鋁合金與鋅合金
鋅合金
以鋅為基加入其他元素組成的合金。常加的合金元素有鋁、銅、鎂、鎘、鉛【漢字解釋】10畫,左右結(jié)構(gòu),钅旁。 /1/ qiān ①金屬元素,符號(hào)Pb,原子序數(shù)82。可以做合金、蓄電池等 ②用石墨制的筆芯:鉛筆芯 /2/ yán 鉛山,地名,在江西 【化學(xué)解釋】更多>>
、鈦等。鋅合金熔點(diǎn)低,流動(dòng)性好,易熔焊,釬焊和塑性加工,在大氣中耐腐蝕,殘廢料便于回收和重熔;但蠕變強(qiáng)度低,易發(fā)生自然時(shí)效引起尺寸變化。熔融法制備,壓鑄或壓力加工成材。按制造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。
鋅合金的主要添加元素有鋁,銅和鎂等.鋅合金按加工工藝可分為形變與鑄造鋅合金兩類.鑄造鋅合金流動(dòng)性和耐腐蝕性較好,適用于壓鑄儀表,汽車零件外殼等。
【鋅合金成分及鑄件品質(zhì)】
一、鋅合金的特點(diǎn)
1. 比重大。
2. 鑄造性能好,可以壓鑄形狀復(fù)雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。
3. 可進(jìn)行表面處理:電鍍、噴涂、噴漆。
4. 熔化與壓鑄時(shí)不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模。
5. 有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性。
6. 熔點(diǎn)低,在385℃熔化,容易壓鑄成型。
使用過程中須注意的問題:
1. 抗蝕性差。當(dāng)合金成分中雜質(zhì)元素鉛、鎘、錫超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí),導(dǎo)致鑄件老化而發(fā)生變形,表現(xiàn)為體積脹大,機(jī)械性能特別是塑性顯著下降,時(shí)間長(zhǎng)了甚至破裂。
鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小,因而集中于晶粒邊界而成為陰極,富鋁的固溶體成為陽極,在水蒸氣(電解質(zhì))存在的條件下,促成晶間電化學(xué)腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。
2. 時(shí)效作用
鋅合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成,它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于壓鑄件的凝固速度極快,因此到室溫時(shí),固溶體的溶解度是大大地飽和了。經(jīng)過一定時(shí)間之后,這種過飽和現(xiàn)象會(huì)逐漸解除,而使鑄件地形狀和尺寸略起變化。
3. 鋅合金壓鑄件不宜在高溫和低溫(0℃以下)的工作環(huán)境下使用。鋅合金在常溫下有較好的機(jī)械性能。但在高溫下抗拉強(qiáng)度和低溫下沖擊性能都顯著下降。
圖1 時(shí)效時(shí)間對(duì)鋅合金屈服強(qiáng)度和沖擊韌性的影響
圖2 溫度對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響
二、鋅合金種類
Zamak 3: 良好的流動(dòng)性和機(jī)械性能。
應(yīng)用于對(duì)機(jī)械強(qiáng)度要求不高的鑄件,如玩具、燈具、裝飾品、部分電器件。
Zamak 5: 良好的流動(dòng)性和好的機(jī)械性能。
應(yīng)用于對(duì)機(jī)械強(qiáng)度有一定要求的鑄件,如汽車配件、機(jī)電配件、機(jī)械零件、電器元件。
Zamak 2: 用于對(duì)機(jī)械性能有特殊要求、對(duì)硬度要求高、尺寸精度要求一般的機(jī)械零件。
ZA8: 良好的流動(dòng)性和尺寸穩(wěn)定性,但流動(dòng)性較差。
應(yīng)用于壓鑄尺寸小、精度和機(jī)械強(qiáng)度要求很高的工件,如電器件。
Superloy: 流動(dòng)性最佳,應(yīng)用于壓鑄薄壁、大尺寸、精度高、形狀復(fù)雜的工件,如電器元件及其盒體。
不同的鋅合金有不同的物理和機(jī)械特性,這樣為壓鑄件設(shè)計(jì)提供了選擇的空間。
三、鋅合金的選擇
選擇哪一種鋅合金,主要從三個(gè)方面來考慮
1. 壓鑄件本身的用途,需要滿足的使用性能要求。包括:
?。?) 力學(xué)性能,抗拉強(qiáng)度,是材料斷裂時(shí)的最大抗力;
伸長(zhǎng)率,是材料脆性和塑性的衡量指標(biāo);
硬度,是材料表面對(duì)硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。
(2) 工作環(huán)境狀態(tài):工作溫度、濕度、工件接觸的介質(zhì)和氣密性要求。
?。?) 精度要求:能夠達(dá)到的精度及尺寸穩(wěn)定性。
2. 工藝性能好:(1)鑄造工藝;
?。?)機(jī)械加工工藝性;
?。?)表面處理工藝性。
3. 3. 經(jīng)濟(jì)性好:原材料的成本與對(duì)生產(chǎn)裝備的要求(包括熔煉設(shè)備、壓鑄機(jī)、模具等),以及生產(chǎn)成本。
四、鋅合金成分控制
1. 標(biāo)準(zhǔn)合金成分
Zamak 2
Zamak 3
Zamak 5
ZA8
Superloy
AcuZinc 5
鋁
3.8 ~ 4.3
3.8 ~ 4.3
3.8 ~ 4.3
8.2 ~ 8.8
6.6 ~ 7.2
2.8 ~ 3.3
銅
2.7 ~ 3.3
<0.030
0.7 ~ 1.1
0.9 ~ 1.3
3.2 ~ 3.8
5.0 ~ 6.0
鎂
0.035 ~ 0.06
0.035 ~ 0.06
0.035 ~ 0.06
0.02 ~ 0.035
<0.005
0.025 ~ 0.05
鐵
<0.020
<0.020
<0.020
<0.035
<0.020
<0.075
鉛
<0.003
<0.003
<0.003
<0.005
<0.003
<0.005
鎘
<0.003
<0.003
<0.003
<0.005
<0.003
<0.004
錫
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.003
鋅
余量
余量
余量
余量
余量
余量
2. 合金中個(gè)元素的作用
合金成分中,有效合金元素:鋁、銅、鎂;有害雜質(zhì)元素:鉛、鎘、錫、鐵。
?。?)鋁
作用:① 改善合金的鑄造性能,增加合金的流動(dòng)性,細(xì)化晶粒,引起固溶強(qiáng)化,提高機(jī)械性能。
?、?降低鋅對(duì)鐵的反應(yīng)能力,減少對(duì)鐵質(zhì)材料,如鵝頸、模具、坩堝的侵蝕。
鋁含量控制在3.8 ~ 4.3%。主要考慮到所要求的強(qiáng)度及流動(dòng)性,流動(dòng)性好是獲得一個(gè)完整、尺寸精確、表面光滑的鑄件必需的條件。
鋁對(duì)流動(dòng)性和機(jī)械性能的影響見圖3。流動(dòng)性在鋁含量5 %時(shí)達(dá)到最大值;在3 %時(shí)降到最小值。鋁對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響見圖3中虛線。沖擊強(qiáng)度在含鋁量3.5 %達(dá)到最大值;6 %時(shí)降到最小值。含鋁量超過4.3 %,合金變脆。含鋁量低于規(guī)定范圍,導(dǎo)致薄壁件充型困難,有鑄后冷卻破裂的可能。鋁在鋅合金中不利的影響是產(chǎn)生Fe2Al3浮渣,造成其含量下降。
圖3 鋁對(duì)合金流動(dòng)性和機(jī)械性能的影響
(2) 銅
作用:1. 增加合金的硬度和強(qiáng)度;
2. 改善合金的抗磨損性能;
3. 減少晶間腐蝕。
不利:1. 含銅量超過1.25%時(shí),使壓鑄件尺寸和機(jī)械強(qiáng)度因時(shí)效而發(fā)生變化;
2. 降低合金的可延伸性。
作用:① 增加 銅含量對(duì)合金強(qiáng)度的影響見圖4。
圖4 銅對(duì)合金強(qiáng)度的影響
?。?)鎂
作用:① 減少晶間腐蝕
② 細(xì)化合金組織,從而增加合金的強(qiáng)度
?、?改善合金的抗磨損性能
不利:① 含鎂量 > 0.08%時(shí),產(chǎn)生熱脆、韌性下降、流動(dòng)性下降。
?、?易在合金熔融狀態(tài)下氧化損耗。
鎂對(duì)合金流動(dòng)性的影響見圖5。
圖5 鎂對(duì)合金流動(dòng)性的影響
?。?)雜質(zhì)元素:鉛、鎘、錫
使鋅合金的晶間腐蝕變成十分敏感,在溫、濕環(huán)境中加速了本身的晶間腐蝕,降低機(jī)械性能,并引起鑄件尺寸變化。
當(dāng)鋅合金中雜質(zhì)元素鉛、鎘含量過高,工件剛壓鑄成型時(shí),表面質(zhì)量一切正常,但在室溫下存放一段時(shí)間后(八周至幾個(gè)月),表面出現(xiàn)鼓泡。
圖6 鉛、鎘含量過高造成晶間腐蝕的顯微照片
(5)雜質(zhì)元素:鐵
?、?鐵與鋁發(fā)生反應(yīng)形成Al5Fe2金屬間化合物,造成鋁元素的損耗并形成浮渣。
?、?在壓鑄件中形成硬質(zhì)點(diǎn),影響后加工和拋光。
?、?增加合金的脆性。
鐵元素在鋅液中的溶解度是隨溫度增加而增加,每一次爐內(nèi)鋅液溫度變化都將導(dǎo)致鐵元素過飽和(當(dāng)溫度下降時(shí)),或不飽和(當(dāng)溫度上升時(shí))。當(dāng)鐵元素過飽和時(shí),處于過飽和的鐵將與合金中鋁發(fā)生反應(yīng),結(jié)果是造成浮渣量增加。當(dāng)鐵元素不飽和時(shí),合金對(duì)鋅鍋和鵝頸材料的腐蝕將會(huì)增強(qiáng),以回到飽和狀態(tài)。兩種溫度變化的一個(gè)共同結(jié)果是最終造成對(duì)鋁元素的消耗,形成更多的浮渣。
圖7 鐵在鋅合金中的溶解度隨溫度的變化
五、生產(chǎn)中注意的問題
1. 控制合金成分從采購(gòu)合金錠開始,合金錠必須是以特高純度鋅為基礎(chǔ),加上特高純度鋁、鎂、銅配制成的合金錠,供應(yīng)廠有嚴(yán)格的成分標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)質(zhì)的鋅合金料是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的保證。
2. 采購(gòu)回來合金錠要保證有清潔、干燥的堆放區(qū),以避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在潮濕中而出現(xiàn)白銹,或被工廠臟物污染而增加渣的產(chǎn)生,也增加金屬損耗。清潔的工廠環(huán)境對(duì)合金成分的有效控制是很有作用的。
3. 新料與水口等回爐料配比,回爐料不要超過50%,一般新料:舊料 = 70:30。連續(xù)的重熔合金中鋁和鎂逐漸減少。
4. 水口料重熔時(shí),一定要嚴(yán)格控制重熔溫度不要超過430℃,以避免鋁和鎂的損耗。
5. 有條件的壓鑄廠最好采用集中熔爐熔化鋅合金,使合金錠與回爐料均勻配比,熔劑可更有效使用,使合金成分及溫度保持均勻穩(wěn)定。電鍍廢品、細(xì)屑應(yīng)單獨(dú)熔爐。
鋁合金
以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳,次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。
鋁合金密度低,但強(qiáng)度比較高,接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量?jī)H次于鋼。
鋁合金分兩大類:鑄造鋁合金,在鑄態(tài)下使用;變形鋁合金,能承受壓力加工,力學(xué)性能高于鑄態(tài)??杉庸こ筛鞣N形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用門窗等。
鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過熱處理來提高機(jī)械性能,只能通過冷加工變形來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化,它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等??蔁崽幚韽?qiáng)化型鋁合金可以通過淬火和時(shí)效等熱處理手段來提高機(jī)械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。
一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能,物理性能和抗腐蝕性能。
鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金,鋁銅合金,鋁鎂合金,鋁鋅合金和鋁稀土合金,其中鋁硅合金又有簡(jiǎn)單鋁硅合金(不能熱處理強(qiáng)化,力學(xué)性能較低,鑄造性能好),特殊鋁硅合金(可熱處理強(qiáng)化,力學(xué)性能較高,鑄造性能良好),
2008年北京奧運(yùn)會(huì)火炬“祥云”的材質(zhì)就是鋁合金。
編輯本段純鋁產(chǎn)品
純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類,前者以化學(xué)成份Al表示,后者用漢語拼音LG(鋁、工業(yè)用的)表示。
編輯本段鍛造的修傷工藝
修傷是鋁合金模鍛工藝中的重要一環(huán)。由于鋁合金在高溫下較軟,粘性大,流動(dòng)性差,容易粘模并產(chǎn)生各種表面缺陷(折疊、毛刺、裂紋等),在進(jìn)行下一道工序前,必須打磨、修傷,將表面缺陷清除干凈,否則在后續(xù)工序中缺陷將進(jìn)一步擴(kuò)大,甚至引起鍛件報(bào)廢。
修傷用的工具有風(fēng)動(dòng)砂輪機(jī)、風(fēng)動(dòng)小銑刀、電動(dòng)小銑刀及扁鏟等。修傷前先經(jīng)腐蝕查清缺陷部位,修傷處要圓滑過渡,其寬度應(yīng)為深度的5~10倍。
編輯本段壓力加工鋁合金
鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹(LF)、硬質(zhì)(LY)、鍛造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及釬焊(LQ)等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種。
編輯本段鋁材
鋁和鋁合金經(jīng)加工成一定形狀的材料統(tǒng)稱鋁材,包括板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、型材等。
編輯本段鑄造鋁合金
鑄造鋁合金(ZL)按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類,代號(hào)編碼分別為100、200、300、400。
編輯本段高強(qiáng)度鋁合金
高強(qiáng)度鋁合金指其抗拉強(qiáng)度大于480兆帕的鋁合金,主要是壓力加工鋁合金中硬鋁合金類、超硬鋁合金類和鑄造合金類。
編輯本段缺陷修復(fù)
鋁合金在生產(chǎn)過程中,容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復(fù)鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢?如果用電焊、氬焊等設(shè)備來修補(bǔ),由于放熱量大,容易產(chǎn)生熱變形等副作用,無法滿足補(bǔ)焊要求。
冷焊修復(fù)機(jī)是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來修復(fù)鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小,不會(huì)造成基材退火變形,不產(chǎn)生裂紋、沒有硬點(diǎn)、硬化現(xiàn)象。而且熔接強(qiáng)度高,補(bǔ)材與基體同時(shí)熔化后的再凝固,結(jié)合牢固,可進(jìn)行磨、銑、銼等加工,致密不脫落。冷焊修復(fù)機(jī)是修補(bǔ)鋁合金氣孔、砂眼等細(xì)小缺陷的理想方法。
編輯本段不同牌號(hào)鋁合金的典型用途
合 金 典 型 用 途
1050 食品、化學(xué)和釀造工業(yè)用擠壓盤管,各種軟管,煙花粉
1060 要求抗蝕性與成形性均高的場(chǎng)合,但對(duì)強(qiáng)度要求不高,化工設(shè)備是其典型用途
1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強(qiáng)度的零件部件,例如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具
1145 包裝及絕熱鋁箔,熱交換器
1199 電解電容器箔,光學(xué)反光沉積膜
1350 電線、導(dǎo)電絞線、匯流排、變壓器帶材
2011 螺釘及要求有良好切削性能的機(jī)械加工產(chǎn)品
2014 應(yīng)用于要求高強(qiáng)度與硬度(包括高溫)的場(chǎng)合。飛機(jī)重型、鍛件、厚板和擠壓材料,車輪與結(jié)構(gòu)元件,多級(jí)火箭第一級(jí)燃料槽與航天器零件,卡車構(gòu)架與懸掛系統(tǒng)零件
2017 是第一個(gè)獲得工業(yè)應(yīng)用的2XXX系合金,目前的應(yīng)用范圍較窄,主要為鉚釘、通用機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)與運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件,螺旋槳與配件
2024 飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件
2036 汽車車身鈑金件
2048 航空航天器結(jié)構(gòu)件與兵器結(jié)構(gòu)零件
2124 航空航天器結(jié)構(gòu)件
2218 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪和壓縮機(jī)環(huán)
2219 航天火箭焊接氧化劑槽,超音速飛機(jī)蒙皮與結(jié)構(gòu)零件,工作溫度為-270~300攝氏度。焊接性好,斷裂韌性高,T8狀態(tài)有很高的抗應(yīng)力腐蝕開裂能力
2319 焊拉2219合金的焊條和填充焊料
2618 模鍛件與自由鍛件?;钊秃娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)零件
2A01 工作溫度小于等于100攝氏度的結(jié)構(gòu)鉚釘
2A02 工作溫度200~300攝氏度的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片
2A06 工作溫度150~250攝氏度的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及工作溫度125~250攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘
2A10 強(qiáng)度比2A01合金的高,用于制造工作溫度小于等于100攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘
2A11 飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺栓與鉚釘
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)?,建筑與交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件
2A14 形狀復(fù)雜的自由鍛件與模鍛件
2A16 工作溫度250~300攝氏度的航天航空器零件,在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙
2A17 工作溫度225~250攝氏底的航空器零件
2A50 形狀復(fù)雜的中等強(qiáng)度零件
2A60 航空器發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等
2A70 飛機(jī)蒙皮,航空器發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤等
2A80 航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件
2A90 航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞
3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件,或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強(qiáng)度高的工作,如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置,運(yùn)輸液體產(chǎn)品的槽、罐,以薄板加工的各種壓力容器與管道
3004 全鋁易拉罐罐身,要求有比3003合金更高強(qiáng)度的零部件,化工產(chǎn)品生產(chǎn)與貯存裝置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各種燈具零部件
3105 房間隔斷、檔板、活動(dòng)房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶蓋、瓶塞等
3A21 飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等;建筑材料與食品等工業(yè)裝備等
5005 與3003合金相似,具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致
5050 薄板可作為致冷機(jī)與冰箱的內(nèi)襯板,汽車氣管、油管與農(nóng)業(yè)灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強(qiáng)度與中等的靜態(tài)強(qiáng)度,用于制造飛機(jī)油箱、油管,以及交通車輛、船舶的鈑金件,儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等
5056 鎂合金與電纜護(hù)套鉚釘、拉鏈、釘子等;包鋁的線材廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲器罩,以及需要有高抗蝕性的其他場(chǎng)合
5083 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合,諸如艦艇、汽車和飛機(jī)板焊接件;需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈元件、裝甲等
5086 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合,例如艦艇、汽車、飛機(jī)、低溫設(shè)備、電視塔、鉆井裝置、運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零部件與甲板等
5154 焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐
5182 薄板用于加工易拉罐蓋,汽車車身板、操縱盤、加強(qiáng)件、托架等零部件
5252 用于制造有較高強(qiáng)度的裝飾件,如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254 過氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器
5356 焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
5454 焊接結(jié)構(gòu),壓力容器,海洋設(shè)施管道
5456 裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料
5457 經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件
5652 過氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器
5657 經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件,但在任何情況下必須確保材料具有細(xì)的晶粒組織
5A02 飛機(jī)油箱與導(dǎo)管,焊絲,鉚釘,船舶結(jié)構(gòu)件
5A03 中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu),冷沖壓零件,焊接容器,焊絲,可用來代替5A02合金
5A05 焊接結(jié)構(gòu)件,飛機(jī)蒙皮骨架
5A06 焊接結(jié)構(gòu),冷模鍛零件,焊拉容器受力零件,飛機(jī)蒙皮骨部件
5A12 焊接結(jié)構(gòu)件,防彈甲板
6005 擠壓型材與管材,用于要求強(qiáng)高大于6063合金的結(jié)構(gòu)件,如梯子、電視天線等
6009 汽車車身板
6010 薄板:汽車車身
6061 要求有一定強(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性,如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、家具、機(jī)械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063 建筑型材,灌溉管材以及供車輛、臺(tái)架、家具、欄柵等用的擠壓材料
6066 鍛件及焊接結(jié)構(gòu)擠壓材料
6070 重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材
6101 公共汽車用高強(qiáng)度棒材、電導(dǎo)體與散熱器材等
6151 用于模鍛曲軸零件、機(jī)器零件與生產(chǎn)軋制環(huán),供既要求有良好的可鍛性能、高的強(qiáng)度,又要有良好抗蝕性之用
6201 高強(qiáng)度導(dǎo)電棒材與線材
6205 厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件
6262 要求抗蝕性優(yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應(yīng)力零件
6351 車輛的擠壓結(jié)構(gòu)件,水、石油等的輸送管道
6463 建筑與各種器具型材,以及經(jīng)陽極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件
6A02 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件,形狀復(fù)雜的鍛件與模鍛件
7005 擠壓材料,用于制造既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的焊接結(jié)構(gòu),如交通運(yùn)輸車輛的桁架、桿件、容器;大型熱交換器,以及焊接后不能進(jìn)行固熔處理的部件;還可用于制造體育器材如網(wǎng)球拍與壘球棒
7039 冷凍容器、低溫器械與貯存箱,消防壓力器材,軍用器材、裝甲板、導(dǎo)彈裝置
7049 用于鍛造靜態(tài)強(qiáng)度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應(yīng)力腐蝕開裂勇力的零件,如飛機(jī)與導(dǎo)彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等,而韌性稍高
7050 飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對(duì)合金的要求是:抗剝落腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高
7072 空調(diào)器鋁箔與特薄帶材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層
7075 用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及期貨 他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件、模具制造
7175 用于鍛造航空器用的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)性。T736材料有良好的綜合性能,即強(qiáng)度、抗剝落腐蝕與抗應(yīng)力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度都高
7178 供制造航空航天器的要求抗壓屈服強(qiáng)度高的零部件
7475 機(jī)身用的包鋁的與未包鋁的板材,機(jī)翼骨架、桁條等。其他既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的零部件
7A04 飛機(jī)蒙皮、螺釘、以及受力構(gòu)件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等
編輯本段變形鋁及鋁合金狀態(tài)、代號(hào)
1.范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了變形鋁合金的狀態(tài)代號(hào)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋁及鋁加工產(chǎn)品。
2.基本原則
2.1基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)用一個(gè)英文大寫字母表示。
2.2細(xì)分狀態(tài)代號(hào)采用基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)后跟一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
2.3基本狀態(tài)代號(hào)
基本狀態(tài)分為5種
代號(hào) 名稱 說明與應(yīng)用
F 自由加工狀態(tài) 適用于在成型過程中,對(duì)于加工硬化和熱處理?xiàng)l件特殊要求的產(chǎn)品,該狀態(tài)產(chǎn)品的力學(xué)性能不作規(guī)定。
O 退火狀態(tài) 適用于經(jīng)完全退火獲得最低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品。
?。?加工硬化狀態(tài) 適用于通過加工硬化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品,產(chǎn)品在加工硬化后可經(jīng)過(也可不經(jīng)過)使強(qiáng)度有所降低的附加熱處理。
?。?固熔熱處理狀態(tài) 處理狀態(tài) 一種不穩(wěn)定狀態(tài),僅適用于經(jīng)固溶熱處理后,室溫下自然時(shí)效的合金,該狀態(tài)代號(hào)僅表示產(chǎn)品處于自然時(shí)效階段。
T 熱處理狀態(tài)(不同于F、O、H狀態(tài)) 適用于熱處理后,經(jīng)過(或不經(jīng)過)加工硬化達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)品。T代號(hào)后面必須跟有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字。
使用分類
鋁合金密度低,但強(qiáng)度高,甚至超過合金鋼的強(qiáng)度,且塑性好。但缺點(diǎn)是不易電鍍氧化。
鋅合金壓出來的產(chǎn)品表面光滑,且可以電鍍氧化。但強(qiáng)度不及鋁合金。
鋅合金和鋁合金的優(yōu)缺點(diǎn)
鑄造為例
鋅合金硬度65-140,抗拉強(qiáng)度260-440
鋁合金硬度45-90,抗拉強(qiáng)度120-290
總體鋅合金比鋁合金硬度高,抗拉強(qiáng)度大了。使用情況也不同了
lz你可以看看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),這樣的區(qū)別 ,沒有太大的用處。他們的區(qū)別太大了
鋁合金塑性好,但強(qiáng)度低,但它的比強(qiáng)度要高,適合用于承載大重量的中等結(jié)構(gòu)材料中,鋁合金和鋅合金都有較好的耐蝕性能
鋅合金比鋁合金硬度高,抗拉強(qiáng)度大,但也沒有絕對(duì)的界限。鋁合金的密度小,硬度也有很大的,像2***系和7***系列的合金,其硬度都是非常大的,而且抗拉強(qiáng)度也比較好。
他們最主要區(qū)別在于成分,鋅合金的主元素是鋅,一般大于85%,鋁合金金主元素是鋁,一般大于87%,具體要看合金的種類、牌號(hào),簡(jiǎn)單理解就是鋅合金就是在鋅里面添加其他合金元素,鋁合金亦然
以鋅為基加入其他元素組成的合金。鋅合金熔點(diǎn)低,流動(dòng)性好(可鑄薄壁零件),易熔焊、釬焊和塑性加工,在干燥空氣和大氣中耐腐蝕,殘、廢料便于回收和重熔;但蠕變強(qiáng)度較低,自然時(shí)效會(huì)使尺寸發(fā)生變化。鋅合金按制造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金兩類。鑄造合金的產(chǎn)量遠(yuǎn)大于變形合金。下表中列出幾種重要鋅合金的成分、性能和用途。
鑄造鋅合金 依鑄造方法不同又分為壓力鑄造鋅合金(在外加壓力作用下凝固)和重力鑄造鋅合金(僅在重力作用下凝固)。
壓力鑄造鋅合金 這種合金從1940年在汽車工業(yè)中應(yīng)用以后,發(fā)展較快,產(chǎn)量劇增。在鋅的消耗總量中,約有25%用來生產(chǎn)這種合金。最常用的合金系為Zn-Al-Cu-Mg系。
鋁能細(xì)化晶粒,提高鋅的強(qiáng)度和沖擊韌性,并能明顯地減輕熔融鋅對(duì)鐵容器的腐蝕,避免鑄件與壓鑄模的焊合或粘連,使鋅合金可在熱室型壓鑄機(jī)中生產(chǎn),以提高生產(chǎn)率。鋁的適宜含量約為3.5~4.3%。
銅能提高鋅合金的強(qiáng)度、硬度和耐蝕性,但加入量過多會(huì)降低時(shí)效后的合金沖擊韌性和尺寸穩(wěn)定性。壓鑄鋅合金中銅的最高含量為 1.25%,最好控制在1%以下。如鑄件很大或尺寸穩(wěn)定性要求很高,宜選用含銅量較低的合金。
鎂在壓鑄鋅合金中能減輕材料的腐蝕,還可以消除鉛、錫等雜質(zhì)的有害影響;鎂的含量約為0.01~0.08%,通常不超過0.05%。如含量過多會(huì)產(chǎn)生熱脆性,使鑄造發(fā)生困難。
某些雜質(zhì)明顯影響壓鑄鋅合金的性能。因此對(duì)鐵、鉛、鎘、錫等雜質(zhì)的含量限制極嚴(yán),其上限分別為0.005%、0.004%、0.003%、0.02%,所以壓鑄鋅合金應(yīng)選用純度大于99.99%的高純鋅作原料。
重力鑄造鋅合金 可在砂型、石膏?;蛴材V需T造。這種鋅合金不僅具有一般壓鑄鋅合金的特性,而且強(qiáng)度高,鑄造性能好,冷卻速度對(duì)力學(xué)性能無明顯影響,殘、廢料可循環(huán)使用,澆口簡(jiǎn)單,對(duì)過熱和重熔不敏感,收縮率小,氣孔少,能電鍍,可用常規(guī)方法精整。
變形鋅合金 工業(yè)上應(yīng)用的變形鋅合金除了傳統(tǒng)品種外,出現(xiàn)了Zn-1Cu-0.1Ti和 Zn-22Al合金。前一種合金經(jīng)軋制后,由于有TiZn15金屬間化合物彌散質(zhì)點(diǎn)沿軋向排列成行,可阻礙晶界移動(dòng),因而可顯著提高蠕變強(qiáng)度。這種鋅合金晶粒細(xì),具有良好的低溫塑性,除采用一般成型方法生產(chǎn)制品外,還可軋制成復(fù)雜形狀的型材。Zn-22Al合金在一定條件下具有超塑性。
(責(zé)任編輯:南京美力凱機(jī)電科技有限公司)