铝合金标准.docx

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铝合金标准

欧盟标准EN1706：

1998

欧盟压铸铝合金化学成分和力学性能表

合金

牌号

化学成分

抗拉

强度Mpa

最小

屈服

强度Mpa

最小

伸长率%最小

布氏

硬度HB

最小

代号

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Ni

Zn

Pb

Sn

Ti

ENAC-43400

9.0

11.0

0.45

0.9

0.08

0.55

0.20

0.50

0.15

0.15

0.15

0.05

0.15

240

140

1

70

ENAC-44300

10.5

13.5

0.45

0.9

0.08

0.55

0.15

0.15

240

130

1

60

ENAC-44400

8.0

11.0

0.55

0.08

0.50

0.10

0.05

0.15

0.05

0.05

0.15

240

120

2

55

ENAC-46000

8.0

11.0

0.6

1.1

2.0

4.0

0.55

0.15

0.55

0.55

1.2

0.35

0.25

0.2

240

140

<1

80

ENAC-46100

10.0

12.0

0.45

1.0

1.5

2.5

0.55

0.30

0.45

1.7

0.25

0.25

0.2

240

140

<1

80

ENAC-46200

7.5

9.5

0.8

2.0

3.5

0.15

0.65

0.15

0.55

0.35

1.2

0.25

0.15

0.2

240

140

1

80

ENAC-46500

8.0

11.0

0.6

1.2

2.0

4.0

0.55

0.15

0.55

0.55

3.0

0.35

0.25

0.20

240

140

<1

80

ENAC-47100

10.5

13.5

0.6

1.1

0.7

1.2

0.55

0.35

0.30

0.55

0.20

0.10

0.15

240

140

1

70

ENAC-51200

2.5

0.45

0.9

0.10

0.55

8.0

10.5

0.10

0.25

0.10

0.10

0.15

200

130

1

70

美国标准ASTMB85-96

美国压铸铝合金化学成分表

合金牌号

成 分

ANSI

ASTM

UNS

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Ni

Zn

Sn

Ti

除铝以外的其他成分（总量）

铝AI

360.0

SG100B

A03600

9.0-10.0

2.0

0.6

0.35

0.40-0.60

0.50

0.50

0.15

0.25

余量

A360.0

SG100A

A13600

9.0-10.0

1.3

0.6

0.35

0.40-0.60

0.50

0.50

0.15

0.25

余量

380.0

SC84B

A03800

7.5-9.5

2.0

3.0-4.0

0.50

0.10

0.50

3.0

0.35

0.50

余量

A380.0E

SC84A

A13800

7.5-9.5

1.3

3.0-4.0

0.50

0.10

0.50

3.0

0.35

0.50

余量

383.0E

SC102A

A03830

9.5-11.5

1.3

2.0-3.0

0.50

0.10

0.30

3.0

0.15

0.50

余量

384.0E

SC114A

A03840

10.5-12.0

1.3

3.0-4.5

0.50

0.10

0.50

3.0

0.35

0.50

余量

390.0

SC174A

A03900

16.0-18.0

1.3

4.0-5.0

0.10

0.45-0.65

0.10

0.20

0.20

余量

B390.0

SC174B

A23900

16.0-18.0

1.3

4.0-5.0

0.50

0.45-0.65

0.10

1.5

0.10

0.20

余量

392.0

S19

A03920

18.0-20.0

1.5

0.40-0.80

0.20-0.60

0.80-1.20

0.50

0.50

0.30

0.20

0.50

余量

413.0

S12B

A04130

11.0-13.0

2.0

1.0

0.35

0.10

0.50

0.50

0.15

0.25

余量

A413.0

S12A

A14130

11.0-13.0

1.3

1.0

0.35

0.10

0.50

0.50

0.15

0.25

余量

C433.0

S5C

A34430

4.5-6.0

2.0

0.6

0.35

0.10

0.50

0.50

0.15

0.25

余量

518.0

G8A

A05180

0.35

1.8

0.25

0.35

7.5-8.5

0.15

0.15

0.25

0.25

余量

日本工业标准JISH5302:

2000

日本压铸铝合金化学成分表

JIS牌号

ISO

牌号

Cu

Si

Mg

Zn

Fe

Mn

Ni

Sn

Pb

Ti

Al

ADC1

1.0以下

11.0-13.0

0.3以下

0.5以下

1.3以下

0.3以下

0.5以下

0.1以下

余

量

ADC1C

A1-Sil2CuFe

1.2以下

11.0-13.5

0.3以下

0.5以下

1.3以下

0.5以下

0.30 以下

0.1以下

0.20 以下

0.2以下

余

量

ADC2

A1-Si12Fe

0.10  以下

11.0-13.5

0.10   以下

0.1以下

1.3以下

0.5以下

0.1以下

0.05   以下

0.1以下

0.2以下

余

量

ADC3

0.6以下

9.0-10.0

0.4-0.6

0.5以下

1.3以下

0.3以下

0.5以下

0.1以下

余

量

ADC5

0.2以下

0.3以下

4.0-8.5

0.1以下

1.8以下

0.3以下

0.1以下

0.1以下

余

量

ADC6

0.1以下

1.0以下

2.5-4.0

0.4以下

0.8以下

0.4-0.6

0.1以下

0.1以下

余

量

ADC7

A1-Si5Fe

0.10     以下

4.5-6.0

0.1以下

0.1以下

1.3以下

0.5以下

0.1以下

0.1以下

0.1以下

0.20以下

余

量

ADC8

A1-Si6Cu4Fe

3.0-5.0

5.0-7.0

0.3以下

2.0以下

1.3以下

0.2-0.6

0.3以下

0.1以下

0.2以下

0.2以下

余

量

ADC10

2.0-4.0

7.5-9.5

0.3以下

1.0以下

1.3以下

0.5以下

0.5以下

0.2以下

余

量

ADC10Z

2.0-4.0

7.5-9.5

0.3以下

3.0以下

1.3以下

0.5以下

0.5以下

0.2以下

余

量

ADC11

A1-Si8Cu3Fe

2.5-4.0

7.5-9.5

0.3以下

1.2以下

1.3以下

0.6以下

0.5以下

0.2以下

0.3以下

0.2以下

余

量

ADC12

1.5-3.5

9.6-12.0

0.3以下

1.0以下

1.3以下

0.5以下

0.5以下

0.2以下

余

量

ADC12Z

1.5-3.5

9.6-12.0

0.3以下

3.0以下

1.3以下

0.5以下

0.5以下

0.2以下

余

量

日本压铸铝合金机械性能表

牌号

抗拉试验

硬度试验

抗拉强度MPa

耐力MPa

延伸率%

HB

HRB

平均值

σ

ASTM

平均值

σ

ASTM

平均值

σ

ASTM

平均值

σ

ASTM

平均值

σ

ADC1

250

46

290

172

22

130

1.7

0.6

3.5

71.2

3.5

72

36.2

5.5

ADC3

279

48

320

179

35

170

2.7

1.0

3.5

71.4

1.8

76

36.7

2.2

ADC5

（213）

65

310

（145）

26

190

5.0

（66.4）

2.4

74

（30.1）

3.7

ADC6

266

61

280

172

23

64

3.2

10.0

64.7

2.3

67

27.3

3.9

ADC10

241

34

320

157

18

160

1.5

0.5

3.5

73.6

2.4

83

39.4

3.0

ADC12

228

41

310

154

14

150

1.4

0.8

3.5

74.1

1.5

86

40.0

1.8

ADC14

193

28

320

188

31

250

0.5

0.1

<1

76.8

1.7

108

43.1

2.1

中华人民共和国国家标准

铝合金 GB/T15115-94

压铸铝合金的化学成分和力学性能

序号

合金牌号

化学成分%

力学功能（不低于）

合金代号

硅

铜

锰

镁

铁

镍

钛

锌

铅

锡

铝

抗拉

强度

6ЪN

/mm2

伸长度

δ/%

（Lo

=50）

布氏硬度

HB5/

250/30

1

YZAISil2

YL

102

10.0

13.0

≤

0.6

≤

0.6

≤

0.05

≤

1.2

≤

0.3

余

220

2

60

2

YZAISi10Mg

YL

104

8.0

10.5

≤0.3

0.2

0.5

0.17

0.30

≤

1.0

≤

0.3

≤

0.05

≤

0.01

余

220

2

70

3

YZAISil2Cu2

YL

108

11.0

13.0

1.0

2.0

0.3

0.9

0.4

1.0

≤

1.0

≤

0.05

≤

1.0

≤

0.05

≤

0.01

余

240

1

90

4

YZAISi9Cu4

YL

112

7.5

9.5

3.0

4.0

≤

0.5

≤

0.3

≤

1.2

≤

0.5

≤

1.2

≤

0.1

≤

0.1

余

240

1

85

5

YZAISillCu3

YL

113

9.6

12.0

1.5

3.5

≤

0.5

≤

0.3

≤

1.2

≤

0.5

≤

1.0

≤

0.1

≤

0.1

余

230

1

80

6

YZAISil7Cu5Mg

YL

117

16.0

18.0

4.0

5.0

≤

0.5

0.45

0.65

≤

1.2

≤

0.1

≤

0.1

≤

1.2

余

220

＜1

7

YZAIMg5Sil

YL

302

0.8

1.3

≤

0.1

0.1

0.4

4.5

5.5

≤

1.2

≤

0.2

≤

0.2

余

220

2

70

中华人民共和国国家标准

压铸锌合金的化学成分和力学性能

序号

合金牌号

合金代号

化学成分，%

主要成分

杂质含量（不大于）

铝

铜

镁

锌

铁

铅

锡

镉

铜

1

ZZnA14

Y

YX04

0

3.5

4.3

0.02

0.06

其余

0.1

0.005

0.003

0.004

0.25

2

ZZnA14CU1Y

YX04

1

3.5

4.3

0.75

1.25

0.03

0.08

其余

0.1

0.005

0.003

0.004

3

ZZnA14CU3Y

YX04

3

3.5

4.3

2.5

3.0

0.02

-0.06

其余

0.1

0.005

0.003

0.004

力学性能

抗拉强度6Ъ（N/mmˉ2）

伸长度

δ/%Lo=50

布氏硬度性HB5/250/30

250

1

80

270

2

90

320

2

95

Tags:

casting  压铸  金属  

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380压铸合金成分的变化对力学性能的影响

中国铝业网  作者：

王益志  发布日期：

2008-9-4  点击次数：

关键词：

摘　要

试验分析了380压铸合金化学成分的不同配比对力学性能的影响。

结果表明高合金含量配制的380铝合金与低合金含量配制的380铝合金相比，前者抗拉强度、屈服强度及硬度高，而后者伸长率高，标准的380铝合金成分则在二者之间。

实际应用中，应根据零件对力学性能的具体要求合理选配。

关键词：

380压铸合金　化学成分　力学性能

自从有了冷室压铸机以来，铝合金在压铸工业中的推广应用为时已久。

80年代在美国的压铸件生产中，铝合金占80%。

随着时间的推移及生产发展的需要，纳入到压铸铝合金中的品种高达23种，但是最为典型的是40年代就被采用的380铝合金（类似GD-AlSi9Cu3）。

美国对于这种合金制订出三种标准，即380，A380及B380，这类合金典型的化学成分如表1［1］所示。

表1　典型380铝压铸合金的化学成分

代号

wB/%

Si

Cu

Fe

Mn

Mg

Ni

Zn

Sn

其他

总量

Al

380

7.5

～9.5

3.0

～4.0

2.0

0.50

0.10

0.50

3.0

0.35

0.50

其余

A380

7.5

～9.5

3.0

～4.0

1.3

0.50

0.10

0.50

3.0

0.35

0.50

其余

B380

7.5

～9.5

3.0

～4.0

1.3

0.50

0.10

0.50

1.0

0.35

0.50

其余

含铁量及含锌量的不同是这几种合金的主要区别。

380的含铁量为2%，可以在热室压铸机上生产。

A380及B380含铁量均为1.3%，只用于冷室压铸机。

这种合金在开始制订标准的时候，只有380及A380，其含锌量皆限于1%。

到了50年代，锌的上限升到3%，这样就把含锌量为1%的合金命名为B380。

所有的这几种合金都具有优越的铸造性能和高的力学性能，且容许存在一定的杂质，因此380即成为最基本的常用压铸合金。

下面针对A380合金，阐述在正常的生产条件下，由于化学成分的不同，对于金相组织及力学性能的影响。

现把合金的化学成分含量划分为上限（H）及下限（L）两种，在室温下进行测定。

1　试验方案

所有的合金及压铸试棒都在生产条件下进行，试验用上限（H）及下限（L）两组合金化学成分的变化范围如表2所示。

表2　两组试验用合金化学成分的变化范围

代　号

wB/%

Si

Cu

Fe

Mn

Mg

Cr

Ni

Zn

Pb

Sn

Ti

Al

下限（L）

7.37

2.90

0.67

0.24

0.02

0.02

0.02

0.85

0.02

0.01

0.03

其余

上限（H）

9.51

3.91

1.27

0.28

0.27

0.08

0.53

2.89

0.06

0.03

0.04

其余

所采用的铝压铸件标准试棒如图1所示。

图1　按照ASTMB557-84所采用的铝压铸标准试棒

压铸后的试棒都要进行清理和去边，按每一种合金成分压铸出50根试棒，通过透视检查其气密性，再从每一种成分中挑选35根致密性好的试棒进行测试。

压铸试棒在，铸态下存放45d后再进行测试，其抗拉强度、屈服强度及伸长率，均按ASTM标准计量，由于试棒并非理想的整圆形，还需精确地计算其截面积，以减少误差。

每种合金取20根试棒作硬度检验，按HRB计量。

试棒组织的检查采用光学显微镜、光栅电子显微镜以及透视光谱分析仪，这样完全可以准确无误地清晰地显示出金相组织中各种相的构成、分布及成分。

再作一次断口表面光透试验并作光栅电子显微镜检查。

2　力学性能试验

经试验所测得的抗拉强度、屈服强度及伸长率、硬度数据见表3

表3　两组合金力学性能测量值

代号

有关数据

抗拉强度

MPa

屈服强度

MPa

伸长率

%

硬度

HRB（HB）

L

平均值

309.86

140.80

6.46

33.4（69.4）

最低值

285.32

47.01

4.3

21.2（62.1）

最高值

322.48

168.31

8.2

47.0（80.0）

标准误差

±11.78

±13.17

±0.85

±4.5（±9.4）

测量精度

±3.5

±3.5

±0.2

±1（±2）

H

平均值

345.72

221.81

2.55

62.3（98.3）

最低值

322.48

200.51

2.00

49.6（82.6）

最高值

364.54

241.33

3.05

71.0（112.0）

标准误差

±7.17

±10.20

±0.28

±3.5（±5.5）

测量精度

±3.5

±3.5

±0.2

±1（±2）

抗拉强度及屈服强度的最低值，可参照各种标准规范及权威机构所制定的数据作对比，其具体内容如表4所示。

表4　380合金力学性能的各种标准值

数据来源

抗拉强度

MPa

屈服极限

MPa

伸长率

%

硬度

HB

①

324

159

4.0

75

②

325

160

4.0

③

320

160

3.5

75

④

325

160

3.5

⑤

325

158

3.5

⑥

240

140

1.0

80

注：

数据来源如下：

①RooyE.L.:

AluminiumandAluminiumAlloys.ASTMHandbook,9,Auf1.Bd.15,（1988）,S.743-770.

②ASTMMetalHandbook,10,Auf1.Bd.2,（1990）.

③1992AnnualBookofASTMStandardsV.02.02.1992.

④ASTMMetalHandbook,9,Auf1.Bd.2,（1979）,S.170

⑤AluminiumAlloyA380（AluminiumDieCastingAlloy）.MetalDigest,Al-6q,Juni1986.

⑥EN-NormBZW.D1N1725Teil2.

布氏硬度值可参见表3中的数据，并换算成HRB。

表3中的标准误差是从35根试棒中测定，而硬度是从20根试棒中通过200个点测出。

其性能见图2～图5。

图2　不同抗拉强度的试棒所占比例　图3　不同屈服强度的试棒所占比例

图4　不同伸长率的试棒所占比例　图5　不同硬度的试棒所占比例

3　结果论述

A380（GD-AlSi9Cu3）的化学成分对力学性能和金相组织有明显的影响。

当以高合金含量（H）配制时，其抗拉强度、屈服强度及硬度，分别比低合金含量（L）要高出11.6%，57.5%及86.5%。

低合金含量（L）的伸长率比高合金含量（H）要高出153%。

A380合金的化学成分的标准值，处于高（H）、低（L）两者之间。

同一种合金所压铸的试棒的性能也会出现差别。

例如由合金（L）所压铸的35根试棒，其抗拉强度有最低值285MPa及最高值322MPa之分。

伸长率、硬度及屈服强度误差的平均值，分别为36.4%，60.4%及77.2%。

这种数据的分散情况，低合金含量（L）比高合金含量（H）表现得更为明显。

这种分散程度的大小，可能要从合金中出现偏析及工艺参数的变化来作解释了。

如果化学成分达到最佳值，又通过工艺参数的严格控制，材料的力学性能还会达到更高的水准。

作者简介；王益志,男,1925年出生,教授,上海交通大学（200030）

作者单位：

王益志（上海交通大学）

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