壓鑄鋁合金自1914年投入商業(yè)化生產(chǎn)以來,，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和冷室壓鑄機(jī)的發(fā)明,，得到了快速發(fā)展。到20世紀(jì)80年代,，美國(guó)68%的鋁合金采用壓鑄生產(chǎn),。壓鑄鋁合金按性能分為中低強(qiáng)度和高強(qiáng)度兩種,，中低強(qiáng)度壓鑄鋁合金，如我國(guó)的Y102和美國(guó)的443.0(ASTM標(biāo)準(zhǔn)的S5C),；另一種為高強(qiáng)度壓鑄鋁合金,，如我國(guó)的Y112和美國(guó)的380.0(ASTM標(biāo)準(zhǔn)的SC84B)。目前工業(yè)應(yīng)用的壓鑄鋁合金主要有以下幾大系列：Al-Si,、Al-Mg,、Al-Situ、AI-Si-Mg,、AI-Si-Cu-Mg,、Al-Zn等。
美國(guó)的高強(qiáng)度壓鑄鋁合金A380.0(ASTM標(biāo)準(zhǔn)的SC84A,，其主要應(yīng)用于路燈燈座,、打字機(jī)框架和牙科器皿鋁鑄件
等。日本的ADC12鋁硅合金因具有強(qiáng)度和耐腐蝕性能高,，熱膨脹系數(shù)小,，切削性能好及優(yōu)良的鑄造性能被廣泛應(yīng)用于汽車化油器、汽缸體,、缸蓋,、機(jī)車減震器、引擎齒輪箱,、農(nóng)機(jī)齒輪箱等零部件,。近年來，隨著汽車,、摩托車工業(yè)的迅速發(fā)展,，其主要用于小型汽車的制動(dòng)泵殼體及摩托車減震器殼體等形狀較復(fù)雜，強(qiáng)度,、精度要求較高的批量生產(chǎn)的中小型零部件,。
純鋁的抗拉強(qiáng)度較低(只有80MPa左右)，塑性較高,，斷面收縮率為80%,，并且結(jié)晶溫度區(qū)間寬，鑄造性能差,，因此需要加入-合金元素來改善性能,。
1、Si的影響
Si與Al平衡結(jié)晶時(shí),，在Si含量為12.5%左右發(fā)生共晶反應(yīng),。當(dāng)Si≤12.5%時(shí)，隨著Si含量的增加,，結(jié)晶溫度區(qū)間變窄,，合金流動(dòng)性提高,，由于Si的凝固潛熱比Al高，所以Si的加入能大大改善鋁合金的流動(dòng)性,。Si晶粒的化學(xué)穩(wěn)定性好且具有較高的硬度(HV870~1050),，使鋁合金具有較純鋁更高的耐蝕性和耐磨性。Si的線膨脹系數(shù)僅為Al的1/3~1/4,，加入Si可降低鋁合金的熱膨脹系數(shù),。當(dāng)Si的含量達(dá)到25%時(shí)，甚至可使鋁合金凝固時(shí)的體收縮率降低為0,，該特點(diǎn)已成功地應(yīng)用于活塞等要求尺寸穩(wěn)定性好的鋁壓鑄件
中,。
2、Cu的影響
鋁硅合金中加入Cu時(shí),，組織中出現(xiàn)a固溶體,、CuAI2和Si相,。α相分別與CuAI2和Si構(gòu)成兩相共晶體,，同時(shí)這三個(gè)相又可共同構(gòu)成三相共晶體，其共晶溫度為524℃,。當(dāng)Cu固溶于Al基體中或以顆粒狀化合物形式存在時(shí),，可顯著提高鋁合金的強(qiáng)度和硬度，但伸長(zhǎng)率稍有降低,，當(dāng)Cu形成網(wǎng)狀的化合物時(shí),，將嚴(yán)重降低鋁合金的伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度。
鋁合金的彈性模量隨Cu加入量的提高成比例增加,，Cu的加入可提高鋁合金的硬度和高溫力學(xué)性能(抗蠕變性能),，Cu的固溶還可以提高壓鑄鋁件
的抗疲勞強(qiáng)度。但是,，由于Cu的化學(xué)電位比Al高,，易產(chǎn)生晶間腐蝕與應(yīng)力腐蝕，降低了鋁合金的耐蝕性,，尤其是Cu以化合物形式存在時(shí)其耐蝕性更差,。
3、Mg的影響
鋁硅合金中加入少量的Mg可以形成Mg2Si相,。淬火時(shí),，Mg2Si溶入α固溶體中，時(shí)效處理后又成彌散相析出,，使得α固溶體的結(jié)晶點(diǎn)陣發(fā)生畸變,，從而強(qiáng)化合金，顯著提高強(qiáng)度,，但伸長(zhǎng)率有所下降,。
21世紀(jì)汽車工業(yè)正向著輕量化和綠色化方向發(fā)展,，鋁合金汽車零部件可滿足這一要求。輕量化意味著節(jié)能,、減輕排放污染和低成本運(yùn)行,，它是綠色化的前提條件之一。汽車重量對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用,。
隨著汽車重量減輕,，相同行駛路程所耗油量降低，相應(yīng)污染物排放量也隨之降低,。此外,，鋁合金汽車零部件還具有良好的耐腐蝕性和再生率高等優(yōu)點(diǎn)。目前,，鋁合金壓鑄工藝已成為汽車用鋁合金成形工藝中應(yīng)用最廣泛的工藝之一,。
汽車、摩托車工業(yè)以及汽車附件的消耗和配套產(chǎn)品的需求,，為鋁壓鑄件
生產(chǎn)提供了一個(gè)廣闊的市場(chǎng),，壓鑄鋁合金在汽車上的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大。隨著能源的日益緊張和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),，現(xiàn)代汽車工業(yè)正向著輕量化及舒適方向發(fā)展,，為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，今后應(yīng)進(jìn)一步解決以下問題：(1)開發(fā)性能穩(wěn)定,、成分易于控制的壓鑄鋁合金,；(2)簡(jiǎn)化合金成分，減少合金牌號(hào),，為實(shí)現(xiàn)綠色化生產(chǎn)提供基礎(chǔ),；(3)進(jìn)一步完善壓鑄新工藝(真空壓鑄、充氧壓鑄,、半固態(tài)壓鑄,、擠壓鑄造等)；(4)提高對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力,，推行并行工程(CE)和快速原型制造技術(shù)(RPM),；(5)開展CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的研究與開發(fā)；(6)開發(fā)和應(yīng)用更多的壓鑄鋁合金汽車零部件,。
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