近年来随着汽车、航天及计算机行业的高速发展,对轻量化、高韧性及耐腐蚀的铸件提出更高的要求。针对铝合金零部件,高的强度、高韧性、耐蚀合金、变形合金的加工成形及大型复杂合金零部件的成形工艺已成为轻量化合金的研究热点。但目前大部分铸造铝合金力学性能在铸态下多为低抗拉强度及低延伸率。
随着技术的发展,对于高强韧、轻量化的铸件需求也逐渐增多,采用压铸成型工艺制备铝合金零部件的优势得到关注。压铸工艺(压力铸造)为加工行业常用的一种特种铸造工艺,通过将流体金属或半流体金属在较高压力下以高速填充至压铸模中,铝压铸厂家在压力作用下成型并凝固,终获得铸件。
由于压铸工艺成型的铸件具有尺寸精度高、强度高、材料利用率高等优势,压铸及高强压铸广应用于制造形状复杂、承受中度载荷的构件中。
铝的密度仅为铁、铜、锌等合金的1/3左右,是目前满足轻量化要求的压铸合金材料之一,此外铝的比强度、比刚度较高,具有良好的塑性体流变特性,结晶温度范围窄,线收缩率小等优势,易于成型切削加工,有较高的力学性能及抗蚀性,基于以上优点,铝合金已成为高强韧压铸合金材料之一。铝合金压铸件在汽车、航天等行业中具有优异的减重效果,20世纪80年代以来,汽车工业的高速发展带动了相关行业的发展,而汽车工业的发展主要围绕智能化、轻量化、模块化等进行。铝合金铸件、工程塑料、碳纤维替代铸铁铸件的技术得到了较快的发展,其中汽车中热交换器、发动机气缸、水泵、轮毂等40余种零部件应用铝合金铸造。
压铸铝合金随着高强韧压铸技术的发展,20世纪90年代欧洲开发了一系列的高强韧压铸铝合金,并整合了产业链,包括铝合金的研发、零件的工业设计、压铸机等设备的配套等。现主要简述当前压铸铝合金的特性和分类,并介绍传统及新型压铸铝合金的研究现状及发展前景。