주조 알루미늄 합금은 재료로 만들어진 다른 합금 원소를 추가하여 일련의 우수한 특성과 광범위한 용도를 갖는 일종의 알루미늄 매트릭스입니다.
주조 알루미늄 합금의 특성은 주로 다음과 같습니다.
1, 저밀도 및 고강도. 주조 알루미늄 합금의 밀도는 일반적으로 2.63~2.85g/cm3이며 강도와 비강도가 높아 부품 및 부품의 무게를 크게 줄이고 사용 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
2, 좋은 주조 성능. 주조 알루미늄 합금은 유동성과 수축성이 좋고, 복잡한 형상의 부품으로 만들 수 있으며, 거대한 추가 장비가 필요하지 않으며, 금속 절약, 비용 절감, 작업 시간 단축 및 기타 장점이 있습니다.
3, 좋은 내식성. 공기, 물, 산, 알칼리 및 기타 환경에서 주조 알루미늄 합금은 우수한 내식성과 함께 표면의 밝기와 마감을 유지할 수 있습니다.
4, 좋은 내열성. 주철 합금에 비해 주조 알루미늄 합금은 융점과 열 안정성이 높아 고온 환경에서도 우수한 성능을 유지할 수 있습니다.
5, 좋은 전기 및 열 전도성. 알루미늄 합금은 전기 및 열 전도성이 우수하여 내연 기관의 실린더 헤드 및 피스톤과 같이 우수한 열 전도성이 필요한 부품에 적합합니다.
6, 좋은 가공성. 알루미늄합금은 가공이 용이하고 가소성 및 가공성이 우수합니다.
주조 알루미늄 합금의 분류
현대 주조 알루미늄 합금은 주요 첨가 원소에 따라 4가지 시리즈, 즉 알루미늄-실리콘 시리즈, 알루미늄-구리 시리즈, 알루미늄-마그네슘 시리즈, 알루미늄-아연 시리즈로 나눌 수 있습니다. 이 4개 시리즈의 경우 각 국가마다 해당 합금 및 합금 등급 표시가 있습니다. 중국은 ZL+3 숫자 표시 방법을 사용하며 첫 번째 숫자는 합금 시스템을 나타냅니다. 여기서 1은 알루미늄-실리콘 합금 시스템을 나타내고 2는 알루미늄-구리 합금 시스템을 나타내고 3은 알루미늄-마그네슘 합금 시스템을 나타내고 4 은 알루미늄-아연 합금 시스템을 나타내고 두 번째와 세 자리 숫자는 합금 일련 번호를 나타냅니다. 예를 들어 ZL101,ZL201, ZL301,ZL401
1, 알루미늄-실리콘 합금
일반적으로 실리콘 함량은 4%~13%이며 "실리콘 알루미늄 명나라" 합금이라고도 합니다. 주조 성능이 가장 좋고 균열 경향이 매우 작으며 수축률이 낮고 내식성 및 기밀성이 좋으며 기계적 성질 및 용접성이 충분합니다. 이 계열의 합금이 산업계에 적용되는 것은 알루미늄-구리 합금보다 늦었지만 1920에서 변성 처리 후 이 계열의 합금의 구조와 특성이 개선되었으며, 주조알루미늄합금의 약 50%를 차지할 정도로 사용범위가 확대되었습니다. Al-Si 합금은 공융형, 아공정형, 과공정형, 구리, 마그네슘, 망간을 첨가한 복합공융합금으로 구분할 수 있습니다. ZL102 합금은 공융 온도가 577도이고 공융 조성이 12.6%Si인 전형적인 이원 공융 합금입니다. 공융 온도에서는 1.6%Si가 고용체에 용해되고, 실온에서는 약 0.05%Si가 용해된다. 상은 알루미늄이 실리콘에 녹아 있는 고용체로서 용해도가 매우 작아 공융구조가 +Si 2상으로 구성되어 있다. 실리콘 외에도 다성분 합금의 구조에는 θ(CuAl2), W(AlxMg5Si4) 및 기타 상이 있습니다(알루미늄 합금의 상 참조). 구리를 함유한 알루미늄-실리콘 합금은 열처리를 통해 강화할 수 있지만 내식성은 좋지 않습니다. 합금의 실리콘 상의 모양은 강도와 가소성에 중요한 영향을 미칩니다. 개질 처리(용액에 나트륨 또는 안티몬 첨가)를 통해 실리콘 상이 구형화되고 합금의 미세 구조 및 특성이 향상됩니다. 과공융 합금의 거친 1차 실리콘은 기계적 특성과 기계 가공성에 해롭습니다. 인은 종종 AlP 화합물을 형성하기 위해 첨가되어 1차 실리콘을 정제하고 유해한 영향을 줄입니다.
2, 알루미늄-구리 합금
최초의 산업용 주조 알루미늄 합금입니다. 합금은 강도와 열 안정성은 높지만 주조성과 내식성은 좋지 않습니다. 구리 함량은 일반적으로 알루미늄에 대한 구리의 용해도 한계(5.85%)보다 낮고, 평형 구조에는 공융이 없으며, 비평형 조건에서는 소량의 공융이 나타날 수 있습니다. 용체화 처리 후 고용체를 과포화시켜 노화 강화 효과를 얻을 수 있습니다. 합금에 망간과 티타늄을 첨가하면 입자를 미세화하고 강화하며 내식성을 향상시킬 수 있습니다.
3, 알루미늄-마그네슘 합금
합금은 강도가 높고 내식성이 우수하며 밀도가 낮고 기밀성이 우수합니다. 알루미늄 마그네슘 이원 주조 합금, 마그네슘 함량은 11.5%로 높으며 다성분 합금의 마그네슘 함량은 일반적으로 약 5%입니다. 합금의 미세구조는 +(Mg5Al8)상이며, 주로 고용강화를 위해 열처리 강화 효과가 뚜렷하지 않습니다. (Mg5Al8)상이 결정립계를 따라 네트워크에 석출되면 내식성 및 기계적 특성이 저하됩니다. 결정립계를 따라 (Mg5Al8)상의 석출을 방지하기 위해 주로 고용체 상태로 사용됩니다. 합금에 실리콘과 망간을 첨가하면 합금의 유동성을 향상시킬 수 있습니다.
4, 알루미늄-아연 합금
합금은 주조상태에서 미세조직을 담금질하는 특성을 가지고 있어 열처리 없이 높은 강도를 얻을 수 있으나 합금의 밀도가 커서 항공기 부품 제조에는 적합하지 않다. 합금계는 실리카-알루미늄 합금을 기본으로 아연을 사용하여 만들어지므로 "아연-실리카-알루미늄" 합금이라고도 합니다.
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