第2章 壓鑄合金及壓鑄件設(shè)計(jì)

2.1 壓鑄合金

早期的壓鑄件是用鉛、錫、銻等低熔點(diǎn)合金制造的，但作為機(jī)械制造的結(jié)構(gòu)材料，這些合金并不是很理想的。隨著對結(jié)構(gòu)件要求的提高，現(xiàn)在大多數(shù)已被替代。目前，大多數(shù)的壓鑄件實(shí)際上是用鋁合金、鋅合金、鎂合金和銅合金制成的，其中以鋁合金和鋅合金應(yīng)用最廣泛，鎂合金的應(yīng)用呈增長趨勢，黑色金屬的壓鑄因需要采用昂貴的壓鑄模材料以及特殊的熔化設(shè)備等，目前僅有很少量的應(yīng)用。

2.1.1 壓鑄鋅合金

鋅合金熔點(diǎn)低，密度大，ρ=6.8kg/m3左右，鑄造性能好，可壓鑄復(fù)雜的零件，壓鑄時(shí)不粘模，壓鑄件表面易鍍Cr、Ni等金屬，機(jī)械切削性能好，但易老化，抗腐蝕性能不高。國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 13818—1992）規(guī)定了壓鑄鋅合金的牌號、代號、代學(xué)成分和力學(xué)性能，如表2-1所示。

2.1.2 壓鑄鋁合金

鋁合金的熔點(diǎn)比鋅合金高，密度較小，ρ=2.7kg/m3左右，強(qiáng)度較高，耐磨性較好，導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能好，機(jī)械切削性能良好。但由于鋁與鐵有很強(qiáng)的親和力，易粘模，加入Mg以后可得以改善。鋁合金熔煉時(shí)還需精煉除氣，提高熔煉質(zhì)量。國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 15115—1994）規(guī)定了壓鑄鋁合金的牌號、代號、化學(xué)成分和力學(xué)性能，如表2-2所示。

2.1.3 壓鑄鎂合金

鎂合金的特點(diǎn)是密度小，ρ=1.4kg/m3左右，一般為鑄鐵的25%，鋁合金的64%，機(jī)械強(qiáng)度高，常用于既要求輕又要求有一定機(jī)械強(qiáng)度的場合。鎂合金不易粘模。但鎂合金氧化嚴(yán)重，易出現(xiàn)氧化夾雜，燒損嚴(yán)重，必須保護(hù)鎂液表面不與大氣接觸，防止熔液表面氧化和形成氧化皮，因此，鎂合金的熔化通常被認(rèn)為是一個(gè)難題。加入0.001%的鈹有助于防止氧化，還必須在保護(hù)氣氛下進(jìn)行熔化，一般用惰性氣體保護(hù)熔煉和注入壓室。國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1177—1991）規(guī)定了壓鑄鎂合金的牌號、化學(xué)成分和力學(xué)性能，如表2-3所示。

2.1.4 壓鑄銅合金

銅合金機(jī)械強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好，密度大，熔點(diǎn)高，模具壽命較低。銅合金的價(jià)格比較貴，在銅合金中加入錳可以提高壓鑄件的抗腐蝕性；鉛基本上不溶于銅，它在銅內(nèi)有助于提高切削性能；而鋁可以防止鋅的氧化和燒損，并提高流動(dòng)性，國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 15116—1994）規(guī)定了壓鑄銅合金的牌號、代號、化學(xué)成分和力學(xué)性能，如表2-4所示。