任何了解鋁合金材料或鋁合金壓鑄工藝的人都知道, 它含有 "壓鑄鋁合金", 即含硅介質(zhì) (約 5%), 適用于重力鑄造、低壓鑄造、高合金 (約 10%)。 或者, "鑄造鋁合金" 是由模具鑄造, 硅含量小 (1% 至2% 或更低) 或基本上沒(méi)有硅, 擠出, 適用于壓力加工, 如鍛造 "變形鋁合金"。

 

許多人認(rèn)為在鋁合金或鎂合金中加入硅主要是為了增加合金的流動(dòng)性, 但實(shí)際上并不全面和準(zhǔn)確, 存在矛盾和誤解。

 

在合金中添加硅有兩個(gè)主要功能。

 

首先是增加流動(dòng)性。 但這主要是用于填充極低的壓力, 如重力鑄造。 在超過(guò)1MPa 的填充壓力下, 對(duì)硅合金和硅合金進(jìn)行了填充, 表明差異不大。 在當(dāng)今的壓鑄和壓鑄過(guò)程中, 灌裝壓力可能超過(guò) 100MPa, 但即使是最差液體的合金 (如變形的鋁合金或鍛造鎂合金) 也不難填充。

 

二是減少 "液固" 相變體積的收縮, 這是最重要、最重要的。 研究表明, 鋁合金中含有約20% 的硅 (例如 A390), 相變體積可能基本上是不可變的。 因此, 用于高溫應(yīng)用的鋁活塞始終是硅含量高的合金。 由于壓鑄工藝的固有特性, 它是一種單向高壓強(qiáng)充填鑄造, 沒(méi)有反向進(jìn)料功能, 與低壓鑄造、反向充填和充填的重力鑄造工藝特性完全不同。 為此, 該行業(yè)制定了相對(duì)較低的相變收縮率, 硅含量盡可能高, 特別是對(duì)于不能向相反方向提供的壓鑄方法。

 

增加合金中的硅含量可能成本很高。 它顯著削弱了合金的強(qiáng)度, 使合金變脆, 并顯著降低伸長(zhǎng)率。 鋁壓鑄合金 (ZL107、ADC12 等) 一般在 200 MPa 左右, 其強(qiáng)度為變形鋁合金的一半, 甚至強(qiáng)度的一半。 與 A356、6061 (LY 硬鋁) 相比, 400 Mpa ZL101 合金強(qiáng)度, 600MPa 7075 (LC 超硬鋁) 強(qiáng)度是眾所周知的。 硅是非金屬的, 不能陽(yáng)極氧化或著色。 因此, 從本質(zhì)上講, 硅作為有害或雜質(zhì)元素屬于合金。

 

因此, 我們通常稱壓鑄為 "結(jié)構(gòu)件", 但它們有許多功能要求, 被稱為高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率 (不易碎)、耐高溫和表面著色的 "功能部件"。 對(duì)于沖擊韌性等應(yīng)用, 壓鑄合金基本上不能使用。

 

事實(shí)上, 采用壓鑄法, 硅含量可產(chǎn)生約5% 的鑄造合金 (如 A356 和 ZL101 級(jí)鋁合金輪轂制造合金), 空白合格率顯著降低, 收縮率非常嚴(yán)重。 原因是這種鑄造合金的體積收縮率很大, 因?yàn)樗贿m用于使用供應(yīng)系統(tǒng) (如重力鑄造、模具鑄造、低壓鑄造) 的鑄造工藝。 在沒(méi)有供應(yīng)系統(tǒng)的情況下, 生產(chǎn)壓鑄方法顯然很難, 收縮和收縮缺陷也沒(méi)有明顯增加。