铸造铝合金质量控制探究

铸造铝镁合金主要有：ZL301、ZL303和ZL305。这类合金的主要优点是由于Mg的加入而具有优良的力学性能，高的强度、好的延展性和韧性，耐蚀性好和切削加工性能好。其主要缺点是铸造性能不好，特别是熔炼时容易氧化和形成氧化夹渣，需要采用特殊的熔炼工艺。此外，这类合金有自然时效倾向，即自然停放时，随着时间的增长，强度提高，但伸长率下降。

铸造铝锌合金主要有ZL401和ZL402。这类合金的主要优点是有很好的室温性能，好的强度和韧性，而且不需热处理便可获得较好的力学性能。其主要缺点是铸造性能和耐蚀性差，密度大，高温性较差，因而使其应用范围受到了很大的限制。

1.铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的化学成分（见表13-14）

表13-14 铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的化学成分

2.铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的主要性能要求

铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的物理性能见表13-15。铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的力学性能见表13-16。

表13-15 铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的物理性能

表13-16 铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的力学性能

（续）(www.xing528.com)

3.铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的组织特征

（1）ZL301的显微组织 ZL301的主要合金是Mg，其质量分数为9.5％～11.0％。铸态组织为α固溶体和β相（Al₈Mg₅）。Mg在Al中的固溶度比较高产生固溶强化作用。该合金在海水中有良好的耐蚀性，但在硝酸中不具备耐蚀能力。

（2）ZL401的显微组织 ZL401的主要合金是Zn，主要成分（质量分数）为Zn9.0％～13.0％、Si6.0％～8.0％、Mg0.1％～0.3％，其余为铝。Zn在Al中的固溶度很高，在共晶温度（382℃）时达到84％，铸态时Zn过饱和地固溶到α固溶体中，时效时Zn相以弥散质点析出产生固溶强化作用，提高室温强度，但高温强度低，耐蚀性差。加入Si可以提高铝锌合金的耐蚀性，并与加入的Mg一起形成Mg2Si相，起强化作用。因此，ZL401铸态下的显著组成为：α固溶体、Si相和Mg2Si。当有杂质Fe存在时，形成β相（Al9Fe₂Si2）。

4.铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的铸造工艺

铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的铸造方法主要是采用砂型铸造（S）、压力铸造（Y）和金属型铸造（J）。铝镁合金和铝锌合金的铸造工艺性能见表13-17。铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的铸造方法及其特点见表13-18。

表13-17 铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的铸造工艺性能

表13-18 铸造铝镁合金和铸造铝锌合金的铸造方法及其特点

注：“√”表示适合于某种铸造，“×”表示不适合