第三节 合金的铸造性能

铸造铝合金的物理性能简介铝合金是一种广泛应用于工业生产和日常生活中的材料。

其特点包括轻质、高强度、耐腐蚀、导热性好以及可塑性强等。

本文将简要介绍铸造铝合金的物理性能，帮助读者更好地了解和应用该材料。

1. 密度和重量特性铸造铝合金相对于其他金属材料，具有较低的密度，约为 2.7g/cm³。

它的轻质特性使得铸造铝合金在汽车、飞机等领域中广泛应用，能够减轻整体结构的重量，提高燃油效率。

2. 强度和机械性能铸造铝合金具有较高的强度，能够满足许多工业制造的需求。

铝合金的屈服强度通常在150-380MPa之间，抗拉强度可高达300-550MPa。

此外，铸造铝合金具有良好的抗疲劳性能，在长时间的使用中仍能保持较高的强度。

3. 导热性能铸造铝合金的导热性能优异，远远超过其他常见的金属材料。

这使得铝合金在工业制冷和热交换器等领域得到广泛应用。

铝合金的高导热性能还使得它在制造高速列车和电子设备的散热器时备受青睐。

4. 耐腐蚀性能铸造铝合金具有良好的耐腐蚀性能，能够在潮湿环境中长时间保持表面的光洁和稳定。

这一特性使铝合金成为制造飞机、汽车等需求高耐腐蚀性材料的优选。

5. 可塑性和加工性能铸造铝合金具有良好的可塑性和加工性能，易于进行成型和加工。

它可以通过压铸、锻造、挤压等方法制造成各种复杂形状的零部件。

同时，铝合金也适合进行焊接、切割、钻孔等二次加工操作，能够满足不同应用领域的需求。

6. 磨损和疲劳性能铸造铝合金经过适当处理和合金化可以提高其磨损和疲劳性能。

这使得铝合金在制造高速运动部件、发动机零部件等高磨损和高应力工作环境下的应用更为广泛。

总结：铸造铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀、导热性好以及可塑性强等一系列优良的物理性能。

这些特点使得铝合金在汽车、航空航天、建筑等各个领域得到广泛应用。

同时，针对特定需求，通过合理的合金化和处理方法，铝合金的性能还可以进一步得到改善。

掌握铸造铝合金的物理性能，将有助于更好地应用和发展这一材料，推动创新和进步。

第十章铸造1.铸造的实质及分类：铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融的金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法。

铸造的生产方法：（1）砂型铸造。

用型砂紧实成铸型的铸造方法。

（应用广泛）（2）特种铸造：熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造等。

第二节：砂型铸造1.砂型铸造生产过程：根据零件图的形状和尺寸，设计制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；把烘干的型芯装入砂型并合型。

熔炼合金并将金属液浇入铸型；凝固后落砂、清理；检验合格获得铸件。

2.砂型铸造主要用型砂和芯砂来制造铸型。

（一）性能要求：（1）耐火度（2）强度（3）透气性（4）可塑性（5）退让性（二）组成：（1）原砂（2）粘结剂（3）附加物。

木屑改善退让性和透气性3.造型和造芯（一）手工造型：1.整模造型；2.分模造型；3.挖砂造型；4.活块造型；5.刮板造型（二）机器造型：就是用机器全部地完成和至少完成紧砂操作的造型方法。

（三）造芯：将芯砂填入芯盒经紧砂、脱盒、烘干、修整后可制成型芯。

（四）浇注系统：是指为将金属液体注入型腔而在铸型中开设的一系列通道。

典型的浇注系统组成：浇口杯或浇口盆、直浇道、横浇道、內浇道等。

4.合金熔炼（一）铸铁熔炼：冲天炉构造：炉身、炉缸、前炉、烟囱。

（二）铸钢熔炼：三相电弧和感应电弧（三）有色金属熔炼：有色金属铝、铜合金一般多用坩埚炉熔炼。

5.浇注及铸件的落砂和清理（一）浇注：是指将金属液从浇包注入铸型的操作。

（二）落砂和清理：落砂是指铸件与型砂、砂箱分离操作。

第三节合金的铸造性能1.合金的流动性：（1）概念：是指液态合金流动能力。

它影响金属液充填铸型能力的主要因素之一。

流动性越好，充型能力越强。

（2）影响因素：化学成分（1、共晶成分的合金是在恒温下结晶的；2、合金的比热容大、热导率小时，合金保持液态时间长，流动性好）。

2.合金的收缩（1）概念：铸件在液态、凝固态和固态的冷却过程中，其尺寸和体积减小的现象称为收缩。

第11章铸造第一节概述铸造是将液态金属浇注到具有与零件形状相适应的铸型中，冷却凝固后，获得毛坯或零件的方法，称为铸造（cast,casting）。

用铸造方法生产的毛坯与零件统称铸件，铸造后还需加工者称毛坯，不需加工直接使用者称零件。

在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是砂型铸造，其铸件约占铸件总量的90%，砂型铸造的主要工序为制造模型、芯盒、制备造型材料、造型、造芯、烘干、合箱、熔化与浇注，铸件的清理和检验。

除了砂型铸造外，还有特种铸造，其中主要包括熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造以及壳型铸造等。

铸造生产在工业生产中得到广泛应用。

以重量计算，铸件约占一般机械重量的(45～90) %，占切削机床重量的80%，占汽车重量的(40～60) %，占拖拉机重量的(70～80) %，重型机械、矿山机械、水力发电设备的铸件重量约占85%以上。

铸造能得到如此广泛的应用，是因它具有一系列的优点：1.能够制造各种尺寸和形状复杂的零件或毛坯，其轮廓尺寸可小至几毫米，大至几十米，重量可小至几克，大至数百吨。

形状有最简单的平板、圆柱体等，也有内腔复杂的铸件如汽缸体等。

2.铸件与机器零件的形状和尺寸都可以做到最为接近( 尤其是精密铸造)，因而切削加工余量可以减到最小，这就减少了金属材料的消耗量和节约了加工工时。

3.适应性强，铸造方法可以铸造各种合金(象铜合金、铝合金、镁合金、铸钢和铸铁等)，对于脆性金属，如铸铁等，铸造是唯一的毛坯制造方法。

铸造既适于单件小批生产，又适于大批大量生产。

4.设备投资少，铸件的成本较低，而且原材料来源广泛，价格低廉，金属废料(浇、冒口、废铸件)可以再次直接熔化使用，此外，在大多数情况下，无须进行巨大的生产准备工作，生产周期短。

但铸件生产目前还存在着不少问题，如用同种金属材料制成的零件，铸件的机械性能不如锻件高，这主要是因为铸件内部晶粒粗大，常有缩松、气孔等，铸件质量不够稳定，废品率往往比其它加工方法高。