铝合金锻件的缺陷与对策VIP免费

铝合金锻件常见的缺陷与对策来源：中国铝材信息网，更新时间：2007-4-2816:57:52，阅读：1861次（一）概述铝合金是以铝为基，加入了锰、镁、铜、硅、铁、镍、锌等各种元素而形成的。它密度较小，强度适宜，因而得到了愈来愈广泛的应用。根据成分和工艺性能不同，铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金按其热处理强化能力可分为热处理不强化铝合金和热处理强化铝合金（见图5-11）。图5-11铝合金分类图变形铝合金按其使用性能及工艺性能分为防锈铝合金（用LF表示）、硬铝合金（用LY表示），超硬铝合金（用LC表示）和锻铝合金（用LD表示）。它们的主要牌号和成分见表5-10。表5-10变形铝合金主要牌号的化学成分及挤压棒材的力学性能类别牌号化学成分（质量分数）（%）力学CuMgMnFeSi其它直径尺寸/mm材料状态σb/MPaδ5（%）≥防锈铝合金LF22.0～2.8或Cr0.15～0.40所有尺寸M或R≤22610LF54.0～5.00.3～0.6V0.02～0.10厚0.5～4.5M27015LF11LF4.8～5.58.3～9.60.30～0.600.40～0.80Ti或V0.02～0.15Ti0.05～0.15≤200＞200Sb0.004～0.05M＞200直径≤150270M，RM15250373101512或RLF211.0～1.6所有尺寸M或R≤16720硬铝合金LY12.2～3.00.20～0.50线材CZM3001602424LY43.2～3.72.1～2.60.50～0.80Ti0.05～0.40Be0.001～0.01－－－－LY113.8～4.80.40～0.800.40～0.80＜160＞160CZ3733531210LY123.8～4.91.2～1.80.30～0.90≤2223～160＞160CZ39242241212108LY134.0～5.00.30～0.50≤2223～160CZ34134344LY166.0～7.00.40～0.80Ti0.01～0.2所有尺寸CS353253超硬铝合金LC41.4～2.01.8～2.80.20～0.60Zn5.0～5.7≤2223～160＞160CS490530510765LC50.30～1.01.2～2.00.3～0.80.60.4－－－LC62.2～2.82.5～3.20.2～0.50.50.3－－－LC91.2～2.02.0～3.0Zn5.1～6.1同LC4锻铝LD20.20～0.600.45～0.90或Cr0.15～0.350.50～1.2所有尺寸CS29412合金LD51.8～2.60.40～0.800.40～0.800.7～1.2所有尺寸CS35312LD71.9～2.51.4～1.80.90～1.5Ti0.02～0.1Ni0.9～1.5所有尺寸CS3538LD81.9～2.51.4～1.81.0～1.60.5～1.2Ni0.9～1.5所有尺寸CS3538LD93.5～4.50.40～0.800.5～1.00.5～1.0Ni1.8～2.3所有尺寸CS35310LD103.9～4.80.40～0.800.40～1.00.6～1.2≤2223～160＞160CS44145143210108注：状态符号表示意义：M—退火，CZ—淬火（自然时效），CS—淬火（人工时效），R—热挤。Cu、Mg、Zn等是铝合金中的主要强化元素。它们一方面溶解在铝中使固溶体强化；另一方面，它们在铝合金中形成大量的化合物，成为铝合金中的强化相和过剩相（见表5-11）。表5-11铝合金中的过剩相和强化相类型合金类别过剩相和强化相防锈铝Al-Mn系合金Al-Mg系合金（MnFe）Al8，Al10Mn3Si（T相），α相（AlFeSi），FeSiAl3，MnAl6，Mg5Al8（β）相，（AlFeSiMn）相及Mg2Si硬铝Al-Cu-Mg系合金CuAl2（θ相），Al2CuMg（S相），（AlFeCuMn）超硬铝Al-Cu-Mg-Zn系合金MgZn2，Al2CuMg（S相），Al2Zn3Mg3（T相）锻铝Al–Mg-Si系合金AlMgSiCu系合金Al–Mg-Cu-SiFe-Ni系合金Mg2Si，少量CuAl2，少量MnAl6，Mg2Si，CuAl，少量Al2CuMg（S相），CuAl2，Mg2Si，Al2CuMg（S相），FeNiAl6，AlNiCu，Al2Cu2Fe铝合金中锰、铬、钛的作用主要是提高合金的再结晶温度，减弱其晶粒长大的倾向性。镍在铝合金中可以改善合金的抗腐蚀性能和提高热强性。Fe、Si、Na、K等都属于铝合金中的杂质元素，其中主要是Fe和St。Fe在铝中的溶解度很小，在655℃时为0.5％，在室温时仅为0.002％。Fe主要形成金属化合物FeAl3，是硬脆的针状化合物。Si在铝中的溶解度略大一些，在577℃时可溶入1.65％，在室温时为0.05％。Si除溶入铝中外，多余的则单独存在于铝中，通常称为“游离硅”。铝合金中由于存在大量的强化相和过剩相，因此，其铸态组织中呈现多相混杂的状态。另外，在某些铝合金（例如LY12）铸态组织中还常常存在共晶混合物。这些物质通常又硬又脆，且呈网状分布于晶界。而且，由于铸造时的冷却条件，使这些化合物相在铸锭中形成了区域偏析，枝晶偏析和晶间偏析，此外，还有气孔、缩孔等缺陷，严重降低了铝合金铸锭的塑性。通过热塑性变形可以使铝合金铸态组织...