铝合金铸造的核心元素是指对铸造性能、力学性能、耐腐蚀性等起决定性作用的合金元素,这些元素通过调整成分比例,可显著改变铝合金的铸造适应性和使用性能。接下来,
东莞铝合金铸造厂小编给大家介绍一下关于铝合金铸造中关键的核心元素及其作用:

一、主合金元素(决定合金类型与核心性能)
硅(Si)—— 铸造性能的 “核心调节者”
含量范围:铸造铝合金中硅含量通常为 5%~25%,是铝硅合金(应用最广的铸造铝合金)的核心元素。
核心作用:
降低铝合金熔点(纯铝熔点 660℃,含 12% 硅的铝合金熔点降至 577℃),显著提升熔融金属的流动性,使其能顺畅填充复杂模具型腔(如带细小孔、薄壁的铸件),减少气孔、浇不足等缺陷。
形成硬质点(硅颗粒),提高铸件的耐磨性(如发动机缸体与活塞的摩擦面)。
降低凝固收缩率(约 1.0%~1.5%),减少缩孔、缩松,提升铸件致密性。
典型应用:铝硅合金(如 A356、ZL101)广泛用于汽车发动机缸体、变速箱壳体等复杂铸件。
铜(Cu)—— 强度与耐热性的 “强化剂”
含量范围:铝铜合金中铜含量通常为 3%~12%。
核心作用:
与铝形成强化相(如 CuAl₂),通过热处理(固溶 + 时效)可大幅提升强度(抗拉强度可达 400MPa 以上),是铸造铝合金中强度最高的类型之一。
提高合金的耐热性,在 150~300℃环境下仍能保持较高强度(优于其他铸造铝合金)。
局限性:降低耐腐蚀性(铜易氧化形成锈蚀),且铸造流动性中等(不及铝硅合金)。
典型应用:铝铜合金(如 201.0、ZL201)用于飞机零件、液压阀等承受中等载荷的高温部件。
镁(Mg)—— 耐腐蚀性与韧性的 “赋予者”
含量范围:铝镁合金中镁含量通常为 3%~10%。
核心作用:
与铝形成 Mg₅Al₈强化相,提升合金的强度和韧性(延伸率可达 10%~20%)。
赋予合金优异的耐腐蚀性,尤其耐海水、潮湿环境腐蚀(优于其他铸造铝合金),是 “耐蚀铸造铝” 的核心成分。
局限性:镁含量过高会降低铸造流动性,易产生热裂缺陷,且成本较高。
典型应用:铝镁合金(如 AZ91D、ZL301)用于船舶配件、海洋设备、管道接头等耐腐蚀部件。
锌(Zn)—— 低成本与快速强化的 “选择”
含量范围:铝锌合金中锌含量通常为 5%~25%。
核心作用:
通过固溶强化提升合金强度,且无需复杂热处理即可获得一定强度(成本低、工艺简单)。
铸造流动性较好,适合低压铸造或砂型铸造,生产效率高。
局限性:耐腐蚀性差(锌易氧化),高温性能弱(超过 100℃强度明显下降),强度上限低于铝铜合金。
典型应用:铝锌合金(如 ZA8、ZL401)用于玩具零件、装饰件等低载荷、非恶劣环境的铸件。
二、辅助元素(细化组织、改善缺陷)
辅助元素含量通常低于 1%,主要用于优化铸造性能或消除有害影响:
钛(Ti)+ 硼(B):作为 “晶粒细化剂”,可将铸造铝合金的晶粒尺寸从数百微米细化至几十微米,减少热裂倾向,提升力学性能均匀性(几乎所有铸造铝合金都会添加)。
锰(Mn):抑制铁的有害作用(铁会形成脆性相 AlFeSi),同时细化晶粒,提高耐腐蚀性(尤其在铝镁合金中效果显著)。
铁(Fe):少量铁(≤1%)可改善切削性能(减少粘刀),但过量会形成脆性相,降低韧性和塑性,需严格控制含量。
镍(Ni)、铬(Cr):在铝铜合金中添加,进一步提升高温强度和耐热性(如用于发动机排气系统附近的铸件)。