2.3．1 铸造铝合金的一般特性为了获得各种形状与规格的优质精密铸件．用于铸造的铝合金必须具备以下特性，其中最为关键的是流动性和可填充性。

(1) 有填充狭槽窄缝部分的良好流动性；(2) 有适应其他许多金属所要求的低熔点：(3)导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短；(4) 熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制；(5)铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向：(6)化学稳定性好，有高的抗蚀性能；(7)不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的光泽和低的表面粗糙度，而且易于进行表面处理；(8)铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬(永久)模、生砂和干砂模、熔模、石膏型祷造模进行铸造生产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。

2.3．2铸造铝合金的牌号与状态表示方法铸造铝合金可分为热处理强化型和非热处理强化型两大类。

目前，世界各国已开发出了大量洪铸造的铝合金，但目前基本的合金只有以下6类：(1)A1-Cu铸造铝合金；(2)Al-Cu-Si铸造铝合金；(3)Al-Si铸造铝合金；(4)Al-Mg铸造铝合金；(5)A1-zn-Mg铸造铝合金；(6)Al-Sn铸造铝合金：铸造铝合金系目前国际上无统一标准，各国(公司)都有自己的合金命名及术语，下面分别简述如下。

2．3．2．1 中国铸造铝合金的牌号与状态表示方法(1)按GB8063规定，铸造铝合金牌号用化学元素及数字表示，数字表示该元素的平均含量。

在牌号的最前面用“z”表示铸造，例如ZAISi7Mg，表示铸造铝合金，平均含硅量为7％，平均含镁量小于1％。

另外还有用合金代号表示法，合金代号由字母“z”、“L”(分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母)及其后的三位数字组成。

zL后面第一个数字表示台金系列．其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜，铝镁．铝锌系列合金，ZL舌面第二位、第三位两个数字表示顺字号。

优质合金的数字后面附加字母“A”：(2)合金铸造方法和变质处理代号。

S——砂型铸造；J——金属型铸造；R——熔模铸造；K——壳型铸造；B——变质处理。

(3)合金状态代号。

F——铸态；T1——人工时效；T2——退火；T4——固溶处理加自然时效；T5——固溶处理加不完全人工时效；T6——固溶处理加完全人工时效；17——固溶处理加稳定化处理；T8——固溶处理加软化处理。

(4)铸造铝合金化学成分。

根据GB／T1173—1995规定，铸造铝合金化学成分见表2-3，杂质允许含量见表2-4。

美国及ISO铸造及铝合金根据美国铝业协会（AA）规定，铸造铝合金用三位数字加小数点表示，小数点后是“O”（XXX.O）表示纯铝及铝合金铸件成分，小数点后是“1”或“2”(即XXX．1或XXX.2)表示纯铝或铝合金铸锭。

牌号的第一位是“1”表示铸造纯铝，第一位是“2”、“3”、“4”、“5”、“7”、“8”表示铸造铝合金美国铝业协会的分类法如下。

1XX.X：控制非合金化的成分；2XX.X：含铜且铜作为主要合金化元素的铸造铝合金；3XX.X：含镁或(和)铜的铝硅合金；4XX.X：二元铝硅合金；5XX.X：含镁，且镁作为主要合金化元素的铸造铝合金，通常还含有铜、硅、铬、锰等元素：6XX.X：目前尚未使用；7XX.X：含锌，且锌作为主要合金化元素的铸造铝合金；8XX.X：含锡，且锡作为主要合金化元素9XX.X：目前尚未使用。

UNS数字系统用A加五位数字表示铸造纯铝及铝合金。

IS0标准的铸造纯铝及铝合金中，纯铝铸锭用Al加99及小数点表示。

小数点后为0，表示铝含量有效值为99％，例如铝含量为99．00％，牌号表示为A199．O。

小数点后数字为5、7、8表示铝含量的小数点后的有效值，例如A199．5、A199．7等表示Al含量为99．5％，99．7％。

铸造铝合金用Al加元素符号及元素的平均含量表示，牌号前加标准号。

ISO铸造铝合金标准号有R164、R2147及3522。

例如3522AlCu4MgTi、R164A1CuMgTi、R214A1CuMgTi等。

美国“AA”、“U：NS”及“ISO”的铸造纯铝及铝合金牌号及化学成分可参阅有关参考文献。

2．3．2．3 日本的铸造铝合金表2-5至表2-7列出了日本主要铸造铝合金的化学成分及典型特性和用途。

2．3．2．4世界各国铸造铝合金对照表2—8为世界各国铸造铝合金牌号对照表。

2．3．3 铸造铝合金的特性和主要用途举例根据用途或生产方式，铸造铝合金可分为一般铸造用铝合金和压力铸造用铝合金，以下按日本金属协会(JIS)分类法，介绍铸造铝合金的特性和主要用途。

2．3．3．1 一般铸造用铝合金A A1-Cu系合金(AClA)Al—Cu系合金的切削性优良，热处理材料的力学性能高，特别是有较大的伸长率。

但高温强度低，容易发生高温断裂及铸造裂纹。

耐蚀性比Al—Si和Al—Mg系合金稍差。

如用人工时效处理，能显著改善其力学性能。

它主要用于制作要求强度较高的零件。

此系列合金的凝固温度范围广，容易产生细的缩孑L，属于铸造比较困难的合金。

B Al—Si系合金(AC3A)AC3A合金熔液的流动性好，但容易产生缩孔。

该合金的热脆性小，焊接性、耐蚀性好。

主要用于薄壁大型铸件和形状复杂的铸件。

C Al—Mg系合金(AC7A，AC7B)Al-Mg系合金添加镁能够提高力学性能，改善切削性及耐蚀性，但热脆性却增大了。

Al—Mg合金容易氧化，熔液的流动性不好。

凝固温度的范围广，补缩冒口的效果差，铸造的成品率低Ac7A(含镁3．5％～5％)合金的耐蚀性，特别是对海水的耐蚀性好，容易进行阳极氧化而得到美观的薄膜。

在该系合金中，它是伸长率最大、切削性也好的合金。

但熔化、铸造比较困难。

AC7B(含镁9．5％～11．0％)经过T4处理可以得到比AC7A更优良的力学性能，阳极氧化性也好，但容易发生应力腐蚀，铸造性不好。

D AL-siCu系合金(AC2A，AC2B，AC4B，AC4D,AC2A、AC2B是在Al—Cu系合金中添加硅，AC4B，AC4D是在Al—Si系合金中添加铜，从而使它们的切削性与力学性能得到改善的合金。

如经过热处理，其效果更好。

此系列合金，熔液的流动性和耐压性好，它因铸造裂纹和缩孔少，而广泛用于机械零件的铸造，也适用于金属模的铸造。

AC2A、AC2B的切削性和焊接性好，铸造裂纹少，但铸造操作方法难以掌握。

AC4B的铸造性和焊接性良好，但耐蚀性较差。

AC4D的强度高，铸造性良好，有耐热性、耐压性，耐蚀性也好。

E Al—Si—Mg系合金(AC4A，AC4C)在AL-Si系合金添加少量的镁，不仅不会失去AL-Si系合金的特性且会改善其力学性能与切削性。

AC4A由于添加了锰，故铸造性非常好，耐震性、力学性能能及耐蚀性也好。

AC4CC铸造性、焊接性、耐震性、耐蚀性都好是电性最为优良的铸造铝合金。

F A1-Cu-Mg-Ni系合金(AC5A)此系列合金的铸造性不太好，但与其它耐热合金比较缩孔却很少，出现外缩孔的倾向较大。

膨胀系数稍高，但切削性、耐磨损性优良。

G ALSi-Cu-Mg-Ni系合金(AC8A，AC8B)为降低Al—Cu-Mg—Ni系合金的热膨胀系数，改善耐磨性，可在其中添加硅。

此系合金可作为活塞用合金。

当要求线膨胀系数和耐磨性时，可采用过共析结晶硅合金。

AC8A耐热性良好，线膨胀系数小，与AC8B比较，内部容易发生气孔。

AC8B高温强度比AC8A优良，铸造性也优良，但是线膨胀系数比AC8A大。

从AC8B中除掉镍便是AC8C，温度在300℃以下时，其性能与AC8B差不多。

H 其他合金a超级硅铝合金超级硅铝合金是制作活塞用的合金，其组成是把AC8A中硅的含量定为15％～23％。

此种合金的铸造性与AC8A和AC8B没有多大差别，但如果需要得到均匀而细小的初晶硅，必须在熔解时进行变质处理。

此种合金的抗拉强度比AC8A稍差，但高温强度优良，硬度、耐磨性能也好。

这是日本轻金属公司研制的。

b CX-2ACX-2A合金是日本轻金属公司研制的A1-Mg-Zn系合金，强度高，而且有韧性，耐应力腐蚀的性能好。

过去，为了提高制品的强度，都是采用经T6处理的材料。

目前由于经过F处理的材料也有相当高的强度和韧性，因此已有不少单位开始使用经处理的CX_2A合金。

Cx-2A的熔体流动性不次于AC7A，耐蚀性比AC7A稍差，但其他性能比AC4C更为优越。

c NU合金Nu合金是日本轻金属公司研制的强力合金，韧性不比ACl A低，而且强度还有所提高，耐应力腐蚀性能也好。

其综合性能比铸铁好，所以是广泛用做代替铸铁件及铜合金铸件的轻量化合金材料。

这种合金的铸造工艺与AClA合金的几乎相同。

d优质合金近年来欧美一些国家称优质合金为“高质量铸件(Premium Quallity Cast，ings)”合金，指的就是把杂质元素铁的含量降低到0．15％以下的优质合金。

此种优质合金可以制作出强度高、韧性好的铝合金铸件。

为此目的所开发的JIs合金有ACl A、AC4C、AC4D等，它们几乎都经过T4或T6处理。

2．3．3．2 压力铸造用铝合金A A1．Si系合金(ADCl、AI)C7)ADCl的熔液流动性好，所以铸造性优良。

它的耐蚀性和线膨胀性也好，适用于压铸壁薄而形状复杂的铸件，但切削性和阳极氧化性不好。

ADC7的熔液流动性比ADCl差，强度低，所以使用较少。

B Al。

Si．Mg系合金(ADC3)A【)C3的铸造性比ADCl稍差，但耐蚀性、切削性优良，有韧性。

其缺点是容易产生粘模现象。

C Al—Mg系合金(A【)C5)Al—Mg系合金的耐蚀性和切削性是铝合金中最优良的，并且能制出美观的阳极氧化膜，但是它的流动性、耐压性不好，有热脆性，也易产生粘模现象。

D Al—Mg．Mn系合金(A【)C6)AI)C6的切削性、耐蚀性良好，延伸性大，但强度低。

铸造性、耐压性不太好，阳极氧化薄膜的性能好。

E A1-Si-Cu系合金(ADClO，ADCl2)ADClO的铸造性、耐压性好，适合制造大型压铸件。

力学性能和切削性良好，但耐蚀性稍差。

ADCl2与ADClO比较，含硅量多，所以适合于压铸复杂的铸件。

它的强度高，耐压性特别好，热脆性小。

F DX-1合金Dx一1合金是日本轻金属公司研制的添加有其他元素的Al—Si—Cu系新合金，它不影响Al-i-Cu系合金的铸造性，由于添加了新的合金元素和经过简单的时效处理，它成为具有高强度的压铸用合金。

压铸件经过热处理，一般都会产生水泡，因而会引起强度降低。

但是Dx一1合金在200℃以下的时效温度内进行析出处理，它的强度仍可提高。

表2-9至表2．13列出了主要铸造铝合金的特性和性能(JIS合金)。