铸造铝合金 什么是铸造铝合金？
在金属材料的广阔天地里，铝合金以其独特的优势占据着重要地位。而铸造铝合金，更是其中的佼佼者，被广泛应用于航空航天、汽车制造、机械工业等众多领域。但你是否真正了解铸造铝合金呢？你知道它有哪些分类吗？不同的分类又有着怎样独特的性能和应用呢？
今天，就让我们一起深入探索铸造铝合金的分类奥秘，相信这会为你的知识宝库增添不少实用的内容。
铸造铝合金大揭秘
铸造铝合金，简单来说，就是将熔化的铝合金液体倒入特定模具中，经过冷却凝固，从而形成我们所需形状的金属制品 。作为铝合金家族中的重要成员，它的密度较小，这使得它在追求轻量化的领域备受青睐 ，就好比在汽车和航空航天行业中，使用铸造铝合金能有效减轻产品重量，进而达到节能减排的效果。而且，它还具备良好的导电性，在电气和电子领域也有着广泛的应用，不仅能高效导电，还拥有出色的散热性能，有力地保障了设备的稳定运行。通过合金化和热处理等工艺，铸造铝合金还能获得较高的强度，这一特性让它在结构性零部件制造中脱颖而出。此外，在大多数自然环境下，它都具有良好的抗腐蚀性，特别是在海水环境中表现优异，所以在海洋工程和船舶制造中也经常能看到它的身影。
四大 “门派” 各显神通
铸造铝合金家族可谓是人才辈出，根据主要合金元素的不同，可以分为铝 - 硅系、铝 - 铜系、铝 - 镁系和铝 - 锌系这四大类 ，每一类都有着独特的性能和广泛的应用领域。
铝 - 硅系：航空界的 “宠儿”
铝 - 硅系合金，又被亲切地称为 “硅铝明” 或 “矽铝明” ，是铸造铝合金中最庞大的一支 “队伍”。它的主要成分是铝和硅，其中硅的含量在 10％ - 25％之间 。这种合金具有良好的铸造性能和耐磨性能，热胀系数也相对较小 。当硅含量较低时（比如 0.7），铝硅合金的延展性较好，常用来做变形合金；硅含量较高时（比如 7%），铝硅合金熔体的填充性较好，常用来做铸造合金。在含硅量超过 Al - Si 共晶点（硅含量为 12.6%）的铝硅合金中，硅的颗粒含量高达 14.5% - 25% 时，再加入一定量的 Ni，CU，Mg 等元素能改善其综合力学性能。它们可用于汽车发动机中代替铸铁汽缸而明显减轻重量。在航空航天领域，对材料的性能要求极高，而铝 - 硅系合金凭借其低密度、高强度、优良的抗腐蚀性和抗氧化性，成为了制造飞机结构件、发动机部件和航天器外壳等的理想选择 。在汽车制造业，它也大显身手，用于生产发动机部件（如气缸头、活塞等）、车身结构件和轮毂等 。像 A356 铝硅合金，正符合如今汽车设计节能化、轻量化的理念，因此其在汽车工业的应用愈加广泛，除了一些传统的零部件，比如轮毂、热交换机等以外，还被应用于汽车的一些重要部位，诸如底盘、车身、发动机等等。
铝 - 铜系：耐热 “先锋”
铝 - 铜系合金一般由 97% 的铝和 3% 的铜组成，熔点是 640℃ 。其突出特点是室温和高温力学性能高 ，这使得它在一些需要承受高温的环境中表现出色。比如在航空航天领域的发动机部件制造中，铝 - 铜系合金就发挥了重要作用，能够承受发动机运转时产生的高温和巨大的机械应力 。它的铸造工艺相对简单，切削加工性能也不错 ，这为其在工业生产中的应用提供了便利。不过，它也并非完美无缺。固溶体型合金的铸造性能较差，这在一定程度上限制了它的应用范围 。而且，富铜的（ ）相与（ ）基体间的电位差大，导致其抗腐蚀性能较低 。此外，它的密度相对较大，这对于一些对重量有严格要求的应用场景来说，可能会成为一个不利因素 。
铝 - 镁系：耐蚀 “标兵”
铝 - 镁系合金以镁为主要合金元素，含镁量大约在 3% - 10% 之间 。它的密度在铸造铝合金中是最小的，大约为 2.55g/cm³ ，但强度却不低，最高可达 355MPa 左右 ，具有良好的比强度 。它在大气和海水中都具有出色的抗腐蚀性能 ，这使得它在航海领域中备受青睐，常用于制造船舶的船体、结构件和各种零部件 。在航空航天领域，也能看到它的身影，比如用于制造飞机的一些零部件，能在保证强度的同时减轻飞机的重量 。在日常用品中，一些高档建筑装饰材料也会用到铝 - 镁系合金，其独特的性能比铝合金更优越，使得建筑更具美观性和耐久性 。
铝 - 锌系：经济实用 “能手”
铝 - 锌系合金为了改善性能，常常会加入硅、镁元素，常被称为 “锌硅铝明” 。在铸造条件下，它有淬火作用，也就是所谓的 “自行淬火” ，这使得它不经热处理就可使用 。经过变质热处理后，铸件的强度较高 ，经稳定化处理后，尺寸稳定 。它具有良好的铸造性和加工性，生产成本相对较低 ，这使得它在一些对成本较为敏感的领域得到了广泛应用 。在日常用品制造中，很多小五金、装饰品等都会用到铝 - 锌系合金 。在工业设备制造中，它也能发挥重要作用，比如制作一些结构件和外壳等 。铸造铝合金的 “身份标识”
在中国，铸造铝合金采用 ZL+3 位数字标记法 ，这种标记方式就像是它们的 “身份标识”，每一位数字都蕴含着重要的信息 。第一位数字代表合金系，其中 1 表示铝硅合金系，2 表示铝铜合金系，3 表示铝镁合金系，4 表示铝锌合金系 。通过这第一位数字，我们就能快速判断出该铸造铝合金所属的类别 。而后两位数字则是合金序号，用于区分不同化学成分的铸造铝合金 。比如 ZL102，“ZL” 表明它是铸造铝合金，“1” 代表它属于铝 - 硅系合金，“02” 则是该合金在铝 - 硅系中的序号 。如果在代号后面加上 “A”，那就表示这是优质铸造铝合金 。这种标记方法简单明了，为我们在识别和选用铸造铝合金时提供了极大的便利 。
未来展望
铸造铝合金的四大分类 —— 铝 - 硅系、铝 - 铜系、铝 - 镁系和铝 - 锌系，各自凭借独特的性能，在不同的领域发光发热 ，从航空航天到汽车制造，从船舶航海到日常用品，它们的身影无处不在 ，为我们的生活和工业发展带来了诸多便利和创新 。随着科技的不断进步，铸造铝合金也在不断发展。未来，我们有望看到更多高性能、多功能的铸造铝合金材料被研发出来 。在航空航天领域，对材料的轻量化和高强度要求会越来越高，铝 - 硅系合金等可能会通过进一步优化成分和工艺，实现性能的新突破 。在汽车行业，随着新能源汽车的快速发展，对电池续航和车辆性能的追求，将促使铸造铝合金在减轻重量、提高强度和降低成本等方面持续创新 。希望通过今天的分享，能让大家对铸造铝合金的分类有更深入的了解 。
转载：铝合金熔铸研讨
