资源5-1 手机后盖材质,金属比塑料的好,玻璃比金属的好,是这样吗?
纯铝因其强度、硬度很低,切削加工性能和焊接性能较差,故在汽车工业中使用较少。若向纯铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素制成铝合金,则不仅保持了纯铝密度小、导热性和导电性好的优点,其强度和硬度也得到了大大改善。铝合金常用于制造质轻、强度要求较高的零件。
铝合金在汽车上的应用日趋广泛,不仅可用于制造活塞、气缸体、气缸盖、连杆和进气歧管等发动机零件,还可用于制造轮毂、离合器壳、转向器壳和变速器拨叉等底盘零件,甚至车身、车架等也开始采用铝合金制造。常见铝合金制造的汽车零件如图5-1所示。
图5-1 常见铝合金制造的汽车零件
(a)进气歧管;(b)活塞;(c)气缸盖;(d)散热器;(e)离合器壳;(f)轮毂
根据铝合金的成分和工艺特点,可将其分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
5.1.2.1 变形铝合金
(1)特点与分类
变形铝合金的塑性好,变形抗力小,适合通过压力加工成形,通常在冶金厂加工成各种规格的型材,用于各种汽车零件的制造。按其化学成分与主要性能特点,变形铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝四种,其中防锈铝是不能进行热处理强化的铝合金。
(2)牌号
按GB/T 16474—1996规定,变形铝合金牌号用“×A××”表示,牌号的第一、三、四位为数字,其中第一位数字是依主要合金元素Cu、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn的顺序来表示变形铝合金的组别的。按主要合金元素的排列顺序分别标示为2、3、4、5、6、7,后两位数字表示同一组别中不同铝合金的序号。例如“2A11”表示以Cu为主要合金元素的11号变形铝合金;“5A50”表示以Mg为主要合金元素的变形铝合金。
常用变形铝合金的牌号、性能及用途见表5-1。
表5-1 常用变形铝合金的牌号、性能和用途(www.xing528.com)
5.1.2.2 铸造铝合金
(1)特点与分类
用于制造铸件的铝合金为铸造铝合金,简称铸铝。它的力学性能不如变形铝合金,但其铸造性能好,可通过铸造生产形状复杂的铸件。根据添加元素的不同,常用的铸造铝合金有铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金及铝锌合金等,其中以铝硅合金应用最多。
(2)牌号与代号
根据GB/T 1173—2013规定,铸造铝合金牌号由Z(“铸”字汉语拼音字首)+Al+主要合金元素的元素符号及其平均质量分数组成,如ZAlSi12表示为ω(Si)=12%,其余为Al的铝硅铸造合金。如果合金元素质量分数小于1%,一般不标数字,必要时可用一位小数表示。
铸造铝合金代号用“铸铝”两字的汉语拼音字首“ZL”及三位数字表示。ZL后的第一位数字表示合金系列,其中“1”表示铝硅合金,“2”表示铝铜合金,“3”表示铝镁合金,“4”表示铝锌合金。后两位数字表示合金顺序号。如ZL102表示02号铝硅系铸造铝合金。
1)Al-Si系铸造铝合金。这类合金又称硅铝明,它具有铸造性能好、密度小、线膨胀系数小、导热性和耐蚀性好等特点,是铸造性能与力学性能配合最佳的一种铸造合金。在该合金的基础上,加入适量的Cu、Mn、Mg、Ni等元素,发展成为可时效强化的铝硅合金,称特殊硅铝明。铝硅合金是目前应用最广的铸造铝合金,常用的有ZL102、ZL104和ZL108等,在汽车上常用于制造发动机活塞、气缸体和风扇叶片等。
2)A1-Cu系铸造铝合金。这类铝合金具有较高的强度和耐热性。但铸造性能、耐蚀性和比强度不如Al-Si合金。常用的有ZL201、ZL202、ZL203等,主要用于制造在300℃以下工作的要求高强度的零件,如增压器的导风叶轮、静叶片等。
3)A1-Mg系铸造铝合金。这类铝合金具有良好的耐蚀性和较高的强度,密度小(2.55 g/cm3)。但铸造性能差,易氧化和产生裂纹。常用的有ZL301、ZL303,主要用于制造在海水中承受较大冲击力和外形不太复杂的铸件,如舰船和动力机械零件。
4)A1-Zn系铸造铝合金。这类铝合金具有较高的强度和良好的铸造性能、切削加工性能和焊接性能,但耐蚀性差,密度大,热裂倾向较大。常用的有ZL401、ZL402,主要用于制造汽车、拖拉机发动机零件及形状复杂的仪器零件、医疗器械等。
常用铸造铝合金的牌号、代号及用途见表5-2。
表5-2 常用铸造铝合金的牌号、代号及用途
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