铸造铝合金【铝硅铜镁合金（ZL105）】-1

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图1

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图2

材料名称：ZAlSi5Cu1Mg (ZL105)  铝硅铜镁合金 ［w（Si）4.5%～5.5%, w (Cu)1.0%～1.5%，w (Mg) 0.4%～0.6%，w (Fe)≤0.6%，w (Mn)≤0.5%，w (Zn)≤0.3%，w (Ti+Zr)<0.15%，w (Be)≤0.1%，其余为Al］
浸 蚀 剂：混合酸水溶液（室温）         
处理情况：未变质处理，金属型铸造
组织说明：如图1所示，小条片状的共晶硅分布于α固溶体枝晶间，分布不均匀，局部地区较集中，并有显微疏松（黑色点状）和多角形初晶硅存在。少量浅灰色Al₂Cu以复杂的共晶体形式存在。由于局部条片状共晶硅较集中，严重地割裂了α固溶体的连续性，使铸件强度和伸长率降低，尤其是显微疏松的存在，使铸件的力学性能降低得更为显著，而且还将影响铸件的耐蚀性。
      如图2所示，灰色条片状共晶硅分布在α固溶体枝晶间，黑色针状组织为β（Al₉Si₂Fe₂）相，并有少量的θ（Al₂Cu）相存在。该铸件是经过（525℃±5℃）×3～5h，淬入60～100℃水中冷却，再经（180℃±5℃）×5～10h回火时效处理。大部分θ（Al₂Cu）相已固溶于α基体中，残留θ（Al₂Cu）相较少，对性能影响不大，但因存在较多的显微疏松，严重影响合金的力学性能和耐蚀性能。
      ZL105是工业上常用的铸造铝合金，是Al-Si-Cu-Mg系合金，它和ZL101相比，降低了硅的含量，增加了铜的含量，目的是改善合金的耐热性。
      在平衡状态下，凝固后主要有α固溶体、硅、Al₂Cu三相，在非平衡凝固后还会产生Mg₂Si，当含铜量在上限、含镁量在下限时主要形成Al₂Cu相，反之可能出现Mg₂Si相和ω（Al_XMg₅Cu₄Si₄）相，在淬火固溶状态下，Al₂Cu和Mg₂Si可全部溶入α相，而ω相仅部分溶解，并在时效时弥散析出而强化合金。ω相可提高合金的耐热性。
      该合金铸造性能良好，流动性高，线收缩率较低，吸气倾向小，气密性良好，热裂倾向小，熔炼工艺简单，不需变质处理，可热处理强化，室温强度较高，但塑性、韧性较低，高温力学性能好，可在225℃下工作，焊接和切削性良好，耐蚀性尚好，可用来制造形状复杂、承受高载荷的零件，如气缸体、气缸头、空气发动机头和曲轴箱等。

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目前常用的检测标准如
GB/T 17455-2008无损检测 表面检测的金相复型技术
DL/T 652-1998 金相复型技术工艺导则
DL/T 884-2004 火电厂金相检验与评定技术导则
ASTM E1351-2001  现场金相复制品的生产和评定标准实施规范
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