中间合金的种类详解

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：因为这两类铝合金所用中间合金的成分，作用和配制工艺基本相同，本书不再对其进行分类介绍。由于目前铝合金是全球应用范围最广、品种规格最丰富及用量均最多的非铁合金材料，因此，其在熔铸中所使用的铝基中间合金的品种、用量也最多。这种中间合金是以镁为基体，向其中加入合金化元素所配制而成的。

非铁合金铸造用中间合金有下列六大类：

1.铸造铝合金和变形铝合金用中间合金

铸造铝合金是采用熔炼、铸造工艺，通过合金化的手段来配制（或称熔铸）各种铝合金并铸造成各种形状、结构、尺寸的铸件、器具或用品的一种铝合金。

变形铝合金是采用熔炼铸造工艺，通过合金化手段配制成各种铝合金液，并铸造成适合挤压、锻造、滚轧或辗压的坯料，再将此坯料挤压、锻造、滚轧、辗压成具有各种截面、形状、尺寸的型材或工件。

铸造铝合金和变形铝合金的区别是：

1)铸造铝合金用中间合金配制的铝合金液直接浇注成各种工程机械用的铸件、器具、艺术品或日常用品；变形铝合金用中间合金配制的铝合金液则需要先浇注成坯料、再通过挤压、锻造、滚轧、辗压等方法将此坯料加工成各种形状、尺寸的型材或工件。

2)铸造铝合金的合金化程度较高，加入的合金化元素多，熔铸工艺复杂，所得合金的力学性能、物理性能较高，使用寿命长，而变形铝合金的合金化程度低，熔铸工艺也比较简单，所得合金的力学性能、物理性能比较低，一般不能作为工程上的受力零件，只能作为受力小或不受力车辆上的框架、展示产品上的框架或建筑上的门窗等工件。

3)铸造铝合金的熔铸工艺适合生产开发出各种耐高温、耐磨损，具有高力学性能和各种特殊功能的工程材料；而变形铝合金的熔铸成形工艺只能生产开发出各种受力较小、有各种断面形状的构架或装饰材料。

熔铸这两类铝合金都要使用中间合金，这种中间合金是以铝为基体，再加入所要配制的各种铝合金所需的合金化素中的一种或几种来配制的铝基中间合金。前者使用的中间合金的品种较多，要求也较高，而且对它的技术要求也很苛刻；后者所使用的中间合金的品种较少，要求也没有前者那么苛刻。

因为这两类铝合金所用中间合金的成分，作用和配制工艺基本相同，本书不再对其进行分类介绍。

由于目前铝合金是全球应用范围最广、品种规格最丰富及用量均最多的非铁合金材料，因此，其在熔铸中所使用的铝基中间合金的品种、用量也最多。

2.铸造镁合金和变形镁合金用中间合金

这两类镁合金的含义及其区别与铸造铝合金和变形铝合金相同，它们在熔铸中都要使用中间合金。这种中间合金是以镁为基体，向其中加入合金化元素所配制而成的。这两类镁合金在熔铸中所用的中间合金的品种、用量仅次于铝合金，由于镁合金具有诸多独特的特性而受到越来越多的关注，其开发和研究也越来越多，从而使得镁合金和它使用的中间合金的品种、用量也日益增多。

3.铸造铜合金和变形铜合金用中间合金

这两类合金的含义及其区别也与铸造铝合金和变形铝合金相同。它们使用的中间合金是以铜为基体，向其中加入配制铜合金时所要加入的合金化元素配制而成的。

4.铸造钛合金和变形钛合金用中间合金

这两类钛合金的含义及其区别也与铸造铝合金和变形铝合金相同。它们所使用的中间合金是铝基中间合金，因为钛合金的主要合金化元素是铝。钛合金一般在真空炉中或惰性气体的严密保护下和强冷却的铜坩埚中进行熔炼，并在石墨铸型中浇注和冷凝，因此不需要使用熔剂保护，而只使用铝基中间合金作为合金化元素来使其合金化和晶粒细化。

5.铸造锌合金用中间合金

锌合金是一种传统的非铁铸造合金，多采用压铸和砂型铸造，因而很少有变形锌合金。由于它是在锌基体中加入铝、铜、镁配制而成的，所以不需要中间合金，借用铝基中间合金即可配制而成。

6.铸造高温合金用中间合金

铸造高温合金所使用的中间合金是用其加入的元素铝、钛、铬、镍等合金化元素配制而成的。因为用这些金属元素配制的中间合金的熔点

表5-1 铸造铝合金和变形铝合金用中间合金的化学成分