鑄鋼脫氧和部分合金化用鉆錠

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中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司。

《現(xiàn)代鑄鋼脫氧及變質(zhì)處理技術(shù)》緊密結(jié)合鑄鋼熔煉生產(chǎn)實(shí)踐，全面介紹了鑄鋼脫氧工藝及各種變質(zhì)處理技術(shù)和工藝要求，列舉了大量的鑄鋼脫氧、變質(zhì)處理應(yīng)用實(shí)例，如鋼液二次氧化、鋼液脫氧工藝、氮化物強(qiáng)化變質(zhì)處理、鑄鋼球化變質(zhì)處理技術(shù)；同時(shí)，書(shū)中也反映了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和成果，如納米氮化物懸浮強(qiáng)化變質(zhì)處理應(yīng)用實(shí)例等，對(duì)鑄造車(chē)間生產(chǎn)指導(dǎo)性很強(qiáng)，對(duì)提高鑄鋼件的質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

《現(xiàn)代鑄鋼脫氧及變質(zhì)處理技術(shù)》可供鑄造領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考，也可供鑄造相關(guān)專業(yè)師生閱讀。

鋁錠定義

是以純鋁及回收鋁為原料，依照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或特殊要求添加其他元素，如：硅(Si)、銅 (Cu)、鎂(Mg)、鐵(Fe)…，改善純鋁在鑄造性，化學(xué)性及物理性的不足調(diào)配出來(lái)的合金。

鋁錠應(yīng)用

鑄造鋁硅(Al-Si)合金的應(yīng)用

鋁硅(Al-Si)合金，一般Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~22%.由于Al-Si合金具有優(yōu)良的鑄造性能，如流動(dòng)性好、氣密性好、收縮率小和熱烈傾向小，經(jīng)過(guò)變質(zhì)和熱處理后，具有良好的力學(xué)性能、物理性能、耐腐蝕性能和中等的機(jī)加工性能，是鑄造鋁合金中品種最多、用途最廣的一類合金。常見(jiàn)鑄造Al-Si合金的特點(diǎn)及應(yīng)用情況如下：

1. （1） ZL101(A) 合金 ZL101合金具有較好的氣密性、流動(dòng)性和抗熱裂性能，有中等的力學(xué)性能、焊接性能和耐腐蝕性能，成份簡(jiǎn)單，容易鑄造，適合于各種鑄造方法。ZL101合金已被用于承受中等負(fù)荷的復(fù)雜零件，如飛機(jī)零件、儀器、儀器殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、汽車(chē)及船舶零件、汽缸體、泵體、剎車(chē)鼓和電氣零件等。此外以ZL101合金為基礎(chǔ)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，并通過(guò)改進(jìn)鑄造技術(shù)而得到的具有更高的力學(xué)性能的ZL101A合金，已被用于鑄造各種殼體零件、飛機(jī)的泵體、汽車(chē)變速箱、燃油箱的彎管、飛機(jī)配件及其他承受載荷的零件。

2. （2） ZL102合金 ZL102合金具有最好的抗熱裂性能和很好的氣密性，以及很好的流動(dòng)性，不能熱處理強(qiáng)化，抗拉強(qiáng)度低，適于澆鑄大的薄壁復(fù)雜零件，主要適合于壓鑄。該類合金主要被用于承受低負(fù)荷形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，如各種儀表殼體、汽車(chē)機(jī)匣、牙科設(shè)備、活塞等。

3. （3） ZL104合金 ZL104合金具有良好的氣密性、流動(dòng)性和抗熱裂性能，強(qiáng)度高，耐腐蝕性能、焊接性能和切削加工性能良好，但耐熱強(qiáng)度低，易產(chǎn)生細(xì)小的氣孔，鑄造工藝較復(fù)雜。因此其主要被用于制造承受高負(fù)荷的大尺寸的砂型金屬型鑄件，如傳動(dòng)機(jī)匣、汽缸體、汽缸蓋閥門(mén)、帶輪、蓋板工具箱等飛機(jī)、船舶和汽車(chē)零件。

4. （4） ZL105合金ZL105合金的力學(xué)性能高，鑄造性能和焊接性能令人滿意，切削加工性能和耐熱強(qiáng)度比ZL104合金好，但塑性低，腐蝕穩(wěn)定性不高，適合于各種鑄造方法。該類合金主要被用于生產(chǎn)承受大負(fù)荷的飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)砂型和金屬型鑄造零件，如傳動(dòng)機(jī)匣、汽缸體、液壓泵殼體和儀器零件，也可做軸承支座和其他機(jī)器零件。此外，在ZL105合金基礎(chǔ)上降低Fe等雜質(zhì)含量發(fā)展起來(lái)的ZL105A合金，由于具有更高的強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率，也已被制造用于承受大負(fù)荷的優(yōu)質(zhì)鑄件，例如飛機(jī)的曲軸箱、閥門(mén)殼體、葉輪、冷卻水套、罩子、軸承支座及發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)器的其他零件。

5. （5） ZL106合金ZL106合金具有中等的力學(xué)性能，很好的流動(dòng)性能，滿意的抗熱裂性能，適于砂型鑄造和金屬型鑄造。該類合金主要被用于形狀復(fù)雜、承受靜載荷的零件，要求氣密性高和在較高溫度下工作的零件，如泵體和水冷汽缸頭等。

6. （6） ZL107合金ZL107合金適用于砂型鑄造和金屬型鑄造，具有很好的氣密性、流動(dòng)性和抗熱裂性能，以及好的力學(xué)性能和切削加工性能。其主要被用于柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱、鋼琴用板片和框架、油蓋和活門(mén)把手、汽缸頭及打字機(jī)框架等零件的生產(chǎn)。

7. （7） ZL108合金ZL108合金的鑄造性能良好，強(qiáng)度高，熱膨脹系數(shù)小及耐磨性能好。此外，其高溫性能令人滿意，一般用于金屬型鑄造。該類合金主要用作內(nèi)燃機(jī)活塞及起重滑輪等零部件.

8. （8） ZL109合金ZL109合金適合于金屬型鑄造，具有極好的流動(dòng)性，很好的氣密性和抗熱裂性能，好的高溫強(qiáng)度和低溫膨脹系數(shù)。其典型用途是做皮帶輪、軸套和汽車(chē)活塞及柴油機(jī)活塞，也可做起重滑輪等。

9. （9） ZL110合金ZL110合金具有中等的力學(xué)性能和好的耐熱性能，適用于砂型和金屬型鑄造，合金密度大，線脹系數(shù)大，用于制造內(nèi)燃機(jī)活塞、油嘴、油泵等零件。但需要注意的是，由于合金熱膨脹系數(shù)大，當(dāng)用于制造活塞時(shí)有可能會(huì)產(chǎn)生“冷敲熱拉”現(xiàn)象.

10. （10） ZL111合金ZL111合金具有很好的氣密性和抗熱裂性及極好的流動(dòng)性，高的強(qiáng)度，好的疲勞性能和承受能力，容易焊接并且耐腐蝕性好，適于砂型、金屬型的壓力鑄造。該類合金主要用于制造復(fù)雜、承受高載荷的零件，如用于飛機(jī)和導(dǎo)彈的鑄件等。

11. （11） YL112合金YL112是壓鑄合金，具有好的鑄造性能和力學(xué)性能，很好的流動(dòng)性、氣密性的抗熱裂性，常用作齒輪箱、空冷汽缸頭、無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī)的機(jī)座、割草機(jī)罩子及氣動(dòng)剎車(chē)鑄件。

12. （12） YL113合金YL113合金具有極好的流動(dòng)性，很好的氣密性和抗熱裂性，主要用于壓鑄。典型用途是做帶輪、活塞和汽缸頭等。還可用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、園林工具殼體等配件的壓鑄。國(guó)際牌號(hào)等同于日標(biāo)ADC12. 是壓鑄行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的再生鋁錠.

13. （13） ZL114A合金ZL114A合金有很高的力學(xué)性能和很好的鑄造性能，即很高的強(qiáng)度，好的韌性和很好的流動(dòng)性、氣密性和抗熱裂性，能鑄造復(fù)雜形狀的高強(qiáng)度鑄件，適合于各種鑄造方法，用于高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)鑄件，制造飛機(jī)和導(dǎo)彈倉(cāng)體等承受高載荷的零件。

14. （14） ZL115合金ZL115合金適合于砂型和金屬型鑄造，具有很好的鑄造性能和較高的力學(xué)性能，如高的強(qiáng)度和硬度及很好的伸長(zhǎng)率，主要用作波導(dǎo)管、高壓閥門(mén)、液壓管路、飛機(jī)掛架和高速轉(zhuǎn)子葉片等。

15. （15） ZL116合金ZL116合金適合于砂型和金屬型鑄造，具有很好的氣密性、流動(dòng)性和抗熱裂性，還具有高的力學(xué)性能，屬于高強(qiáng)度鑄造鋁合金。典型的應(yīng)用包括波導(dǎo)管、高壓閥門(mén)、液壓管路、飛機(jī)掛架和高速轉(zhuǎn)子葉片等.

16. （16） ZL117合金ZL117是過(guò)共晶Al-Si合金，具有很好的耐磨性、低的熱膨脹系數(shù)和好的高溫性能，同時(shí)還具有好的鑄造性能，適合于金屬型鑄造，常用作發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、剎車(chē)塊、帶輪、泵和其他要求耐磨的部件。

17. （17） YL117合金 YL117合金相當(dāng)于美國(guó)的B390.0合金，是美國(guó)應(yīng)用較廣的過(guò)共晶Al-Si壓鑄合金，具有良好的流動(dòng)性，中等的氣密性和好的抗熱裂性，特別是具有高的耐磨性和低的熱膨脹系數(shù)，主要用作發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、剎車(chē)塊、帶輪、泵和其他要求耐磨的零件.

鑄造鋁鋅(Al-Zn)合金的應(yīng)用

對(duì)于Al-Zn合金,由于Zn在Al中的溶解度大，因此當(dāng)Al中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10% 的Zn時(shí)，能顯著提高合金的強(qiáng)度。雖然該類合金自然時(shí)效傾向大，不需要熱處理就能得到較高的強(qiáng)度，但這類合金的缺點(diǎn)是耐腐蝕性能差，密度大，鑄造時(shí)容易產(chǎn)生熱裂。所以該類合金主要用于制造壓鑄儀表殼體類零件。常見(jiàn)鑄造Al-Zn合金的特點(diǎn)及應(yīng)用情況如下：

1. (1) ZL401合金 ZL401合金的鑄造性能中等，縮孔和熱裂傾向較小，有良好的焊接性能和切削加工性能，鑄態(tài)下強(qiáng)度高，但塑性低，密度大，耐腐蝕性較差，ZL401合金主要用作各種壓力鑄造零件，工作溫度不超過(guò)200攝氏度、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的汽車(chē)和飛機(jī)零件。

2. (2) ZL402合金 ZL402合金的鑄造性能中等，流動(dòng)性好，有中等的氣密性的抗熱裂性，切削加工性能良好，鑄態(tài)下力學(xué)性能和沖擊韌度較高，但密度大，熔煉工藝復(fù)雜，主要用于農(nóng)業(yè)設(shè)備、機(jī)床工具、船舶鑄件、無(wú)線電裝置、氧氣調(diào)節(jié)器、旋轉(zhuǎn)輪和空氣壓縮機(jī)活塞等。

鑄造鋁鎂(Al-Mg)合金的應(yīng)用

1. Al-Mg合金中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~11%, 該系合金密度小，并且具有較高的力學(xué)性能，優(yōu)異的耐腐蝕性能，良好的切削加工性能，加工表面光亮美觀。但由于該類合金熔煉和鑄造工藝復(fù)雜，除用作耐蝕合金外，也用作裝飾用合金。常見(jiàn)鑄Al-Mg合金的特點(diǎn)及應(yīng)用情況如下。

2. (1) ZL301合金 ZL301合金具有高的強(qiáng)度，很好的伸長(zhǎng)率，極好的切削加工性能，焊接性好，能陽(yáng)極化，搞震，缺點(diǎn)是有顯微疏松傾向，鑄困難.ZL301合金用于制造受高負(fù)荷，工作溫度在150攝氏度以下，并在大氣和海水中工作的耐腐蝕性高的零件，如框架、支座、桿件和配件等。

3. (2) ZL303合金 ZL303合金耐腐蝕性好，焊接性好，有良好的切削加工性能，易拋光，鑄造性能尚可，力學(xué)性能較低，不能熱處理強(qiáng)化，有形成縮孔的傾向，廣泛用于壓鑄。該類合金主要用于在腐蝕作用下的中等負(fù)荷零件或在寒冷大氣中以及工作溫度不超過(guò)200攝氏度的零件，如海輪零件和機(jī)器殼體。

4. (3) ZL305合金 ZL305合金主要是在Al-Mg合金基礎(chǔ)上加入Zn,控制自然時(shí)效，提高了強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕能力，具有好的綜合力學(xué)性能，降低了合金的氧化、疏松和氣孔缺陷。該類合金主要被用于承受高負(fù)荷，工作溫度在100攝氏度以下，并在大氣或海水中工作的要求腐蝕性高的零件，如海洋船舶中的零件。

鑄造鋁銅(Al-Cu)合金的應(yīng)用