常用铝合金牌号、性能和用途

纯铝因其强度、硬度很低，切削加工性能和焊接性能较差，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、转向器壳和变速器拔叉等底盘零件，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4-1所示。

图4-1　常见铝合金制造的汽车零件

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。

1.变形铝合金

变形铝合金的塑性好，变形抗力小，适合通过压力加工成型，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，其中防锈铝是不能热处理强化的铝合金。

GB/T 16474—2011　变形铝及铝合金牌号表示方法

按《变形铝及铝合金牌号表示方法》（GB/T 16474—2011）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照主要合金元素Cu、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn 的顺序来表示变形铝合金的组别。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，如表4-1所示。

表4-1　常用变形铝合金的牌号、性能和用途

2.铸造铝合金

用于制造铸件的铝合金称为铸造铝合金，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。

根据《铸造铝合金》（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wSi=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。

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。(www.xing528.com)

GB/T 1173—2013　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，称为特殊硅铝明。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）Al-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）Al-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）Al-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、性能及用途，如表4-2所示。

表4-2　常用铸造铝合金的牌号、性能及用途

续表