NADCA 北美壓鑄學(xué)會壓鑄件的產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) 中文版

1、北美壓鑄學(xué)會壓鑄件的產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)NADCA Product Specification Standards for Die Castings2003最新版本！鋁鋁基質(zhì)復(fù)合材料銅鎂鋅和鋅鋁合金二零零三年重新修訂的最新版本 (Revised for 2003)第五次出版 (5th Edition) 章 節(jié) 編 號(Section No.)目 錄 (Content)頁 碼(Page)3合金數(shù)據(jù)(Alloy Data)44A工程和設(shè)計：坐標(biāo)尺寸(Engineering & Design : Coordinate Dimensioning)284B工程和設(shè)計：微型壓鑄件(Engineering & De

2、sign : Miniature Die Casting)725工程和設(shè)計：幾何尺寸(Engineering & Design : Geometric Dimensioning)836工程和設(shè)計：額外的規(guī)格指南(Engineering & Design : Additional Specification Guidelines )1137品質(zhì)保證(Quality Assurance )1228商業(yè)實踐(Commercial Practices)1313. 合金數(shù)據(jù) ( Alloy Data )本章節(jié)目錄 (Section Contents)北美編號NADCA NO.格 式(Format)頁 碼

3、(Page)1. Alloy Cross Reference Designations 合金的相互對照名稱42. Aluminum Alloy鋁合金Selecting Aluminum Alloys 選擇鋁合金 Aluminum Alloy Chemical Composition 鋁合金的化學(xué)成份 Aluminum Alloy Properties 鋁合金的性質(zhì) Aluminum Alloy Characteristics 鋁合金的特性A-3-1-03A-3-2-03A-3-3-03標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)指南66789luminum Metal Matrix Composites 鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料(MM

4、C) Selecting Aluminum Composites 選擇鋁的復(fù)合材料 Aluminum Composites Chemical Composition 鋁復(fù)合材料的化學(xué)成分 Aluminum Composites Properties 鋁復(fù)合材料的性質(zhì) Aluminum Composites Characteristics 鋁復(fù)合材料的特性A-3-4-03A-3-5-03A-3-6-03標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)指南10101111134.Copper Alloys 銅合金 Selecting Copper Alloys 選擇銅合金 Copper Alloy Chemical Compositio

5、n 銅合金的化學(xué)成分 Copper Alloy Properties 銅合金的性質(zhì) Copper Alloy Characteristics 銅合金的特性A-3-7-03A-3-8-03A-3-9-03標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)指南(略)5.Magnesium Alloys 鎂合金 Selecting Magnesium Alloys 選擇鎂合金 Magnesium Alloy Chemical Composition 鎂合金的化學(xué)成分 Magnesium Alloy Properties 鎂合金的性質(zhì) Magnesium Alloy Characteristics 鎂合金的特性A-3-10-03A-3-11-

6、03A-3-12-03標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)指Zinc and ZA Alloys 鋅合金和鋅鋁(ZA)合金 Selecting Zinc and ZA Alloys 選擇鋅和鋅鋁(ZA)合金 Zinc and ZA Alloy Chemical Composition 鋅和鋅鋁合金的化學(xué)成分 Zinc and ZA Alloy Properties 鋅和鋅鋁合金的性質(zhì) Zinc and ZA Alloy Characteristics 鋅和鋅鋁合金的特性A-3-13-03A-3-14-03A-3-15-03標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)指南1717191921ecting an Alloy Famil

7、y 選擇合金族228.Quick Guide to Alloy Family Selection 合金族選擇的快速指南229.Cross Reference of Alloy Designations and Alloy Compositions 合金名稱和合金成分的相互對照241. 合金的相互對照名稱 (Alloy Cross Reference Designations) Aluminum Alloy Specifications 鋁合金的規(guī)格 Comml(商用標(biāo)準(zhǔn))UNS(統(tǒng)一編制)ANSI(美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會)AA (鋁協(xié)會)ASTM B85(以前的美國材料試驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn))SAE J 45

8、2(美汽車工程師學(xué)會)Federal (美聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn))QQ-A-591 BDIN G(德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))1725JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))H 5302360A03600SG100BBA360 AA13600SG100A309B233ADC3380A03800SC84B308BA380 AA13800SC84A306B226A EADC10 C D383A03830SC102383B226A EADC12 C D384A03840SC114A303BADC12 C DA384 ABADC12 C D390A23900SC174BB13A04130S12BBA13 A A14130S12A305B231D

9、FADC1 C43A34430S5C304B218A05180G8AB341A：類儺于前一項，只是次要成分稍有變化。B：鋁合金壓鑄件的美聯(lián)邦規(guī)格使用個別合金的鋁協(xié)會代碼名稱。軍事代碼名稱被美聯(lián)邦的規(guī)格所代替。C：日本規(guī)格允許鎂最大含量為。D： 日本規(guī)格允許鋅的最大含量為。E：德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 1725規(guī)格允許鋅最大為，鎂最大等于。F：德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 1725規(guī)格允許鎂含量最大為。G：在DIN 1725中所示的合金成分趨向于“基本的首要金屬”而且雜質(zhì)限制低很難使它直接與美國合金相聯(lián)系。 注意：這些標(biāo)準(zhǔn)中的部分標(biāo)準(zhǔn)已廢棄不用，但出于歷史目的仍包括在這里。最接近的相互參照資料請參考本章結(jié)尾有關(guān)

10、外國合金代碼名稱和化學(xué)成分的表格。所示的相互參照代碼名稱為符合普遍公認(rèn)原始資料的合金規(guī)格。這些參考資料適用于壓鑄條件下的金屬，不應(yīng)和金屬錠的類儺規(guī)格混淆。欄目中填有“”表明這種特殊的合金還沒有在所給的資料中注冊。鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料(MMC)的合金規(guī)格(Aluminum Metal Matrix Composite Alloy Specifications ) Duralcan(硬質(zhì)鋁) USA (美國)UNS (統(tǒng)一編制)AA(鋁協(xié)會)380/SiC/10p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p表格中的符號 (Table Symbols)：UNS 統(tǒng)一編制(Unif

11、ied Numbering System)；AA 鋁協(xié)會(Aluminum Association)；FED 美聯(lián)邦規(guī)格 (Federal Specifications)；MIL 軍事規(guī)格(Military Specifications)；JIS 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Japanese Industrial Standard)；DIN 德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(German Industrial Standard)；ANSI 美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(American National Standards Institute)； SAE 美國汽車工程師學(xué)會(Society of Automotive Engineers)

12、； ASTM 美國材料試驗學(xué)會(American Society for Testing and Materials)； 銅合金的規(guī)格 (Copper Alloy Specifications)Comml(商用標(biāo)準(zhǔn))UNS(統(tǒng)一編制)ASTM B176(美國材料試驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn))SAE J461/(美國汽車工程師學(xué)會)857C85700858C85800Z30AJ462865C86500878C87800ZS 144AJ462997C99700C99750鎂合金的規(guī)格 (Magnesium Alloy Specifications)Comml(商用標(biāo)準(zhǔn))UNS(統(tǒng)一編制)ASTM B93&B94(

13、美國材料試驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn))以前的SAE J465B (汽車工程師學(xué)會)Federal (美聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn))DIN 1729(德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))JIS H2222&H5303(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))AZ91BM11912AZ91501AQQ-M38MDI1BAZ91DM11916AZ91DMDI1DAZ81AM60AM10600AM60AMDI2AAM60BM10602AM60BMDI2BAM50AE42AS41AM10410AS41AMDI3AAS41BM10412AS41BAM20鋅合金和鋅鋁合金的規(guī)格 (Zinc and ZA Alloy Specifications) Comml(商用標(biāo)準(zhǔn))UNS(統(tǒng)一編制)

14、ASTM B86(美國材料試驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn))以前的SAE J469 (汽車工程師學(xué)會)Federal QQ-Z-363a(美聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn))DIN (德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))JIS (日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))2Z3551AC43A921AC43A17433Z33520AG40A903AG40A1743ZDC-25Z355310AC41A925AC41A1743ZDC-17Z33523AG40BAG40BZA-8Z35636ZA-12Z35631ZA-27Z358412. 鋁合金 (Aluminum Alloy) 選擇鋁合金 (Selecting Aluminum Alloys) 壓鑄鋁合金的比重大約是克/立方厘米，屬于重量

15、較輕的結(jié)構(gòu)金屬。世界范圍內(nèi)生產(chǎn)的大多數(shù)壓鑄件都是由鋁合金制造而成的。 六種主要元素組成鋁壓鑄合金體系：硅、銅、鎂、鐵、錳和鋅。各種元素既單獨影響合金又互相作用影響合金。此鋁合金小章節(jié)為11種鋁壓鑄合金的化學(xué)成分、典型特征、壓鑄、機加工和表面處理特性提供了指南表格。此處的數(shù)據(jù)可以和鋁壓鑄的設(shè)計工程公差指南一起使用，還可以和本節(jié)及設(shè)計工程一節(jié)中的其它合金的指南進行比較。合金A380 (ANSI/AA A380.0) 到目前為止是壓鑄鋁合金中應(yīng)用最廣泛的合金，它可以把材料性質(zhì)和易生產(chǎn)性有機地結(jié)合在一起?？梢越o大部分產(chǎn)品運用規(guī)定使用這種合金。這種合金的部分使用包括電子和通信設(shè)備、汽車零部件、馬達支架、

16、變速箱、齒輪箱、儀器儀表、割草機外殼、家具零部件、手動和動力工具。對于復(fù)雜零部件要求改善模具充型特征的，合金383 (ANSI/AA383.0)和合金384 (ANSI/AA384.0)可以代替合金A380。合金383提供已有改善的抗熱裂紋性能(高溫時的強度)。合金A360 (ANSI/AA A360.0)提供更高的抗腐蝕性能，高溫時的高強度且延展性稍好，但很難鑄造。正當(dāng)不能廣泛使用且很難鑄造之時，合金43(ANSI/AA C443.0)卻是鋁合金家族中延展性最高的合金。它的抗腐蝕性能中等，而且常?？捎糜诖肮I(yè)當(dāng)中。合金A13(ANSI/AA A4130.0)提供了極佳的氣密性，是制造液壓缸

17、和壓力容器的最佳選擇。它的鑄造特性使得它鑄造復(fù)雜零部件是有用的。合金390(ANSI/AA B390.0) 是為汽車發(fā)動機組而開發(fā)。它的耐磨性極佳，它的延展性低。它可以用作壓鑄閥門體以及活塞中的壓氣機氣缸。 合金218 (ANSI/AA 518.0)可綜合提供強度、延展性、抗腐蝕性和表面處理品質(zhì)，但更難壓鑄地。機加工特征 (Machining Characteristics)雖然在可以購得的鋁壓鑄合金中，機加工特征稍有變化，但是整個合金組的機加工性能卻都超過了鐵、鋼和鈦。與壓鑄過程有關(guān)的快速冷卻速度使得壓鑄合金稍高于鍛造合金和重力鑄造合金類儺的化學(xué)成分。合金A380好于平均的機加工特征。合金2

18、18把鎂作為主要合金成分表現(xiàn)出最佳的機加工性能。合金390含有的硅含量最高及不含有硅，所表現(xiàn)出的機加工性能最低。表面處理方法 (Surface Treatment Systems)表面處理方法應(yīng)用于鋁合金壓鑄鑄件，為的是提供裝飾性的光潔度、在自然環(huán)境中曝露形成保護性的屏障、而且改善耐磨性。裝飾性的表面處理可以通過噴油、噴粉、磨光、環(huán)氧樹脂處理和電鍍方法應(yīng)用于壓鑄鋁合金的表面處理方面。鋁可以首先浸上一層鋅，之后再通過和電鍍鋅金屬/合金一樣的銅-鎳-鉻電鍍程序電鍍。鋁壓鑄件防止環(huán)境腐飾的保護是通過噴油、陽極氧化、鉻化層和來實現(xiàn)的。通過使用硬陽極化處理，鋁壓鑄件的耐磨性就可以得到很好的改善。在零件設(shè)

19、計不允許通過使用水口和溢流槽模具設(shè)計、頂針的位置、很難鑄造特征的結(jié)構(gòu)變形、控制砂孔生產(chǎn)氣密性壓鑄件的地方，可以使用鋁壓鑄件的浸透。使用厭氧和甲基丙烯酸酯系統(tǒng)可以用來生產(chǎn)出密封的、具有光滑表面的氣密性鑄件。 鋁壓鑄件表面處理方法的詳細(xì)討論可以在壓鑄件的產(chǎn)品設(shè)計中找到。 鋁合金的化學(xué)成份 (Aluminum Alloy Chemical Composition) 表格A-3-1 化學(xué)成分：鋁合金 (Table A-3-1 Chemical Composition : Al Alloys )除另有規(guī)定外所有單個數(shù)值都是最大成分百分比 壓鑄鋁合金 (Aluminum Die Casting Alloy

20、s) A商用標(biāo)準(zhǔn)360A360380 BA380 B383384 B390*13A1343218ANSI/AA公稱成分(Nominal Comp:)Mg8.0詳細(xì)成分(Detailed Comp.)Silicon硅Iron鐵Copper銅Magnesium鎂Manganese錳Nickel鎳Zinc鋅Tin錫Titanium鈦其它每一種其它之總量Aluminum鋁余量余量余量余量余量余量余量余量余量余量余量Commercial =商用標(biāo)準(zhǔn); ANSI/AA =美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會/鋁協(xié)會; Nominal Comp=公稱成分 A 平常所作的分析僅為此表格中所指的元素。然而如果懷疑有其它元素存在，或

21、者在常規(guī)分析的過程中指出，所作的進一步分析是為了決定所有其它超過規(guī)定限制的元素不存在。B 至于機械性質(zhì)，合金和就足以用來相互更換。來源：ASTM B85-92a ；鋁協(xié)會。* 兩種其它的鋁合金361&369正在有限的應(yīng)用范圍內(nèi)使用，使用要關(guān)注振動和磨損。更多的信息聯(lián)系你的合金制造商。 鋁合金的性質(zhì) (Aluminum Alloy Properties) 表格A-3-2 典型的材料性質(zhì)：鋁合金 (Table A-3-2 Typical Material Properties : Al Alloys) 典型的數(shù)值依據(jù)的是個別壓鑄樣品的“黑胚”特征，而不是從生產(chǎn)壓鑄件上切削下來的樣品。 壓鑄鋁合金

22、(Aluminum Die Casting Alloys)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (Comml)360A360380A380383384390*13A1343218美國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會/鋁協(xié)會(ANSI/AA)機械性質(zhì) (Mechanical Properties ) (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)極限抗拉強度 A (Mpa) 兆帕4446464745484643423345300320320320310330320300290230310(Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)屈服強度 (Mpa) 兆帕2524232322243621191428170170160160150170250140130100190延伸率2英寸(

23、50mm)延伸-英寸1布氏硬度 (BHN) B 75758080758512080806580(Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)抗剪強度 (Mpa) 兆帕282628272925251929190180190190200170170130200(ft-lb) 英尺-磅沖擊強度 (J)焦?fàn)?3 D7449(Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)疲勞強度 C (Mpa) 兆帕2018202021202019191720140120140140145140140130130120140(Psi)磅/英寸2 x106楊氏模量 (Gpa) 吉帕71717171717171物理性質(zhì) (Physical Properties

24、)密度 磅/英寸3 (lb/in3) 克/厘米3 (g/cm3)熔化溫度范圍 1035-11051035-11051000-11001000-1100960-1080960-1080950-12001065-10801065-10801065-1170995-1150557-596557-596540-595540-595516-582516-582510-650574-582574-582574-632535-621英熱量單位/磅 比熱 焦?fàn)?千克 963963963963963963963963熱膨脹系數(shù) in./in./ m/mk英熱量單位/英尺小時熱傳導(dǎo)率 W/mk55.6113113

25、134121121142導(dǎo)電率 IACS3029272323222731313724泊松比(橫向變形系數(shù))A 0.2%的偏差。 B 500千克的負(fù)荷，10mm的球。 C 來回彎折5108次。 D 有凹口的擺錘。 資料來源：ASTM B85-92a ; ASM ; SAE ; Wabash 合金。 BTU 英熱量單位= 262卡 ； IACS=國際退火銅標(biāo)準(zhǔn) ； 兩種其它的鋁合金361&369正在有限的應(yīng)用范圍內(nèi)使用，使用要關(guān)注振動和磨損。更多的信息聯(lián)系你的合金制造商。 壓鑄合金選擇要求評估的不僅僅是物理性質(zhì)和機械性質(zhì)及化學(xué)成分，而且還有合金內(nèi)在的特征以及它們對壓鑄生產(chǎn)的作用、可能的加工和最終的

26、表面處理。 此表格包括選擇壓鑄和其它特殊特征，它們通常都考慮到了選擇特殊應(yīng)用的鋁合金。特征從1至5分為五個等級。1是最理想的，5是最不理想的。在使用這些等級時，應(yīng)當(dāng)注意的是所有的合金都有非常好的特征被用戶和壓鑄件的生產(chǎn)廠商所接受。在一個或多個類別中都排列在第5的位置，如果其它屬性特別有利，那么總不能去消掉一種合金。但是排在第5位會表現(xiàn)出制造的難度。壓鑄商在壓鑄鋁合金方面的經(jīng)驗也應(yīng)考慮清楚。表格A-3-3 壓鑄和其它特征：鋁合金 (Table A-3-3 Die Casting and Other Characteristics: Al Alloys)(1=最理想的；5=最不理想的)壓鑄鋁合金

27、(Aluminum Die Casting Alloys)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (Comml)360A360380A380383384390*13A1343218美國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會/鋁協(xié)會(ANSI/AA)(Resistance to Hot Cracking ) A耐熱裂11221241135(Pressure Tightness)氣密性22222241135(Die-Filling Capacity ) B模具填料能力33221111145(Anti-Soldering to the Die) C 抗粘模22112221145(Corrosion Resistance) D 防腐蝕22443532221(

28、Machining Ease & Quality) E加工的容易程度及品質(zhì)33332354451(Polishing Ease & Quality) F 磨光的容易程度及品質(zhì)33333355541(Electroplating Ease & Quality) G電鍍的容易程度及品質(zhì)22111233325Anodizing (Appearance ) H陽極化處理 (外觀)33333455521(Chemical Oxide Protective Coating) I化學(xué)氧化保護層33444553321(Strength at Elevated Temp.) J高溫時的強度11332233354

29、合金在熱脆或脆化溫度范圍內(nèi)冷卻時所承受收縮應(yīng)力的能力。 熔化合金易于在模具中流動并給薄截面填料的能力。 熔化合金流動時不會粘附在模具表面的能力。所給出的抗粘模等級依據(jù)的是大約1的公稱鐵含量。 依據(jù)的是合金在標(biāo)準(zhǔn)型鹽霧試驗中的耐腐蝕性。綜合等級的依據(jù)是：容易切削、碎屑的特征、表面光潔度品質(zhì)和工模壽命。綜合等級的依據(jù)是：磨光的容易和速度以及由典型磨光程序所提供的表面光潔度品質(zhì)。壓鑄件通過使用當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)方法電鍍及保持電鍍的能力。淡色的規(guī)定、亮度、和用于硫酸電鍍液中無色陽極化處理層的均勻性。通常要求合意外觀的地方，鋁壓鑄件不適合于淡色陽極化處理。合成電阻層的規(guī)定和基本合金的腐蝕。等級分類依據(jù)的是在試驗溫

30、度條件下長期加熱之后，溫度到達500(260) 時的屈服強度。資料來源為：ASTM B85-92a : ASM ; SAE .* 兩種其它的鋁合金361&369正在有限的應(yīng)用范圍內(nèi)使用，使用要關(guān)注振動和磨損。更多的信息聯(lián)系你的合金制造商。注意事項：壓鑄件通常不能進行固溶熱處理(solution heat treated)。低溫時效處理(Low-temperature aging treatments)可以用于應(yīng)力釋放或尺寸的穩(wěn)定性。T2或T5回火可以改善性質(zhì)。由于壓鑄件中極快的激冷速度和極細(xì)的顆粒大小，它們的“黑胚”結(jié)構(gòu)趨向于固溶熱處理的條件。T4和T5回火導(dǎo)致性質(zhì)非常類儺于全為T6回火所獲得

31、的性質(zhì)。壓鑄件一般不用氣焊或弧焊或銅焊進行焊接。3.Aluminum Metal Matrix Composites 鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料(MMC)Selecting Aluminum Composites 選擇鋁金屬復(fù)合材料鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料(MMC)是以鋁為基本合金，加上20的碳化硅(SiC)顆粒。這種合金現(xiàn)在正用作高性能的壓鑄部件。用這些材料制成的ASTM試驗樣品的機械性質(zhì)通常超過大多數(shù)用壓鑄生產(chǎn)的鋁、鎂、鋅和青銅部件的機械性質(zhì)，而且與很多鐵鑄件及重量較輕鋼的特性相等或接近。MMC零件的預(yù)期性質(zhì)中硬度和熱傳導(dǎo)率更高、耐磨性得以改善、熱膨脹系數(shù)更低、高溫條件下的抗拉強度和疲勞強度更高、且密度

32、在壓鑄鋁合金的5以內(nèi)。這些材料還使生產(chǎn)的鑄件降低了砂孔率。初步的數(shù)據(jù)也表明，在某種條件下由這些材料制造而成的零部件所產(chǎn)生的振動噪音比不用碳化硅作添加成分的鋁制造的同一零部件更小。380/SiC/10P 和20P鋁基質(zhì)復(fù)合材料實質(zhì)上都不含有銅或鎳，而且可以在腐蝕靈敏的應(yīng)用方面使用。所有這些材料都可以進行熱處理。機加工特征 (Machining Characteristics)除過過共晶的鋁硅合金外(它們含有原始的硅相) ，鋁金屬復(fù)合材料(Al-MMCs)與其它壓鑄鋁合金和重力鑄造合金相比明顯更磨損切削刀具。對于任何一種超過加工原型數(shù)量的加工，都建議使用粗級多晶鉆石(PCD)刀具。使用合適的工具，

33、鋁金屬復(fù)合材料(Al-MMC)就可以很容易地被車削、銑削或鉆削。然而，與沒有添加碳化硅的合金相比，切削速度要更低、進給速度要更高?？偟募庸ぶ笇?dǎo)方針由美國 Duralcan (硬質(zhì)鋁)出版，而且在SAE(美國工程師學(xué)會)工具及制造工程師手冊第一卷中也有描述。表面處理方法 (Surface Treatment Systems)為了給環(huán)境曝露提供保護性的屏障、提供裝飾性的光潔度、或降低金屬復(fù)合材料與對面材料之間的磨損，一般都要對鋁金屬復(fù)合材料進行表面處理。由于鋁金屬復(fù)合材料(Al-MMCs)固有的耐磨性很高，所以這些材料的表面處理一般不用來改善它們的耐磨性。裝飾性表面處理可以采用噴油、噴粉、環(huán)氧涂層

34、、電鍍等方法，其所用的程序類儺于傳統(tǒng)鋁合金。盡管鋁金屬復(fù)合材料(Al-MMC)的壓鑄件可以使用傳統(tǒng)的和硬層陽極化處理的方法，但是其結(jié)果卻和傳統(tǒng)鋁的裝飾效果沒法比。碳化硅顆粒的出現(xiàn)導(dǎo)致顏色更深、更多雜色外觀。這種間題盡管不能全部清除掉，但是卻可以使用顏色更深、更激烈的染料盡可能地減小。另外一種通常要注意的間題是陶瓷顆粒的出現(xiàn)會產(chǎn)生更為粗糙的表面，特別是在化學(xué)蝕刻之后更甚。這樣依次導(dǎo)致陽極化處理層比起通常所看到的復(fù)合鋁更少有光澤。鋁金屬復(fù)合材料(Al-MMC)的噴油、電鍍和陽極化處理的建議程序由Duralcan USA出版發(fā)行。此鋁金屬復(fù)合材料小節(jié)給兩個家族的壓鑄鋁復(fù)合合金介紹了化學(xué)成分指南表格、

35、典型性的性質(zhì)、以及壓鑄和其它特征。設(shè)計工程公差指南也已開發(fā)出來。Duralcan(硬質(zhì)鋁) USA , 和 Alcan鋁業(yè)公司使用專利工藝和所有權(quán)技術(shù)、把陶瓷粉混合進了熔化鋁中，為壓鑄生產(chǎn)出了鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料。更進一步的技術(shù)和應(yīng)用信息可從如下公司和地址中獲得：Duralcan USA , 10326 Roselle St., San Diego , CA 92121 .NADCA (北美壓鑄學(xué)會) A-3-4-03 Standard (標(biāo)準(zhǔn)) Aluminum Composites Chemical Composition 鋁復(fù)合材料的化學(xué)成分 表格A-3-4化學(xué)成分：鋁金屬復(fù)合材料合金 (

36、Table A-3-4 Chemical Composition : Al-MMC Alloys) 鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料合金 (Aluminum Metal Matrix Composite Alloys)Duralcan USA (美國硬質(zhì)鋁)AA(鋁協(xié)會)380/SiC/10p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p詳細(xì)的化學(xué)成分(Detailed Comp.)碳化硅顆粒體積百分比 (SiC)10%20%10%20%硅 (Silicon) Si鐵 (Iron) Fe銅 (Cupper) Cu最大最大鎂 (Magnesium) Mg錳 (Manganese) Mn鎳

37、(Nickel) Ni鈦 (Titanium) Ti最大0最大最大最大鋅 (Zinc) Zn最大最大最大最大總量 (Total)其它 (Others)總共總共總共總共最多最多最多最多鋁 (Aluminum) Al余量余量余量余量Aluminum Metal Matrix Composites Properties 鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料的性質(zhì)表格A-3-2 典型的材料性質(zhì) ：鋁合金 (Table A-3-2 Typical Material Properties : Al Alloys)典型的數(shù)值依據(jù)的是個別壓鑄樣品的“黑胚”特征，而不是從生產(chǎn)壓鑄件上切削下來的樣品。鋁金屬基質(zhì)復(fù)合材料的合金 (A

38、luminum Metal Matrix Composite Alloys)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Commercial)美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會/鋁協(xié)會(ANSI/AA)380/SiC/10p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p機械性質(zhì) (Mechanical Properties)極限抗拉強度 A (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(Ultimate Tensile Strength) (Mpa) 兆帕50514544345352310303屈服強度A (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(Tensile Yield Strength) (Mpa) 兆帕35443236241303221248延

39、伸率A (Elongation) 2英寸(50mm)延伸-英寸洛氏硬度 (Rockwell Hardness) A HRB77825673沖擊能量 (Impact Energy) B 焦?fàn)?J)擺錘式?jīng)_擊(charpy impact) ASTM E-23疲勞強度 C (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(Fatigue Strength) (Mpa) 兆帕2222152152彈性模量A (Psi)磅/英寸2 x106(Elastic Modulus) (Gpa) 吉帕207171140物理性質(zhì) (Physical Properties)密度 磅/英寸3 (lb/in3)(Density) 克/厘米3

40、(g/cm3)熔化溫度范圍 (Melting Range) 975-1060975-10601067-11121067-1112524-571524-571575-600575-600比熱 英熱量單位/磅 (Specific Heat) 焦?fàn)?千克 98熱膨脹系數(shù) in./in./ ( Coefficient of Thermal Expansion) m/mk熱傳導(dǎo)率 英熱量單位/英尺小時 (72時)（Thermal Conductivity） W/mk (22 時)導(dǎo)電率(Electrical Conductivity) IACS (22 時)泊松比(橫向變形系數(shù)) (Poissons R

41、atio)A 依據(jù)的是鑄造成尺寸大小一樣的拉伸桿。 B 鑄造成尺寸大小一樣的試驗樣品。 C 軸向疲勞 , R=0.1 , RT (室溫 ),1x107 次。 資料來源(Source) : Duralcan USA Aluminum Composites Characteristics 鋁復(fù)合材料的特性壓鑄合金選擇要求評估的不僅僅是物理性質(zhì)和機械性質(zhì)及化學(xué)成分，而且還有合金內(nèi)在的特征以及它們對壓鑄生產(chǎn)的作用、可能的加工和最終的表面處理。 此表格包括選擇壓鑄和其它特殊特征，它們通常都考慮到了選擇特殊應(yīng)用的鋁基質(zhì)合金。特征從1至5分為五個等級。1是最理想的，5是最不理想的。在使用這些等級時，應(yīng)當(dāng)注意

42、的是所有的合金都有非常好的特征被用戶和壓鑄件的生產(chǎn)廠商所接受。在一個或多個類別中都排列在第5的位置，如果其它屬性特別有利，那么總不能去消掉一種合金。但是排在第5位會表現(xiàn)出制造的難度。壓鑄商在壓鑄鋁基質(zhì)合金方面的經(jīng)驗也應(yīng)考慮清楚。表格A-3-6 壓鑄和其它特征：鋁基質(zhì)合金 (Table A-3-6 Die Casting and Other Characteristics: Al-MMC Alloys)(1=最理想的；5=最不理想的)壓鑄鋁合金 (Aluminum Die Casting Alloys)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (Comml)0S-F美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會/鋁協(xié)會(ANSI/AA)380/SiC/10

43、p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p耐熱裂 (Resistance to Hot Cracking ) A 1111模具填料能力 (Die-Filling Capacity ) B 1111抗粘模 (Anti-Soldering to the Die) C 3322氣密性 (Pressure Tightness) 2222防腐蝕 (Corrosion Resistance) D 5533加工的容易程度及品質(zhì) (Machining Ease & Quality) E 4444磨光的容易程度及品質(zhì) (Polishing Ease & Quality) F 5555電

44、鍍的容易程度及品質(zhì) (Electroplating Ease & Quality) G 2222陽極化處理 (外觀) Anodizing ( Appearance ) H 4444陽極化處理 (保護) Anodizing (Protection) 5544高溫時的強度 (Strength at Elevated Temp.) I 1111耐磨性 ( Resistance to wear )1111A 合金在熱脆或脆化溫度范圍內(nèi)冷卻時所承受收縮應(yīng)力的能力。 B 熔化合金易于在模具中流動并給薄截面填料的能力。 C 熔化合金流動時不會粘附在模具表面的能力。 D 依據(jù)的是合金在標(biāo)準(zhǔn)型鹽霧試驗中的耐腐蝕

45、性。E 綜合等級的依據(jù)是：容易切削、碎屑的特征、表面光潔度品質(zhì)和工模壽命。F 綜合等級的依據(jù)是：磨光的容易和速度以及由典型磨光程序所提供的表面光潔度品質(zhì)。G 壓鑄件通過使用當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)方法電鍍及保持電鍍的能力。H 淡色的規(guī)定、亮度、和用于硫酸電鍍液中無色陽極化處理層的均勻性。通常要求合意外觀的地方，鋁壓鑄件不適合淡色陽極化處理。I 等級分類依據(jù)的是在試驗溫度條件下長期加熱之后，溫度到達500(260) 時的抗拉強度和屈服強度。資料來源為：Duralcan USA5. Magnesium Alloys 鎂合金 Selecting Magnesium Alloys 選擇鎂合金鎂(Mg)的比重為克/厘米

46、3 ，使得它成為常用結(jié)構(gòu)金屬中最輕的金屬。此鎂合金小章節(jié)為七種鎂合金的化學(xué)成分、典型特征、壓鑄、機加工和表面處理特性提供了指南表格。此處的數(shù)據(jù)可以和鎂壓鑄的設(shè)計工程公差指南一起使用，還可以和本節(jié)及設(shè)計工程一節(jié)中的其它合金的指南進行比較。合金AZ91D 和 AZ81為商業(yè)壓鑄鎂合金提供了最高的強度。合金AZ91D是運用最廣泛的壓鑄鎂合金。這種高純度的合金具有極佳的耐腐蝕性、極佳的可鑄性和極佳的強度。通過加強對三種金屬鐵、銅和鎳的嚴(yán)格限制得到的耐腐蝕性。AZ81的使用很少，因為它的性質(zhì)非常接近于AZ91D的性質(zhì)。合金AM60B , AM50A和AM20使用在要求良好的伸長度、韌性和抗沖擊性并把適當(dāng)

47、的強度和極佳的抗腐蝕性結(jié)合在一起的地方。當(dāng)鋁含量減少時，延展性提高卻以損害可鑄性和強度為代價。因此，應(yīng)當(dāng)選擇鋁含量最高能滿足應(yīng)用要求的合金。合金AS41B和AE42使用在要求改善高溫強度和抗蠕變性并把極佳的延展性和耐腐蝕性結(jié)合在一起的地方。AS41B的性質(zhì)對于空氣中冷卻的汽車發(fā)動機曲柄軸箱是很好的選擇。在下面可以找到鎂合金最常用的應(yīng)用：汽車部件如變速箱(transfer cases)、凸輪外殼(cam covers)、駕駛桿(steering columns)、剎車和離合器踏板支架 (brake and clutch pedal brackets)、離合器護蓋(clutch housings)

48、、座架(seat frame)、儀表盤底座(dash board supports)。非汽車產(chǎn)品包括鏈鋸(chain saw)、便攜式工具(portable tools)、鉆孔機和研磨機(drills and grinders)、真空清潔機(vacuum cleaners)、割草機(lawn mowers)、家庭用攪拌器(household mixers)、地板磨光器和沖洗器(floor polishers and scrubbers)、血壓測試儀(blood pressure testing machines)、幻燈片和電影放映機(slide and movie projectors)、照相

49、機(cameras)、雷達探測指示器(radar indicators)、磁帶錄音機(tape recorders)、計算器(calculators)、郵資計算器(postage meters)、計算器(computers)、通訊設(shè)備(telecommunications equipment)、小功率馬達(fractional horsepower motors)、木匠和泥瓦匠用的水平(carpenter and mason levels)、縫紉機(sewing machines)、太陽能電池(solar cells)、雪上汽車和行李箱(snowmobiles and luggage)。加工(

50、Machining)在商業(yè)上使用的任何一組金屬合金中，鎂合金顯示出了最佳的機械加工性。在加工和研磨鎂合金壓鑄件時，必須常規(guī)性地采取特殊的預(yù)防措施。表面處理方法 (Surface Treatment Systems)裝飾性的表面處理可以通過噴油、鉻酸鹽處理和磷酸鹽處理和電鍍方法應(yīng)用于壓鑄鎂合金的表面處理。鎂鑄件可以首先浸上一層鋅，之后再使用和電鍍鋅金屬/合金一樣的銅-鎳-鉻電鍍程序電鍍。曝露在惡劣環(huán)境條件下的機動車底部的鎂鑄件現(xiàn)在都用不著特殊的涂層或保護。其它鎂壓鑄件如計算器零部件通常都要進行化學(xué)處理。這樣的處理或涂層可防止沒有保護層的鎂壓鑄件儲貯在潮濕的環(huán)境中可能會發(fā)生的變色氧化或輕微的表面腐

51、蝕。噴油和陽極化處理可進一步用作一個環(huán)境腐蝕的屏障。鎂壓鑄件使用硬陽極化處理或硬鉻電鍍就可以改善耐磨性。鎂壓鑄件表面處理方法的詳細(xì)討論可以在壓鑄件的產(chǎn)品設(shè)計中找到。Magnesium Alloy Chemical Composition 鎂合金的化學(xué)成分表格A-3-10 化學(xué)成分：鎂合金 (Table A-3-10 Chemical Composition : Mg Alloys)(除另有規(guī)定外，所有單個數(shù)值均為最大成分百分比)鎂壓鑄合金 (Magnesium Die Casting Alloys)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (Commercial) :AZ91DAAZ81BAM60BAAM50AAAM20BA

52、E42BAS41BA公稱成分 (Nominal Comp) :詳細(xì)的化學(xué)成分 (Detailed Composition)鋁 （Aluminum）鋅 (Zinc)錳 (Manganese)CCCDC硅 (Silicon)鐵 (Iron)CCCDC銅，最大 (Copper, Max)鎳，最大 (Nickel, Max)稀土，總含量 (Rare Earth, Total)其它每一種元素 (Others Each)0.02鎂 (Magnesium)余量余量余量余量余量余量余量A ASTM B94-94 , 以壓鑄件為基礎(chǔ)。 B 商業(yè)制造者的規(guī)格，以合金錠為基礎(chǔ)。資料來源：國際鎂協(xié)會。C 在合金 AS

53、41B , AM50A, AM60B 和 AZ91D中 , 如果最小錳限量或最大鐵限量不能滿足，那么鐵/錳比率分別不要超過 0.010, 0.015,0.021 和 0.032 。 D 在合金AE 42中, 如果超過了最小錳限量或最大鐵限量，那么可以允許鐵與錳的比率不超過0 。資料來源： ASTM B94-94 , 國際鎂協(xié)會。 壓鑄鎂合金的性質(zhì) (Magnesium Die Casting Alloy Properties)表格A-3-11 典型的材料性質(zhì)：鎂合金 (Table A-3-2 Typical Material Properties : Mg Alloys) 典型的數(shù)值依據(jù)的是個

54、別壓鑄樣品的“黑胚”特征，而不是從生產(chǎn)壓鑄件上切削下來的樣品。 壓鑄鎂合金 (Magnesium Die Casting Alloys)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (Commercial)：AZ91DAZ81AM60BA50AAM20AE42AS41B機械性質(zhì) (Mechanical Properties)極限抗拉強度 B (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(ultimate Tensile Strength) (Mpa) 兆帕34323232273331230220220220185225215屈服強度E B (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(Yield Strength) (Mpa) 兆帕23211918152020

55、160150130120105140140抗壓屈服強度 H (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(Compressive Yield Strength) (Mpa) 兆帕24N/A19N/AN/AN/A20165N/A130N/AN/AN/A140延伸率B(Elongation)2英寸(50mm)延伸-英寸336-86-108-128-106布氏硬度 (BHN) F 75726257475775抗剪強度B (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(Shear Strength) (Mpa) 兆帕2020N/AN/AN/AN/AN/A140140N/AN/AN/AN/AN/A沖擊強度D (ft-lb) 英尺-磅(I

56、mpact Strength) (J)焦?fàn)朜/A4.5N/AN/AN/A疲勞強度 A (Ksi) 每平方英寸千磅數(shù)(Fatigue Strength) (Mpa) 兆帕1010101010N/AN/A7070707070N/A N/A熔化潛熱 英熱量單位/磅 (Btu/lb)(Latent Heat of Fusion) 千焦/千克 (KJ/Kg)160160160160160160160373373373373373373373楊氏模量B (Psi)磅/英寸2 x106Youngs Modulus (Gpa) 吉帕45454545454545物理性質(zhì) (Physical Properties

57、 )密度B 磅/英寸3 (lb/in3)(Density) 克/厘米3 (g/cm3)熔化溫度范圍 (Melting Range) 875-1105915-11301005-11401010-11501145-11901050-11501050-1150470-595490-610540-615543-620618-643565-620565-620比熱B 英熱量單位/磅 (Specific Heat) 焦?fàn)?千克 G1050105010501050100010001000熱膨脹系數(shù)B in./in./ (Coefficient of Thermal Expansion) m/mk G熱傳導(dǎo)率

58、 英熱量單位/英尺小時(Thermal Conductivity) W/mkC30B36B36B35B40BG40B72516262606868電阻系數(shù)B 微歐英寸(in.)(Electrical Resistivity) 微歐厘米(cm)N/AN/AN/AN/AN/AN/A泊松比(橫向變形系數(shù)) (Poissons Ratio)N/A=數(shù)據(jù)不適用。A 旋轉(zhuǎn)射束疲勞試驗符合DIN 50113。 應(yīng)力與5x107 次循環(huán)壽命相關(guān)。已有更大數(shù)值的報告。這些都是保守的數(shù)值。樣板的穩(wěn)定性在很大程度上影響著疲勞性質(zhì)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)來源之間不一致。 B 在 68 (20)的溫度條件下 . C 在212-572

59、(100-300)的溫度條件下.D ASTM E23 在壓鑄桿上無英寸的凹痕。 E 0.2% 的偏差。F 平均硬度依據(jù)的是分散的數(shù)據(jù)。 G 估計。 H 0.1% 的偏差。I 鑄造條件明顯影響模具的收縮。資料來源：國際鎂協(xié)會。 Magnesium Alloy Characteristics 鎂合金的特性壓鑄合金選擇要求評估的不僅僅是物理性質(zhì)和機械性質(zhì)及化學(xué)成分，而且還有合金內(nèi)在的特征以及它們對壓鑄生產(chǎn)的作用、可能的加工和最終的表面處理。 此表格包括選擇壓鑄和其它特殊特征，它們通常都考慮到了選擇特殊應(yīng)用的鎂合金。特征從1至5分為五個等級。1是最理想的，5是最不理想的。在使用這些等級時，應(yīng)當(dāng)注意的是

60、所有的合金都有非常好的特征被用戶和壓鑄件的生產(chǎn)廠商所接受。在一個或多個類別中都排列在第5的位置，如果其它屬性特別有利，那么總不能去消掉一種合金。但是排在第5位會表現(xiàn)出制造的難度。壓鑄商在壓鑄鎂合金方面的經(jīng)驗也應(yīng)考慮清楚。表格A-3-12壓鑄和其它特征：鎂合金 (Table A-3-12 Die Casting and Other Characteristics: Mg Alloys)(1=最理想的；5=最不理想的)壓鑄鎂合金 (Magnesium Die Casting Alloys)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (Commercial)AZ91DAZ81AM60BAM50AAM20AE42AS41B(Resis