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鑄造有色合金及其特種鑄造鑄鋼砂技術發展現狀(1)

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鑄造有色合金及其特種鑄造鑄鋼砂技術發展現狀(1)

發布日期:2017-09-29 作者: 點擊:

鑄造鑄鋼砂有色合金及其特種鑄造技術在基本制造產業中占有重要地位,是關鍵技術之一,在航空、航天、船舶、汽車、軌道交通、化工、能源、電子電器和運動休閑等領域有著廣泛的應用,由其所帶動的產業在國民經濟中起著重要的支撐作用。目前公認的鑄造有色合金包括鋁、鎂、鈦、鋅和銅等材料,約占各類鑄件總量的20%左右,由于減重降耗的要求,其應用具有明顯的增長趨勢,例如在汽車產業中,需要將鋁合金鑄件從現有的占鑄件總重量的10%增長到30%左右,而在航空工業中,鋁鑄件更是占到鑄件總量的80%以上。
  為了更好的滿足某類產品的使用要求,在產品設計時,會更多地考慮減輕產品的結構重量和特殊的物理化學性能,有色合金恰恰可以滿足這幾方面的需求,即:1產品構件的減重和輕量化需求;2產品的功能性需求,如電阻材料、磁性材料、記憶功能材料和耐磨減摩材料等;3產品的裝飾性功能需求,如鋁合金的光亮性、鈦合金的可著色性等。對產品的減重和構件輕量化需求是推動鑄造有色合金應用領域不斷擴大的動力,而對產品的功能性和裝飾性需求則是鑄造有色合金的發展方向。
  1 我國鑄造有色合金的發展概況

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    1.1 鑄造鋁合金
  鑄造鋁合金是我國發展較早的有色金屬材料之一,其密度小,比強度高和耐腐蝕,因此廣泛地應用于航空、航天、汽車、機床制造等制造業。目前,隨著行業的發展,對鑄造鋁合金的需求越來越大,尤其是汽車工業的大發展,轎車生產總量激增,對鋁合金的需求量越來越大。例如一汽生產的紅旗轎車,其整車鋁合金鑄件已經超過ffice:smarttags" />100 kg,而且隨著對節約能源和環境保護要求的提高,鋁鑄件的生產正朝著輕量化、強韌化、精密化和復合化的方向發展,鑄造鋁合金的應用將有很大的空間。
  在各類鑄造鋁合金中,按照其性能特點可分為:高強韌鋁合金、耐熱鋁合金、耐蝕鋁合金和超輕鋁合金等等,其中高強韌鑄造鋁合金能夠保證合金在高強度的條件下,還具有高的斷裂韌性、疲勞性能和抗應力腐蝕性能,因此可以部分的取代鍛件,制備成形狀復雜的鑄件。例如ZL205A高強度鑄造鋁合金,該合金的極限拉伸強度可達500 MPa以上,已廣泛用于航空、航天和交通等領域。為了滿足壓鑄件生產的需求,開發了Al-Si-Mg系和Al-Si-Cu系等壓鑄型鋁合金,這類合金具有較高的力學性能及良好的切削加工性能,約占壓鑄件鋁合金的70%,在汽車和摩托車等壓鑄件生產應用比較廣泛,包括支架、托架、滑板、左右機匣、剎車轂、泵體、刮雨器、支臂等結構件,壓鑄型鑄造鋁合金的發展將為促進鑄造鋁合金向壓鑄這種低成本的鑄造方式轉變創造條件。超輕型鑄造鋁合金是目前正在發展的一種鑄造鋁合金,包括Al-Li合金等,這種合金的密度比通常鋁合金的還要小,而且彈性模量高,強度和抗疲勞性能以及抗腐蝕性能好,特別適用于航空和航天等零部件的減重要求,例如由Al-Li合金生產的飛機翼珩和望遠鏡筒,與原來采用的鑄造Al-Si-Mg合金相比,重量降低了5%以上。鑄造鋁合金的另一個重要發展趨勢是鑄造鋁基復合材料的研究受到廣泛重視,目前鑄造Al-Si基/SiC顆粒增強的復合材料的應用相對成熟。隨著SiC顆粒的加入,不但改善了合金的性能,而且提高了合金的剛性和耐磨性,在航空、航天、汽車等領域應用,具有可觀的前景。

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