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发布时间 :2021-04-02 01:15:03 浏览: 175次 来源:【jake推荐】 作者:-=Jake=-

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铝铜合金很坚硬,熔点是640℃,一般是由97%的铝和3%的铜组成。跟金属铝的化学性质相似。轻而抗张强度大。可代替昂贵的铜线为电线。[1]

中文名

铝铜合金

外文名

Aluminum copper alloy

熔点

640℃

组成

97%的铝+3%的铜

应用

制成板材、型材、锻件等

应用学科

冶金术语

目录

1234

铝铜合金材料介绍

Al-Cu类合金是工业上最早使用的铸铝合金。其主要性能特点是室温和高温力学性能高,铸造工艺简单澳洲幸运20开奖直播 ,切削加工性能好,耐热性能优良,是发展含Cu高强度铝合金和各种耐热合金的基础。缺点是固溶体型合金的铸造性能差凤凰彩票首页 ,富铜的

)相与

)基体间的电位差大,抗腐蚀性能低,密度较大。[2]

铝铜合金很坚硬,熔点是640℃,一般是由97%的铝和3%的铜组成。跟金属铝的化学性质相似。轻而抗张强度大。可代替昂贵的铜线为电线。[1]

铝铜铝合金可以制成板材、型材、锻件、线材、棒材、管材、箔材、航空航天结构件、焊条焊料、机械加工品、发动机活塞机轮等等。

铝铜合金分类

铝铜二元合金

铝铜二元合金的一个牌号是ZAICu10,代号为ZL202,成分为Cu质量分数=9.0%~11.0%,余为Al,铸态组织为

离异共晶。该合金熔炼简单,有一定的共晶体凤凰彩票首页 ,铸造性能尚可,但不能热处理强化,仅能在铸态下使用,故而力学性能不高,在新的国家标准GB/T 1173一1995中已取消该标准。

铝铜二元合金的另一个牌号为ZAlCu4,代号为Z1203,成分为Cu质量分数=4.0%~5.0%,余为Al,铸态组织为

+少量的

组成。

有严重的晶内偏析,该合金由于含铜量较低,因此可以固溶化处理,在淬火加时效处理后,力学性能可大幅度提高。由于凝固区间很大,铸造性能差,常用作形状简单的承受中等载荷,在一定温度下工作的零件。

因为铝铜二元合金的抗腐蚀性能不好,所以,铝铜二元合金在工业上的应用并不多。

铝铜多元合金

在ZL203合金的基础上加入少量的锰,即成为重要的耐热高强度铸造铝合金ZAlCu5Mn,代号为ZL201,成分(质量分数)为Cu为4.5%~5.3%,Mn为0.6%~1.0%,Ti为0.15%~0.35%,余为Al。铸态组织为

+晶界上分布着少量二元共晶

以及非平衡形成的三元共晶

组成。常用

代表。

Al—Cu—Mn三元合金在固溶化处理时,一方面,固态析出的三元共晶体中的

溶入

固溶体,另一方面,过饱和的Mn以二次

相呈弥散状析出;时效过程中,

呈弥散状析出。而二元共晶中的

相仍以断续的网状分布在

晶界上,此相的结构和结晶点阵十分复杂,400℃以下在

中的溶解度变化很小乐鱼官网 ,使其在高温下稳定,不易聚集长大,又有很高的热硬性,是耐热铝合金中的较理想的强化相。[2]

铝铜合金制备工艺

熔炼ZL201合金的工艺要点是:严格控制化学成分和杂质含量,防止产生钛偏析、沉底。为此应使用纯度较高的铝锭,回炉料不能超过60%,配料时要掌握准确的各元素的熔耗率,并验算铁、硅含量。防止和消除钛偏析的工艺措施如下。

(1)不允许使用成分不均匀、存在大片状

。或冶金质量差的

中间合金;配料时钛含量控制在0.15%~0.30%之间。

(2)熔炼时加强搅拌,尽量采用感应电炉熔炼。

(3)尽量缩短搅拌后到浇铸铸件时的保温时间铝和铜的物理性质,不要超过20~30min。

ZL201合金对杂质铁、硅很敏感,最好用石墨坩埚,投料前要清理干净、预热。

铜、锰、钛分别以Al一Cu、Al一Mn、Al一Ti中间合金形式加入,也可以用

加入钛。为了获得成分准确、冶金质量高的合金,常用二次熔炼法,先熔制预制合金锭,第二次快速熔化,调整成分后即进行浇铸。在熔炼工艺成熟,能准确控制合金成分,保证合金质量的条件下,可以省去预制合会锭。[3]

铝铜合金制造

铝—铜二元合金在制造上较其他铸铝合金为简单。

此种合金可以在坩埚,火焰反射炉和各种结构的电炉中熔炼。铝—铜合金不像铝—硅合金易于吸收气体,也不像含镁量高的合金易于氧化。

使用牌号A3及其以下的铝锭和3级(M3)的及其以’F的铜作为铝—铜合金的炉料。铜以铝—铜中间合金的状态加入铝—铜合金内。

含铜33%的铝铜共晶合金具有优良中间合金的一切性能:可以制成化学成分均一的易熔的(熔点540℃)和脆性大的合金。

但是,含铜50%的合金具有更大的优点。在低熔点(575℃)和足够的脆性时,此种合金是均—的。

铝—铜中间合金有三种可能制造方法:(1)混合熔融的铝和铜;(2)溶解铜于熔融的铝中;(3)溶解铝于熔融的铜中。在这三种方法中最实用的是第三种方法,因为此种方法很简单亚博真人信誉 ,并且保证中间合金的质量良好。

在熔融的铝中溶解铜的方法和混合熔融金属的方法,由于熔炼物强烈的过热而使中间合金易为非金属杂质所玷污。

往熔融的铝中加入预热的固体铜或熔融的铜, 由于铝—铜合金生成热的放散而促使温度显著升高。

将单独熔化的金属混合在一起,除了使合金过热之外,还会使生产过程复杂化,因为需要使用两台熔炉,坩埚等。但当在大型铸造车间内熔合大量中间合金时,此种方法有某些使用意义。采用此种方法时,单独在木炭复层下熔化铜和

分量的铝。将熔融的铜以细流注入熔融的铝中,另外分批地加入剩余部分固态铝,以便降低熔炼物的温度。

当固态铝在液态铜中溶解时,熔炼物的加热温度显著降低。这是由于铜的热容量和熔化潜热较该铜为高。

但是,使用这种力法时并不能避免该熔炼物局部过热的可能。为了避免局部过热,将铝加在熔池表面下的深处,而在液态铜中溶解。

溶解固态铜于熔融的铜中以制造Al—Cu中间合金的方法综述如下:将全部铜装入炉中铝和铜的物理性质,并加入全部炉料铝的10~15%,以便加速铜的熔化。随着铜的熔化逐渐少量地加入铝,将铝加入熔池的深处并在此时搅混熔炼物。铝锭应预热至150~200℃。待全部铝溶解之后,将合金冶却到700℃并用氯化锌进行精炼,除去熔渣并将制成的中间合金在680~700℃时浇铸于经过预热的锭模中。当中间合金在锭模中凝固时,用杓子取出表面所生成的薄膜,以便于金属凝固时从其中放出气体,并除去表面上的非金属污物。[4]

参考资料

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