鋅鋁銅合金簡介

zinc-aluminium-copper alloy

加入鋁可以顯著提高強度和沖擊韌性；銅可以提高鋅的硬度、強度和沖擊韌性；鎂可以提高合金冷軋后的強度。這類合金熔融法制備，既可澆注成鑄件，也可以通過塑性加工成材。在工業(yè)上常用作黃銅的代用品，用作要求尺寸穩(wěn)定的各種零件。

鋁—銅二元合金在制造上較其他鑄鋁合金為簡單。

此種合金可以在坩堝，火焰反射爐和各種結(jié)構(gòu)的電爐中熔煉。鋁—銅合金不像鋁—硅合金易于吸收氣體，也不像含鎂量高的合金易于氧化。

使用牌號A3及其以下的鋁錠和3級(M3)的及其以’F的銅作為鋁—銅合金的爐料。銅以鋁—銅中間合金的狀態(tài)加入鋁—銅合金內(nèi)。

含銅33%的鋁銅共晶合金具有優(yōu)良中間合金的一切性能：可以制成化學(xué)成分均一的易熔的（熔點540℃）和脆性大的合金。

但是，含銅50%的合金具有更大的優(yōu)點。在低熔點（575℃）和足夠的脆性時，此種合金是均—的。

鋁—銅中間合金有三種可能制造方法：（1）混合熔融的鋁和銅；（2）溶解銅于熔融的鋁中；（3）溶解鋁于熔融的銅中。在這三種方法中最實用的是第三種方法，因為此種方法很簡單，并且保證中間合金的質(zhì)量良好。

在熔融的鋁中溶解銅的方法和混合熔融金屬的方法，由于熔煉物強烈的過熱而使中間合金易為非金屬雜質(zhì)所玷污。

往熔融的鋁中加入預(yù)熱的固體銅或熔融的銅， 由于鋁—銅合金生成熱的放散而促使溫度顯著升高。

將單獨熔化的金屬混合在一起，除了使合金過熱之外，還會使生產(chǎn)過程復(fù)雜化，因為需要使用兩臺熔爐，坩堝等。但當(dāng)在大型鑄造車間內(nèi)熔合大量中間合金時，此種方法有某些使用意義。采用此種方法時，單獨在木炭復(fù)層下熔化銅和

當(dāng)固態(tài)鋁在液態(tài)銅中溶解時，熔煉物的加熱溫度顯著降低。這是由于銅的熱容量和熔化潛熱較該銅為高。

但是，使用這種力法時并不能避免該熔煉物局部過熱的可能。為了避免局部過熱，將鋁加在熔池表面下的深處，而在液態(tài)銅中溶解。

溶解固態(tài)銅于熔融的銅中以制造Al—Cu中間合金的方法綜述如下：將全部銅裝入爐中，并加入全部爐料鋁的10~15%，以便加速銅的熔化。隨著銅的熔化逐漸少量地加入鋁，將鋁加入熔池的深處并在此時攪混熔煉物。鋁錠應(yīng)預(yù)熱至150~200℃。待全部鋁溶解之后，將合金冶卻到700℃并用氯化鋅進(jìn)行精煉，除去熔渣并將制成的中間合金在680~700℃時澆鑄于經(jīng)過預(yù)熱的錠模中。當(dāng)中間合金在錠模中凝固時，用杓子取出表面所生成的薄膜，以便于金屬凝固時從其中放出氣體，并除去表面上的非金屬污物。

Al-Cu類合金是工業(yè)上最早使用的鑄鋁合金。其主要性能特點是室溫和高溫力學(xué)性能高，鑄造工藝簡單，切削加工性能好，耐熱性能優(yōu)良，是發(fā)展含Cu高強度鋁合金和各種耐熱合金的基礎(chǔ)。缺點是固溶體型合金的鑄造性能差，富銅的

鋁銅合金很堅硬，熔點是640℃，一般是由97%的鋁和3%的銅組成。跟金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)相似。輕而抗張強度大。可代替昂貴的銅線為電線。

鋁銅鋁合金可以制成板材、型材、鍛件、線材、棒材、管材、箔材、航空航天結(jié)構(gòu)件、焊條焊料、機械加工品、發(fā)動機活塞機輪等等。

熔煉ZL201合金的工藝要點是：嚴(yán)格控制化學(xué)成分和雜質(zhì)含量，防止產(chǎn)生鈦偏析、沉底。為此應(yīng)使用純度較高的鋁錠，回爐料不能超過60%，配料時要掌握準(zhǔn)確的各元素的熔耗率，并驗算鐵、硅含量。防止和消除鈦偏析的工藝措施如下。

（1）不允許使用成分不均勻、存在大片狀

（2）熔煉時加強攪拌，盡量采用感應(yīng)電爐熔煉。

（3）盡量縮短攪拌后到澆鑄鑄件時的保溫時間，不要超過20～30min。

ZL201合金對雜質(zhì)鐵、硅很敏感，最好用石墨坩堝，投料前要清理干凈、預(yù)熱。

銅、錳、鈦分別以Al一Cu、Al一Mn、Al一Ti中間合金形式加入，也可以用