什么是合金及合金的结构.doc

什么是合金及合金的结构65846合金是一种金属元素和一种或几种其它元素(金属或者非金属均可)熔合后而组成的具有进速特性的物质。组成合金最基本的、能独立存在的物质称为组元,简称元。绝大多数情况下,组元即是构成合金的元素。但也有将化合物作为组元的,其条件是化合物在所研究的范围内,既不分解也不发生任何化学反应。根据组元的数量,可分为二元合金、三元合金或多元合金、如简单黄铜是由铜和锌两种元素组成的二元合金;硬铝是由铝、铜、镁三种元素组成的三元合金。◆  铜合金分类    铜合金分为黄铜、青铜和白铜。白铜是铜镍合金,主要用来制造精密机械、精密仪表中的耐蚀零件及电阻器、热电偶等。    机械制作中,主要使用的是黄铜和青铜。    ●  铸造黄铜    铜和锌著称的合金统称为黄铜。其中铜锌二元合金称普通黄铜。除锌外再加入其它元素所组成的多元黄铜称为特殊黄铜。    铸造黄铜具有较高的力学性能,铸造性能较好,且价格比青铜低。常用于一般用途的轴承、衬套、齿轮等耐磨件和阀门等耐蚀件。    ●  铸造青铜    可分为普通青铜(锡青铜)和特殊青铜(铝青铜、铅青铜、硅青铜、铍青铜等)两大类。◆  铜合金铸造工艺    各种成分的铜合金的结晶特征不同,铸造性能不同,铸造工艺特点也不同。    1、锡青铜:结晶特征是结晶温度范围大,凝固区域宽。铸造性能方面流动性差,易产生缩松,不易氧化。工艺特点是壁厚件采取定向凝固(顺序凝固),复杂薄壁件、一般壁厚件采取同时凝固。    2、铝青铜和铝黄铜:结晶特征是结晶温度范围小,为逐层凝固特征。铸造性能方面流动性较好,易形成集中缩孔,极易氧化。工艺特点是铝青铜浇注系统为底注式,铝黄铜浇注系统为敞开式。    3、硅黄铜:结晶特征是介于锡青铜和铝青铜之间。铸造性能最好(在特殊黄铜中)。工艺特点是顺序凝固工艺,中注式浇注系统,暗冒口尺寸较小。◆  铝合金铸件分类    铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金等。    ●  铝合金的铸造工艺    铝合金的铸造性能和化学成分密切相关,其中Al-Si合金处于共晶成分附近,铸造性能最好,和灰铸铁相似。Al-Cu合金远离共晶成分,凝固温度范围大,铸造性能最差。在实际生产中,铝铸件都有冒口补缩,Al-Si类合金的凝固温度范围小,冒口补缩效率高,易获得组织致密的铸件。其它类铸铝合金的凝固温度范围大,冒口补缩效率低,铸件致密性差。    铝合金极易吸气和氧化,因此浇注系统必须保证铝液较快而平稳地流入,避免搅动。    各种铸造方法都适用于铝合金铸件。当生产量较少时,可用砂型铸造,应选用细砂来造型;大量生产的重要铸件,则采用特种铸造。金属型铸造效率高,铸件质量好。低压铸造适用于要求致密性高的耐水压铸件。压力铸造可用于薄壁复杂小件。    ●  铸造铝合金的熔炼特点    铝合金在液态下极易氧化,其产物为Al2O3,熔点高达2050℃,密度稍大于铝,呈固态夹杂物悬浮在铝液中,很难去除,既恶化铸造性能,又降低力学性能,使铸件致密性降低。铝液还极易吸收氢气,凝固时析出,形成气孔或针孔等缺陷。    1、精炼方法    为了减缓铝液的氧化和吸气,铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼。可向坩锅内加入KCl、NaCl等作为熔剂,以便将铝液与炉气隔离。为驱除铝液中已吸入地氢气,防止针孔的产生,在铝液出炉之前应进行驱氢精炼。方法有多种,较