合金的铸造性能(20201028172244)

铸造铝合金物理性能合金代号密度ρ/g·cm-3熔化温度范围/℃20～100℃时平均线膨胀系数α/μm·(m·K)-1100℃时比热容с/J·(kg·K)-125℃时热导率λ/W·(m·K)-120℃时电导率κ(%IACS)20℃时电阻率ρ/nΩ·mZL10 1 2.66577～62023.0 879 151 36 45.7ZL10 1A 2.68557～61321.4 963 150 36 44.2ZL10 2 2.65577～60021.1 837 155 40 54.8ZL10 4 2.65569～60121.7 753 147 37 46.8ZL10 5 2.68570～62723.0 837 159 36 46.2ZL1062.73 —21.4 963 100.5 ——ZL1082.68 ———117.2 ——ZL1092.68 —19 963 117.2 29 59.4 ZL1112.69 —18.9 ————ZL20 1 2.78547.5～65019.5 837 113 —59.5ZL20 1A 2.83547.5～65022.6 833 105 —52.2Zl2022.91 —22.0 963 134 34 52.2 ZL2032.80 —23.0 837 154 35 43.3ZL20 4A 2.81544～65022.03 ————ZL20 5A 2.82544～63321.9 888 113 ——Zl20 6 2.90542～63120.6 —155 —64.5ZL20 7 2.83603～63723.6 —96.3 —53Zl20 8 2.77545～64222.5 —155 —46.5ZL3012.55 —24.5 1047 92.1 21 91.2ZL30 3 2.60550～65020.0 962 125 29 64.3ZL40 1 2.95545～57524.0 879 ———ZL4022.81 —24.7 963 138.2 35 —基本状态分为5种，如表达式所示代号名称说明与应用F 自由加工状态适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定O 退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品H 加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理。

第三章合金的铸造性能合金的铸造性能主要指合金的流动性能和收缩性能等。

第一节合金的充型能力液态合金充满铸型、获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。

充型能力不足，会使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。

所谓浇不足是指铸件的形状不完整；冷隔是指铸件上某处由于两股或两股以上金属液流未熔合而形成的接缝。

影响充型能力的主要因素有：1．合金的流动性合金的流动性是指液态合金自身的流动能力，属于合金的一种主要铸造性能。

良好的流动性不仅易于铸造出薄而复杂的铸件，而且也利于铸件在凝固时的补缩以及气体和非金属夹杂物的逸出和上浮。

反之流动性差的合金，易使铸件上出现浇不足、冷隔、气孔、夹渣和缩孔等缺陷。

（1）合金流动性的衡量通常用浇注的螺旋形试样的长度来衡量合金的流动性。

如图3.1所示的螺旋形试样，其截面为等截面的梯形，试样上隔50mm长度有一个凸点，以便于计量其长度。

合金的流动性愈好，其长度就愈长。

（1）影响流动性的因素影响流动性的因素有很多，如合金的种类、成分和结晶特征及其它物理量等。

1）合金的种类不同，其流动性不同，如表3.1列出了一些常用铸造合金的流动性值，可看出铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金的次之，铸钢的最差。

表3.1 常用合金的流动性（砂型，试样截面8×8mm）2)合金的成分和结晶特征对流动性的影响最为显著。

共晶成分的合金，其结晶同纯金属一样，是在恒温下进行的。

从铸型表面到中心，液态合金逐层凝固，如图3.2a），由于已凝固层的内表面光滑，对液态合金的流动阻力小。

而且，由于共晶成分合金的凝固温度最低，相同浇注温度下其过热度最大，延长了合金处于液态的时间，故流动性最好。

此外，其它成分的合金均是在一定宽度的温度范围内凝固的，即在其已凝固层和纯液态区之间存在一个液固两相共存的区域，使得已凝固层的内表面粗糙如图3.2b）。

所以非共晶成分的合金流动性变差，且随合金成分偏离共晶点愈远，其结晶温度范围愈宽，流动性愈差，如图3.3为铁—碳合金流动性与含碳量的关系图。

铸造铝合金物理性能合金代号密度ρ/g·cm-3熔化温度范围/℃20～100℃时平均线膨胀系数α/μm·(m·K)-1100℃时比热容с/J·(kg·K)-125℃时热导率λ/W·(m·K)-120℃时电导率κ(%IACS)20℃时电阻率ρ/nΩ·mZL10 1 2.66577～62023.0 879 151 36 45.7ZL10 1A 2.68557～61321.4 963 150 36 44.2ZL10 2 2.65577～60021.1 837 155 40 54.8ZL10 4 2.65569～60121.7 753 147 37 46.8ZL10 5 2.68570～62723.0 837 159 36 46.2ZL1062.73 —21.4 963 100.5 ——ZL1082.68 ———117.2 ——ZL1092.68 —19 963 117.2 29 59.4 ZL1112.69 —18.9 ————ZL20 1 2.78547.5～65019.5 837 113 —59.5ZL20 1A 2.83547.5～65022.6 833 105 —52.2Zl2022.91 —22.0 963 134 34 52.2 ZL2032.80 —23.0 837 154 35 43.3ZL20 4A 2.81544～65022.03 ————ZL20 5A 2.82544～63321.9 888 113 ——Zl20 6 2.90542～63120.6 —155 —64.5ZL20 7 2.83603～63723.6 —96.3 —53Zl20 8 2.77545～64222.5 —155 —46.5ZL3012.55 —24.5 1047 92.1 21 91.2ZL30 3 2.60550～65020.0 962 125 29 64.3ZL40 1 2.95545～57524.0 879 ———ZL4022.81 —24.7 963 138.2 35 —基本状态分为5种，如表达式所示代号名称说明与应用F 自由加工状态适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定O 退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品H 加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理。