铸造铝、镁合金内容简介

本书对铸铝、镁材料及其熔炼技术等进行了全面、系统的论述，内容主要包括铸铝、铸镁的种类牌号、组织和性能，铝合金和镁合金的熔炼工艺特点及熔炼设备，热处理工艺技术，焊接技术，表面处理，铸件缺陷分析及防止措施等，还对铸造铝合金和镁合金钢材料的国内外最新发展和研究趋势进行了概括的介绍，本书内容反映了最新研究成就以及实用的研究和生产成果，贯彻了新的国家技术、标准，内容丰富，注重理论联系实际，既弥补了技术手册类书籍叙述内容简单化，又弥补了教材类书籍实用性不强的不足。

本书可作为大专院校的材料科学与工程专业、铸造专业、金属材料工程专业和材料成形与控制专业的教材或参考书，也可供设计与科研单位、各部门中从事该专业的科技人员和工作者使用或参考。

第1章合金及性能3

11概述3

12铸造AlSi系合金4

121常用AlSi合金的组织、性能

和用途4

122压铸用AlSi系合金17

123AlSi系合金的未来发展19

13铸造AlCu系合金19

131AlCu系合金的成分20

132AlCu系合金的组织、性能和

用途21

14铸造AlMg系合金27

141AlMg系合金的成分27

142常用AlMg系合金的组织、

性能和用途27

15铸造AlZn系合金32

151合金的成分32

152常用AlZn系合金的组织、

性能和用途33

16铝合金的新发展及未来35第2章铸造铝合金的熔炼36

21铝液的物理化学特性37

211氢在铝液中的溶解度37

212铝液与水汽的反应38

213铝液吸收气体的动力学

过程39

214铝与氧的反应及对吸氢

的影响40

215合金元素对吸氢的影响42

216稀土元素对铝合金的去氢

作用42

217铝液中析出氢的条件42

218铝熔体特点及其对吸氢的

影响45

22铝合金液的精炼处理和保护45

221吸附精炼法45

222非吸附精炼法51

223联合精炼法53

224精炼温度的控制54

225铝合金液的保护55

23铝硅合金液的变质处理55

231共晶硅的变质56

232初晶硅的磷变质61

233双重变质62

234复合变质处理63

24铝合金的晶粒细化处理64

25铝合金的熔体过热处理66

26铝合金熔炼小节66

27典型铝合金的熔炼工艺67

271ZL104合金的熔炼工艺67

272ZL201合金的熔炼工艺67

273ZL301合金的熔炼工艺67

274ZL402合金的熔炼工艺67

28铝合金液的炉前检验68

281精炼效果的检验68

282变质效果检验72第3章铸造铝合金的热处理和表面处理75

31铸造铝合金的热处理特点75

32铸造铝合金热处理工艺分类75

33固溶处理77

331铸造AlSi基合金的固溶处理77

332铸造AlCu系合金的固溶

处理79

333铸造AlMg系合金的固溶

处理79

334铸造AlZn系合金的固溶

处理79

34时效79

341时效析出机理79

342时效强化机理84

343时效相分析85

344分级时效88

35典型铸造铝合金的热处理工艺及

操作规程90

36常见热处理问题及防止93

361力学性能不合格93

362变形和裂纹93

363过烧94

364表面腐蚀94

37铸造铝合金的表面处理94

371机械抛光95

372喷砂和喷丸处理97

373化学抛光和电解97

374阳极氧化101

375表面化学转化膜113

376电镀114

377表面喷漆120第4章铸造铝合金件的质量控制和常见缺陷及其防止121

41铸件质量控制121

411化学成分的控制121

412力学性能121

413内部质量检验122

414气密性123

415金相组织的低倍检查123

42常见缺陷及防止123

421气孔123

422氧化夹渣128

423缩松和缩孔129

424裂纹130

425冷隔131

426浇不足132

427疏松（显微缩松）132

428夹杂133

429偏析133

4210外渗豆（反偏析）133第2篇铸造镁合金

第5章合金及性能137

51镁的基本性质139

52MgAl系合金140

521结晶过程140

522MgAl基耐热铸造镁合金

的发展143

53MgZn系合金146

54MgRE系合金147

55MgLi合金149

56其他镁合金150第6章镁合金的熔炼和铸造152

61熔体特点及熔炼过程原理152

611镁合金熔液特性及保护152

612合金成分对阻燃性的影响158

62熔炼设备及工装158

621熔炼炉158

622坩埚161

623镁合金熔炼混气装置163

624常用的熔炼浇注工具164

63熔体的精炼处理165

631除气166

632夹杂物的去除167

64合金的晶粒细化及变质处理168

641变质处理168

642强外场作用细化晶粒171

65典型的熔炼工艺172

651AZ91合金172

652ZK40合金173

653两种特殊元素加入方法174

66典型的铸造工艺175

661砂型铸造175

662永久型铸造181

663压力铸造184

664挤压铸造192

665半固态成形193

666消失模铸造195第7章镁合金的热处理和表面处理203

71热处理203

711热处理工艺分类203

712热处理工艺及操作205

713氢化处理213

714热处理装炉以及装炉温度213

715热处理设备及热处理质量

控制213

716热处理缺陷及防止方法215

717镁合金热处理安全技术216

72表面处理217

721镁的腐蚀类型217

722常用的表面处理方法222

第8章镁及镁合金的焊接241

81镁及镁合金的焊接性特点241

811镁及镁合金的焊接性特点241

812常见镁合金焊接性能242

82镁及镁合金焊接工艺243

821焊接材料及焊前准备243

822镁及镁合金的氩弧焊246

823镁及镁合金的电阻点焊247

824镁及镁合金的气焊249

825镁及镁合金的其他焊接

方法250

826焊接方法对不同种类镁合金

焊接性的影响252

83镁及镁合金焊接实例254

831镁合金的钨极氩弧焊

（TIG）254

832镁合金裂纹的电子束焊

修复257

833镁合金铸件裂纹的TIG焊

修复258

84铝与镁的焊接259

841异种材料界面扩散理论259

842铝与镁的焊接特点262

843铝与镁的熔焊262

844铝与镁的扩散焊264第9章镁合金质量控制和铸造缺陷267

91质量控制项目和方法267

911化学成分的检验267

912力学性能的检验267

913铸件的内部质量和气密性267

914工艺检验267

92镁合金的组织检验269

921镁合金的宏观检验269

922断口检验276

923镁及其合金的显微组织

检验279

93常见的铸造缺陷及其防止283附录287

参考文献291

镁铝锌系铸造镁合金

以铝、锌为主要合金化元素的铸造镁合金，可用于砂型和金属型铸造，也可用于压力铸造，具有良好的流动性和焊接性能，热裂倾向性低，但有较大的显微疏松倾向。

中国牌号ZM一5(7.5%～9.O%Al，0.15%～0.5%Mn，0.2%～0.8%Zn，Mg为余量)合金，ZM一10(9.O%～10.2�，0.15%～0.5%Mn，0.2%～0.8%Zn，Mg余量)合金。ZM一5合金为镁铝锌系铸造镁合金的代表，相当于前苏联牌号的M月5合金。合金中杂质为铁、铜、镍、硅、钴等，根据需要可适量加些铍。

铝是主要合金化元素并含有锌和锰，通过改变铝、锌含量可改变合金的力学性能、铸造性能及抗蚀性能。铝含量的增加能进一步改善合金的铸造性能和提高合金的强度，但使伸长率和抗腐蚀性能降低。加入少量的锌和锰能显著提高合金的抗蚀性能，还可以提高合金的强度。但锌含量增加会使合金的缩松倾向增加。

ZM-5合金的铸态组织由固溶体8(Mg)为基体，沿它的晶界以不连续网状分布着y(Mg4Al3)相，以及分布在固溶体8(Mg)中的Mn—Al化合物小质点所组成。

热处理强化常采用两种规范：

(1)淬火(T4)：加热到370～380℃保温2～4h，再升温至415±5℃保温12～16h，然后在空气中冷却。

(2)淬火时效(T6)：淬火后再在175±5℃人工时效16h。

中文名称

镁铝锌系铸造镁合金

英文名称

magnesium- aluminum-zinc cast magnesium alloy

定　　义

以镁为基本元素和铝、锌为主要合金元素的铸造合金。强度较高，流动性好、热裂倾向小。

应用学科

材料科学技术（一级学科），金属材料（二级学科），有色金属材料（三级学科），镁及其合金（四级学科）