鋁合金研究與發(fā)展的初期主要是和航空工業(yè)聯(lián)系在一起的,只有近百年的歷史,但發(fā)展得很快,用途范圍不斷擴(kuò)大,在金屬材料中其產(chǎn)量在鋼鐵之后居第二位,在有色金屬材料中居首位。鋁合金將有很大的發(fā)展:采用更新的工藝方法,改進(jìn)原有合金,發(fā)展新合金,賦予更新更加完善的使用性能,擴(kuò)大使用范圍,增大使用量。 [1]
1908年美國鋁業(yè)公司發(fā)明電工鋁合金1050,并制成鋼芯鋁絞線,開創(chuàng)高壓遠(yuǎn)程輸電先鋒。
1915年美國鋁業(yè)公司發(fā)明2017合金,1933年發(fā)明2024合金,使鋁在航空器中的應(yīng)用得以迅速擴(kuò)大。 1933年美國鋁業(yè)公司發(fā)明6061合金,隨即創(chuàng)造了擠壓機(jī)淬火工藝,顯著擴(kuò)大了擠壓型材應(yīng)用范圍。
1943年美國鋁業(yè)公司發(fā)明了6063合金及7075合金,開創(chuàng)了高強(qiáng)度鋁合金的新紀(jì)元。
1965年美國鋁業(yè)公司又發(fā)明了A356鑄造鋁合金,這是經(jīng)典鑄造鋁合金。
隨著對鋁合金材料方面的研究深入,高強(qiáng)鋁合金(2000、7000系列)以其優(yōu)異的綜合性能在商用飛機(jī)上的使用量已經(jīng)達(dá)到其結(jié)構(gòu)質(zhì)量的80%以上,因此得到全球航空工業(yè)界的普遍重視。鋁合金開始逐漸應(yīng)用于生活,軍事,科技方面。
鋁合金
鋁合金密度低,但強(qiáng)度比較高,接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量僅次于鋼。
壓力鑄造簡稱壓鑄,是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi),以高速充填鋼制模具的型腔,并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點(diǎn)是高壓和高速。
1. 金屬液是在壓力下填充型腔的,并在更高的壓力下結(jié)晶凝固,常見的壓力為15—100MPa。
2. 金屬液以高速充填型腔,通常在10—50米/秒,有的還可超過80米/秒,(通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度—內(nèi)澆口速度),因此金屬液的充型時(shí)間極短,約0.01—0.2秒(須視鑄件的大小而不同)內(nèi)即可填滿型腔。壓鑄機(jī)、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素,缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機(jī)地加以綜合運(yùn)用,使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件,甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復(fù)雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動性。
影響流動性的因素很多,主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒,但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力(俗稱澆注壓頭)的高低。
實(shí)際生產(chǎn)中,在合金已確定的情況下,除了強(qiáng)化熔煉工藝(精煉與除渣)外,還必須改善鑄型工藝性(砂模透氣性、金屬型模具排氣及溫度),并在不影響鑄件質(zhì)量的前提下提高澆注溫度,保證合金的流動性。
