压铸合金是压铸生产的要素之一,要生产优良的压铸件,除了要有合理的零件构造、设计完善的压铸模和工艺性能优越的压铸机外,还需要有性能良好的合金。
压铸件的断面厚度取决于它承受的应力和合金材料本身的强度,具有较高强度是压铸合金的优点之一。选用压铸合金时,应充分考虑其使用性能、工艺性能、使用场合、生产条件和经济性等多种因素。
对压铸合金的基本要求
热温度不高时具有较好的流动性,便于充填复杂型腔,以获得表面质量良好的铸件。
线收缩率和裂纹倾向性小,以免铸件产生裂纹,并可提高铸件尺寸精度。
结晶温度范围小,防止产生缩孔和缩松,提高铸件质量。
具有一定的高温强度,以防止推出铸件时产生变形或碎裂。
在常温下有较高的强度,以适应大型薄壁复杂铸件生产的需要。
与金属型腔相互之间物理-化学作用的倾向性小,以减少粘膜和相互合金化。
具有良好的加工性能和一定的抗腐蚀性。
各类压铸铝合金
Al-Si 合金
由于Al-Si合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩系数也比较小等特点,因此其铸造性能一般要比其他铝合金为好,其充型能力也较好,热裂、缩松倾向也都比较小。Al-Si共晶体中所含的脆性相(硅相)数量最少,质量分数仅为10%左右,因而其塑性比其他铝合金的共晶体好,仅存的脆性相还可通过变质处理来进一步提高塑性。试验还表明:Al-Si共晶体在其凝固点附近温度仍保持良好的塑性,这是其他铝合金所没有的。
铸造合金组织中常要有相当数量的共晶体,以保证其良好的铸造性能;共晶体数量的增加又会使合金变脆而降低力学性能,两者之间存在一定的矛盾。但是由于Al-Si共晶体有良好的塑性,能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求,所以Al-Si合金是目前应用最为广泛的压铸铝合金。
Al-Mg 合金
Al-Mg合金的性能特点是:室温力学性能好;抗腐蚀性强;铸造性能比较差,力学性能的波动和壁厚效应都较大;长期使用时,有因时效作用而使合金的塑性下降,甚至压铸件出现开裂的现象;压铸件产生应力腐蚀裂纹的倾向也较大等。Al-Mg合金的缺点部分抵消了它的优点,使其在应用方面受到一定的限制。
Al-Zn 合金
Al-Zn合金压铸件经自然时效后,可获得较高的力学性能,当锌的质量分数大于10%时,强度显著提高。此合金的缺点是耐蚀性差,有应力腐蚀的倾向,压铸时易热裂。常用的Y401合金流动性好、易充满型腔,缺点是形成气孔倾向性大,硅、铁含量少时,易热裂。