铸造铝铜合金铸造铝铜合金李敏主要内容：主要内容：1.成分和牌号成分和牌号2.2.组织与性能组织与性能3.3.时效强化机理时效强化机理4.4.热处理工艺热处理工艺5.5.应用应用1.1.铝铜合金的成分和牌号铝铜合金的成分和牌号铸造铝铜合金是以铜为主要合金元素铸造铝铜合金是以铜为主要合金元素的铸造铝合金，的铸造铝合金，Al-CuAl-Cu合金中合金中CuCu的质量的质量分数一般为分数一般为3%3%～～11%11%。含铜。含铜4.5%4.5%～～5.3%5.3%时合金强化效果最佳。时合金强化效果最佳。Al-CuAl-Cu合金中再加合金元素合金中再加合金元素MgMg或或MnMn可形成可形成Al-Al-Cu-MgCu-Mg和和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn合金，其中含合金，其中含CuCu2%2%～～7%7%，，MgMg<3%<3%，，Mn<1%Mn<1%。。通常把通常把Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金称为系合金称为普通硬铝普通硬铝，其中，其中CuCu和和MgMg的总含量越高，的总含量越高，CuCu和和MgMg含量的比值越含量的比值越大，热处理强化效果越明显。大，热处理强化效果越明显。而常把而常把Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系合金称为系合金称为耐热硬铝耐热硬铝。。国家标准国家标准GB1173-1986GB1173-1986规定，铸造铝合金规定，铸造铝合金牌号牌号由由ZZ（铸）（铸）AlAl、主要合金元素的化学、主要合金元素的化学符号及其平均含量（％）组成。符号及其平均含量（％）组成。Al-CuAl-Cu系：系：代号代号为为ZL2+ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号如：如：ZAlCu5Mn—ZL201ZAlCu5Mn—ZL201ZAlCu4ZAlCu4–ZL203–ZL203一些一些Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金成分介系合金成分介绍绍2.2.铸造铝铜合金的组织与性能铸造铝铜合金的组织与性能铜在铝中有较大的溶解度，且随温度的铜在铝中有较大的溶解度，且随温度的改变而改变，因而铝铜合金可以通过改变而改变，因而铝铜合金可以通过时效强时效强化化提高强度，并且时效强化的效果能够保持提高强度，并且时效强化的效果能够保持到较高的温度，使合金具有较高的到较高的温度，使合金具有较高的热强性热强性。。ZL201ZL201等轴树枝晶等轴树枝晶晶粒较大晶粒较大ZL203ZL203（（Cu-4.5Cu-4.5%%））初生初生αα相和共晶相和共晶产物（产物（α+Al2Cuα+Al2Cu），），初生相比较多且粗大。初生相比较多且粗大。Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系系ZL201ZL201合金室温和高温下的拉伸性能合金室温和高温下的拉伸性能较高，塑性及冲击韧性好，焊接性能和切较高，塑性及冲击韧性好，焊接性能和切削加工性能良好，但铸造性能较差，有热削加工性能良好，但铸造性能较差，有热裂倾向，耐腐蚀性低。裂倾向，耐腐蚀性低。ZL203ZL203合金具有较好的高温强度，良好合金具有较好的高温强度，良好的焊接性能和切削加工性能，但是铸造性的焊接性能和切削加工性能，但是铸造性能和抗腐蚀性能不好。能和抗腐蚀性能不好。3.时效强化机理固溶处理机理：（ZL203）将含有4％铜的铝合金加热到α相区中的某一温度，经过一段时间保温，获得单一的固溶体组织，然后投入水中快冷，使次生相θ（CuAl2）来不及从相中析出。从而在室温下获得过饱和α固溶体。时效强化：经固溶处理后的铝铜合金，在室温下放置一段时间或加热到一定温度保温一定时间，强度和硬度都有一定提高。铝铝--铜合金相图铜合金相图Al-4％Cu：自然时效初期有一段孕育期，强度提高不明显，维持在250MPa左右，孕育期后3～5天强度明显提高，增至400MPa左右，并趋于稳定。4.4.铸造铝铜合金的热处理铸造铝铜合金的热处理铸造铸造Al-CuAl-Cu系合金属于固溶体型合金，对系合金属于固溶体型合金，对其采用正确的热处理是获得高力学性能的其采用正确的热处理是获得高力学性能的保障。保障。铸造铝合金的热处理种类和应用（铸造铝合金的热处理种类和应用（GB/T1173-1995GB/T1173-1995））表示符号热处理类别工艺特点目的T4淬火+自然时效提高零件强度和耐蚀性T5淬火+不完全时效淬火后进行短时间时效（时效温度低或时间短）得到一定强度、保持较好塑性T6淬火+人工时效时效温度较高（180℃），时间较长得到高强度T7淬火+稳定回火时效温度比T5，T6高，接近零件的工作温度保持较高的组织稳定性和尺寸稳定性5.5.应用应用Al-Cu-Mg-SiAl-Cu-Mg-Si系合金系...
