鑄造鋁、鎂合金

第1章合金及性能3

11概述3

12鑄造AlSi系合金4

121常用AlSi合金的組織、性能

和用途4

122壓鑄用AlSi系合金17

123AlSi系合金的未來發(fā)展19

13鑄造AlCu系合金19

131AlCu系合金的成分20

132AlCu系合金的組織、性能和

用途21

14鑄造AlMg系合金27

141AlMg系合金的成分27

142常用AlMg系合金的組織、

性能和用途27

15鑄造AlZn系合金32

151合金的成分32

152常用AlZn系合金的組織、

性能和用途33

16鋁合金的新發(fā)展及未來35第2章鑄造鋁合金的熔煉36

21鋁液的物理化學(xué)特性37

211氫在鋁液中的溶解度37

212鋁液與水汽的反應(yīng)38

213鋁液吸收氣體的動(dòng)力學(xué)

過程39

214鋁與氧的反應(yīng)及對吸氫

的影響40

215合金元素對吸氫的影響42

216稀土元素對鋁合金的去氫

作用42

217鋁液中析出氫的條件42

218鋁熔體特點(diǎn)及其對吸氫的

影響45

22鋁合金液的精煉處理和保護(hù)45

221吸附精煉法45

222非吸附精煉法51

223聯(lián)合精煉法53

224精煉溫度的控制54

225鋁合金液的保護(hù)55

23鋁硅合金液的變質(zhì)處理55

231共晶硅的變質(zhì)56

232初晶硅的磷變質(zhì)61

233雙重變質(zhì)62

234復(fù)合變質(zhì)處理63

24鋁合金的晶粒細(xì)化處理64

25鋁合金的熔體過熱處理66

26鋁合金熔煉小節(jié)66

27典型鋁合金的熔煉工藝67

271ZL104合金的熔煉工藝67

272ZL201合金的熔煉工藝67

273ZL301合金的熔煉工藝67

274ZL402合金的熔煉工藝67

28鋁合金液的爐前檢驗(yàn)68

281精煉效果的檢驗(yàn)68

282變質(zhì)效果檢驗(yàn)72第3章鑄造鋁合金的熱處理和表面處理75

31鑄造鋁合金的熱處理特點(diǎn)75

32鑄造鋁合金熱處理工藝分類75

33固溶處理77

331鑄造AlSi基合金的固溶處理77

332鑄造AlCu系合金的固溶

處理79

333鑄造AlMg系合金的固溶

處理79

334鑄造AlZn系合金的固溶

處理79

34時(shí)效79

341時(shí)效析出機(jī)理79

342時(shí)效強(qiáng)化機(jī)理84

343時(shí)效相分析85

344分級時(shí)效88

35典型鑄造鋁合金的熱處理工藝及

操作規(guī)程90

36常見熱處理問題及防止93

361力學(xué)性能不合格93

362變形和裂紋93

363過燒94

364表面腐蝕94

37鑄造鋁合金的表面處理94

371機(jī)械拋光95

372噴砂和噴丸處理97

373化學(xué)拋光和電解97

374陽極氧化101

375表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜113

376電鍍114

377表面噴漆120第4章鑄造鋁合金件的質(zhì)量控制和常見缺陷及其防止121

41鑄件質(zhì)量控制121

411化學(xué)成分的控制121

412力學(xué)性能121

413內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)122

414氣密性123

415金相組織的低倍檢查123

42常見缺陷及防止123

421氣孔123

422氧化夾渣128

423縮松和縮孔129

424裂紋130

425冷隔131

426澆不足132

427疏松（顯微縮松）132

428夾雜133

429偏析133

4210外滲豆（反偏析）133第2篇鑄造鎂合金

第5章合金及性能137

51鎂的基本性質(zhì)139

52MgAl系合金140

521結(jié)晶過程140

522MgAl基耐熱鑄造鎂合金

的發(fā)展143

53MgZn系合金146

54MgRE系合金147

55MgLi合金149

56其他鎂合金150第6章鎂合金的熔煉和鑄造152

61熔體特點(diǎn)及熔煉過程原理152

611鎂合金熔液特性及保護(hù)152

612合金成分對阻燃性的影響158

62熔煉設(shè)備及工裝158

621熔煉爐158

622坩堝161

623鎂合金熔煉混氣裝置163

624常用的熔煉澆注工具164

63熔體的精煉處理165

631除氣166

632夾雜物的去除167

64合金的晶粒細(xì)化及變質(zhì)處理168

641變質(zhì)處理168

642強(qiáng)外場作用細(xì)化晶粒171

65典型的熔煉工藝172

651AZ91合金172

652ZK40合金173

653兩種特殊元素加入方法174

66典型的鑄造工藝175

661砂型鑄造175

662永久型鑄造181

663壓力鑄造184

664擠壓鑄造192

665半固態(tài)成形193

666消失模鑄造195第7章鎂合金的熱處理和表面處理203

71熱處理203

711熱處理工藝分類203

712熱處理工藝及操作205

713氫化處理213

714熱處理裝爐以及裝爐溫度213

715熱處理設(shè)備及熱處理質(zhì)量

控制213

716熱處理缺陷及防止方法215

717鎂合金熱處理安全技術(shù)216

72表面處理217

721鎂的腐蝕類型217

722常用的表面處理方法222

第8章鎂及鎂合金的焊接241

81鎂及鎂合金的焊接性特點(diǎn)241

811鎂及鎂合金的焊接性特點(diǎn)241

812常見鎂合金焊接性能242

82鎂及鎂合金焊接工藝243

821焊接材料及焊前準(zhǔn)備243

822鎂及鎂合金的氬弧焊246

823鎂及鎂合金的電阻點(diǎn)焊247

824鎂及鎂合金的氣焊249

825鎂及鎂合金的其他焊接

方法250

826焊接方法對不同種類鎂合金

焊接性的影響252

83鎂及鎂合金焊接實(shí)例254

831鎂合金的鎢極氬弧焊

（TIG）254

832鎂合金裂紋的電子束焊

修復(fù)257

833鎂合金鑄件裂紋的TIG焊

修復(fù)258

84鋁與鎂的焊接259

841異種材料界面擴(kuò)散理論259

842鋁與鎂的焊接特點(diǎn)262

843鋁與鎂的熔焊262

844鋁與鎂的擴(kuò)散焊264第9章鎂合金質(zhì)量控制和鑄造缺陷267

91質(zhì)量控制項(xiàng)目和方法267

911化學(xué)成分的檢驗(yàn)267

912力學(xué)性能的檢驗(yàn)267

913鑄件的內(nèi)部質(zhì)量和氣密性267

914工藝檢驗(yàn)267

92鎂合金的組織檢驗(yàn)269

921鎂合金的宏觀檢驗(yàn)269

922斷口檢驗(yàn)276

923鎂及其合金的顯微組織

檢驗(yàn)279

93常見的鑄造缺陷及其防止283附錄287

參考文獻(xiàn)291

本書對鑄鋁、鎂材料及其熔煉技術(shù)等進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的論述，內(nèi)容主要包括鑄鋁、鑄鎂的種類牌號、組織和性能，鋁合金和鎂合金的熔煉工藝特點(diǎn)及熔煉設(shè)備，熱處理工藝技術(shù)，焊接技術(shù)，表面處理，鑄件缺陷分析及防止措施等，還對鑄造鋁合金和鎂合金鋼材料的國內(nèi)外最新發(fā)展和研究趨勢進(jìn)行了概括的介紹，本書內(nèi)容反映了最新研究成就以及實(shí)用的研究和生產(chǎn)成果，貫徹了新的國家技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容豐富，注重理論聯(lián)系實(shí)際，既彌補(bǔ)了技術(shù)手冊類書籍?dāng)⑹鰞?nèi)容簡單化，又彌補(bǔ)了教材類書籍實(shí)用性不強(qiáng)的不足。

本書可作為大專院校的材料科學(xué)與工程專業(yè)、鑄造專業(yè)、金屬材料工程專業(yè)和材料成形與控制專業(yè)的教材或參考書，也可供設(shè)計(jì)與科研單位、各部門中從事該專業(yè)的科技人員和工作者使用或參考。

鎂鋁鋅系鑄造鎂合金

以鋁、鋅為主要合金化元素的鑄造鎂合金，可用于砂型和金屬型鑄造，也可用于壓力鑄造，具有良好的流動(dòng)性和焊接性能，熱裂傾向性低，但有較大的顯微疏松傾向。

中國牌號ZM一5(7.5%～9.O%Al，0.15%～0.5%Mn，0.2%～0.8%Zn，Mg為余量)合金，ZM一10(9.O%～10.2?，0.15%～0.5%Mn，0.2%～0.8%Zn，Mg余量)合金。ZM一5合金為鎂鋁鋅系鑄造鎂合金的代表，相當(dāng)于前蘇聯(lián)牌號的M月5合金。合金中雜質(zhì)為鐵、銅、鎳、硅、鈷等，根據(jù)需要可適量加些鈹。

鋁是主要合金化元素并含有鋅和錳，通過改變鋁、鋅含量可改變合金的力學(xué)性能、鑄造性能及抗蝕性能。鋁含量的增加能進(jìn)一步改善合金的鑄造性能和提高合金的強(qiáng)度，但使伸長率和抗腐蝕性能降低。加入少量的鋅和錳能顯著提高合金的抗蝕性能，還可以提高合金的強(qiáng)度。但鋅含量增加會(huì)使合金的縮松傾向增加。

ZM-5合金的鑄態(tài)組織由固溶體8(Mg)為基體，沿它的晶界以不連續(xù)網(wǎng)狀分布著y(Mg4Al3)相，以及分布在固溶體8(Mg)中的Mn—Al化合物小質(zhì)點(diǎn)所組成。

熱處理強(qiáng)化常采用兩種規(guī)范：

(1)淬火(T4)：加熱到370～380℃保溫2～4h，再升溫至415±5℃保溫12～16h，然后在空氣中冷卻。

(2)淬火時(shí)效(T6)：淬火后再在175±5℃人工時(shí)效16h。

中文名稱

鎂鋁鋅系鑄造鎂合金

英文名稱

magnesium- aluminum-zinc cast magnesium alloy

定　　義

以鎂為基本元素和鋁、鋅為主要合金元素的鑄造合金。強(qiáng)度較高，流動(dòng)性好、熱裂傾向小。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），金屬材料（二級學(xué)科），有色金屬材料（三級學(xué)科），鎂及其合金（四級學(xué)科）