页数：44页文件大小：4.96 MB来源： 压铸成形工艺与模具设计ppt课件
本课件先提出压铸工艺对合金的使用性能与工艺性能要求，再逐类介绍锌、铝、镁、铜四大压铸合金的特点、牌号与代号表示方法、化学成分与技术要求，并给出主要合金元素的作用、国内外牌号对照和典型应用，最后归纳按使用性能、工艺性能与生产条件选用合金的一般方法。
第2章 压铸合金
【本章要点与提示】
【导入案例】压铸合金在压铸件总成本中占有相当大的比重，这不仅因合金本身的成本，而且还因合金种类及其性能影响到压铸模寿命、决定采用的压铸机类型以及所适应的表面修饰方法等。
试判断图示压铸件一般适合采用哪类合金压铸：（a）汽车零件；（b）电动工具壳体；（c）管件；（d）阀类压铸件；（e）照相机外壳。
主要内容
| 性能类别 | 内容项目 |
|---|---|
| 力学性能 | 抗拉强度、高温强度、伸长率、硬度 |
| 物理性能 | 密度、液相线温度、固相线温度、线膨胀率、体膨胀率、比热容、热导率 |
| 化学性能 | 耐热性、耐蚀性 |
| 铸造工艺性 | 流动性、抗热裂性、模具粘附性 |
| 工艺性能 | 切削加工性、焊接性能、电镀性能、热处理性能 |
压铸合金即压铸件的材料。要获得质量优良的压铸件，除要有设计合理的零件结构和形状、完善的压铸模、准确的压铸工艺方案和工艺性能优良的压铸机外，还需要有性能优良的压铸合金材料。
合金材料的性能包括使用性能和工艺性能两方面：使用性能是压铸件的使用条件对压铸合金提出的一般要求，包括物理、化学、力学性能等；工艺性能则是从压铸工艺方面对合金材料提出的要求。
根据压铸的工艺特点，用于压铸的合金应具有以下性能：
1. 压铸锌合金——1）特点
1. 压铸锌合金——缺点
1. 压铸锌合金——2）合金牌号及代号表示方法
| 序号 | 合金代号 | 合金牌号 | Al | Cu | Mg | Zn | Fe≤ | Pb≤ | Sn≤ | Cd≤ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | YX040A | YZZnAl4A | 3.9～4.3 | ≤0.1 | 0.030～0.060 | 余量 | 0.035 | 0.004 | 0.0015 | 0.003 |
| 2 | YX040B | YZZnAl4B | 3.9～4.3 | ≤0.1 | 0.010～0.020 | 余量 | 0.075 | 0.003 | 0.0010 | 0.002 |
| 3 | YX041 | YZZnAl4Cu1 | 3.9～4.3 | 0.7～1.1 | 0.030～0.060 | 余量 | 0.035 | 0.004 | 0.0015 | 0.003 |
| 4 | YX043 | YZZnAl4Cu3 | 3.9～4.3 | 2.7～3.3 | 0.025～0.050 | 余量 | 0.035 | 0.004 | 0.0015 | 0.003 |
| 5 | YX081 | YZZnAl8Cu1 | 8.2～8.8 | 0.9～1.3 | 0.020～0.030 | 余量 | 0.035 | 0.005 | 0.0050 | 0.002 |
| 6 | YX111 | YZZnAl11Cu1 | 10.8～11.5 | 0.5～1.2 | 0.020～0.030 | 余量 | 0.050 | 0.005 | 0.0050 | 0.002 |
| 7 | YX272 | YZZnAl27Cu2 | 25.5～28.0 | 2.0～2.5 | 0.012～0.020 | 余量 | 0.070 | 0.005 | 0.0050 | 0.002 |
注：YZZnAl4B 的 Ni 含量为 0.005～0.020。
| 元素 | 含量变化 | 对铸造性能的影响 | 对力学性能的影响 | 对抗蚀性能的影响 | 对其他性能的影响 |
|---|---|---|---|---|---|
| Al | ＜3.5% | 流动性降低，热裂和收缩量增加 | — | — | — |
| Al | ＞4.5% | — | 冲击韧度下降，其他性能变化不大 | 易发生晶间腐蚀 | — |
| Al | ＞5% | — | 力学性能下降，合金变脆 | — | — |
| Cu | 提高到1.25% | — | 强度和硬度都有所提高 | 可减少晶间腐蚀 | — |
| Cu | ＞4% | — | 冲击韧度下降 | 由于铝，产生晶间腐蚀 | — |
| Fe | 存在 | — | 力学性能下降 | 抗蚀性能下降 | 生成 Fe-Al 化合物、恶化切削性能 |
| Pb/Sn/Cd | 万分之几 | — | 强度下降 | 产生晶间腐蚀 | 体积和尺寸发生变化 |
原表单元格排列与表头存在交叉，本表按源文件内容逐条对应整理，个别含量阈值建议对照原图核对。
| 中国（合金代号） | 北美商业标准（NADCA） | 美国材料试验学会（ASTM） |
|---|---|---|
| YX040A | No.3 | AG-40A |
| YX040B | No.7 | AG-40B |
| YX041 | No.5 | AG-41A |
| YX043 | No.2 | — |
| YX081 | ZA-8 | — |
| YX111 | ZA-12 | — |
| YX272 | ZA-27 | — |
| 合金代号 | 合金牌号 | 用途 |
|---|---|---|
| YX040 | YZZnAl4 | 尺寸稳定的合金，用于高精度零件 |
| YX041 | YZZnAl4Cu1 | 中强度合金，用于镀铬及不镀铬的各种零件 |
| YX043 | YZZnAl4Cu3 | 高强度合金，用于镀铬的各种小型薄壁零件 |
锌合金共同特点：熔点低，模具寿命长；铸造工艺性好，可压铸特别复杂的薄壁件；不宜粘模，具有良好的常温性能；焊接和电镀性能良好；密度大；抗蚀性差；锌对有害杂质的作用极为敏感，必须采用纯度高的原材料熔制，并对合金严格管理。
应用范围：锌合金压铸产品具有优良的表面质量，已广泛用于玩具、餐具、锁具、五金装饰件、电气与电子铸件、浴室配件、汽车零配件、拉链、金属扣、表壳、风扇、生活用品、家用电器、照相器材、音响、机电产品及零件。
4）压铸锌合金的应用：图示为锌合金压铸产品实例。
2. 压铸铝合金——1）特点：铝合金具有良好的压铸性能。
2. 压铸铝合金——2）合金牌号及代号表示方法
| 序号 | 合金代号 | 合金牌号 | Si | Cu | Mn | Mg | Fe | Ni | Ti | Zn | Pb | Sn | Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | YL101 | YZAlSi10Mg | 9.0~10.0 | ≤0.6 | ≤0.35 | 0.45~0.65 | ≤1.0 | ≤0.50 | — | ≤0.40 | ≤0.10 | ≤0.15 | 余量 |
| 2 | YL102 | YZAlSi12 | 10.0~13.0 | ≤1.0 | ≤0.35 | ≤0.10 | ≤1.0 | ≤0.50 | — | ≤0.40 | ≤0.10 | ≤0.15 | 余量 |
| 3 | YL104 | YZAlSi10 | 8.0~10.5 | ≤0.3 | 0.2~0.5 | 0.30~0.50 | 0.5~0.8 | ≤0.10 | — | ≤0.30 | ≤0.05 | ≤0.01 | 余量 |
| 4 | YL112 | YZAlSi9Cu4 | 7.5~9.5 | 3.0~4.0 | ≤0.50 | ≤0.10 | ≤1.0 | ≤0.30 | — | ≤2.90 | ≤0.10 | — | 余量 |
| 5 | YL113 | YZAlSi11Cu3 | 9.5~11.5 | 2.0~3.0 | ≤0.50 | ≤0.10 | ≤1.0 | ≤0.10 | ≤0.20 | ≤1.40 | ≤0.10 | — | 余量 |
| 6 | YL117 | YZAlSi17Cu5Mg | 16.0~18.0 | 4.0~5.0 | ≤0.50 | 0.50~0.70 | ≤1.0 | ≤0.10 | ≤0.20 | ≤1.40 | ≤0.10 | — | 余量 |
| 7 | YL302 | YZAlMg5Si1 | ≤0.35 | ≤0.25 | ≤0.35 | 7.60~8.60 | ≤1.1 | ≤0.15 | — | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤0.15 | 余量 |
表中数值按源文件顺序与表头各元素列一一对应，其中 YL104 的铁含量（0.5~0.8）在源文件中列于铁元素位，与常规上限值写法不一致，建议对照 GB/T 15115-2009 原表核对。
合金元素对压铸铝合金性能的影响
| 合金系列 | 中国 GB/T 15115-2009 | 美国 ASTM B179-06 | 日本 JIS H2118:2006 | 欧洲 EN 1676:1997 |
|---|---|---|---|---|
| Al-Si | YL102 | A413.1 | AD1.1 | EN AB-47100 |
| Al-Si-Mg | YL101 | A360.1 | AD3.1 | EN AB-43400 |
| Al-Si-Mg | YL104 | 360.2 | — | — |
| Al-Si-Cu | YL112 | A380.1 | AD10.1 | EN AB-46200 |
| Al-Si-Cu | YL113 | 383.1 | AD12.1 | EN AB-46100 |
| Al-Si-Cu | YL117 | B390.1 | AD14.1 | — |
| Al-Mg | YL302 | 518.1 | — | — |
| 性能指标 | YL101 | YL102 | YL104 | YL112 | YL113 | YL117 | YL302 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 抗热裂性 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 4 | 5 |
| 致密性 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 4 | 5 |
| 充型能力 | 3 | 1 | 3 | 2 | 1 | 1 | 5 |
| 不粘型性 | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 5 |
| 耐湿性 | 2 | 2 | 1 | 4 | 3 | 3 | 1 |
| 加工性 | 4 | 3 | 3 | 3 | 2 | 5 | 1 |
| 抛光性 | 3 | 5 | 3 | 3 | 3 | 5 | 1 |
| 电镀性 | 2 | 3 | 2 | 1 | 1 | 3 | 5 |
| 阳极处理 | 3 | 5 | 3 | 3 | 3 | 5 | 1 |
| 氧化保护层 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 1 |
| 高温强度 | 1 | 3 | 1 | 3 | 2 | 3 | 4 |
原表按合金代号横向排列，本表已转置为按性能指标分行，评分数值未作改动。
4）压铸铝合金的应用——铝合金的特性与应用领域
| 代号 | 合金特点 | 应用举例 |
|---|---|---|
| YL102 | 具有较好的抗热裂性能和很好的气密性，以及很好的流动性；不能热处理强化，抗拉强度低 | 用于承受低负荷、形状复杂的薄壁铸件，如各种仪表壳体、汽车机匣、牙科设备、活塞等 |
| YL101、YL104 | 较好的抗腐蚀性能，较高的冲击韧性和屈服强度，但铸造性能稍差 | 汽车车轮罩、摩托车曲轴箱、自行车车轮、船外机螺旋桨等 |
| YL112 | 具有好的铸造性能和力学性能，很好的流动性、气密性和抗热裂性，较好的切削加工性、抛光性 | 齿轮箱、空冷气缸头、发报机机座、割草机罩子、气动刹车、汽车发动机零件，摩托车缓冲器、发动机零件及箱体，农机具用箱体、缸盖和缸体，3C产品壳体，电动工具、缝纫机零件、渔具、煤气用具、电梯零件等；典型用途为带轮、活塞和气缸头 |
| YL113 | 具有特别好的流动性、中等的气密性和好的抗热裂性，特别是具有高的耐磨性和低的热膨胀系数 | 主要用于发动机机体、刹车块、带轮、泵和其他要求耐磨的零件 |
| YL117 | 耐蚀性能强，冲击韧性高，伸长率差，铸造性能差 | 汽车变速器的油泵壳体，摩托车的衬垫和车架的联结器，农机具的连杆、船外机螺旋桨、钓鱼竿及其卷线筒等零件 |
| YL302 | 耐蚀性好 | 用于要求耐蚀的零件 |
压铸铝合金在汽车上的应用：图示为铝合金压铸件在汽车上的应用实例。
压铸铝合金在摩托车上的应用：图示为铝合金压铸件在摩托车上的应用实例。
压铸铝合金在电动工具上的应用：图示为铝合金压铸件在电动工具上的应用实例。
3. 压铸镁合金——1）特点
镁合金的优点
镁合金的缺点
3. 压铸镁合金——2）合金牌号及代号表示方法
3）应用范围：镁作为一种迅速崛起的工程金属材料，每年以15％的速率保持快速增长。
镁合金在道路交通工具上的应用：镁合金进气歧管、奔驰镁合金座椅框架、镁合金轮毂、镁合金车架。
镁合金在3C产品和手动工具上的应用：移动电话壳体、摄像机壳体、手锯壳体。
镁合金外壳应用实例：镁合金照相机外壳、镁合金手机外壳。
4. 铜合金——1）压铸铜合金的特点
2）压铸铜合金的应用结构：图示为铜合金的应用结构。
铜应用广泛，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
应用实例（1）：铜合金轴承、铜合金管件、水咀本体、水龙头。
应用实例（2）：图示为铜合金压铸件的其他应用实例。
5. 铅合金和锡合金：Pb 合金和 Sn 合金是压铸生产中最先使用的合金，但由于力学性能不高，这类合金的年产量很低。
三、压铸合金的选用：合金的选择应综合考虑以下因素。
三、压铸合金的选用——各类合金要点
【本章小结】压铸合金即压铸件的材料。要获得质量优良的压铸件，除了要有设计合理的零件结构和形状、完善的压铸模、准确的压铸工艺方案和工艺性能优良的压铸机外，还需要有性能优良的压铸合金材料。
在压铸生产中，常用的压铸合金为铝合金、锌合金、镁合金和铜合金，本章分别介绍了它们各自的种类、主要性质和用途，并简介了合理选用压铸合金的一般方法。
【关键术语】
The End !
下载地址：{{downurl}}
{{{a}}}
{{#b}}{{{b}}}
{{/b}} {{/title}} {{#nolog}}登陆注册
{{/nolog}} {{#djsx}}点我刷新
{{/djsx}} {{#gocz}} {{/gocz}} {{#ffqr}} {{/ffqr}}