NADCA 北美压铸学会压铸件的产品规格标准 中文版

1、北美压铸学会压铸件的产品规格标准NADCA Product Specification Standards for Die Castings2003最新版本！铝铝基质复合材料铜镁锌和锌铝合金二零零三年重新修订的最新版本 (Revised for 2003)第五次出版 (5th Edition) 章 节 编 号(Section No.)目 录 (Content)页 码(Page)3合金数据(Alloy Data)44A工程和设计：坐标尺寸(Engineering & Design : Coordinate Dimensioning)284B工程和设计：微型压铸件(Engineering & De

2、sign : Miniature Die Casting)725工程和设计：几何尺寸(Engineering & Design : Geometric Dimensioning)836工程和设计：额外的规格指南(Engineering & Design : Additional Specification Guidelines )1137品质保证(Quality Assurance )1228商业实践(Commercial Practices)1313. 合金数据 ( Alloy Data )本章节目录 (Section Contents)北美编号NADCA NO.格 式(Format)页 码

3、(Page)1. Alloy Cross Reference Designations 合金的相互对照名称42. Aluminum Alloy铝合金Selecting Aluminum Alloys 选择铝合金 Aluminum Alloy Chemical Composition 铝合金的化学成份 Aluminum Alloy Properties 铝合金的性质 Aluminum Alloy Characteristics 铝合金的特性A-3-1-03A-3-2-03A-3-3-03标准标准指南66789luminum Metal Matrix Composites 铝金属基质复合材料(MM

4、C) Selecting Aluminum Composites 选择铝的复合材料 Aluminum Composites Chemical Composition 铝复合材料的化学成分 Aluminum Composites Properties 铝复合材料的性质 Aluminum Composites Characteristics 铝复合材料的特性A-3-4-03A-3-5-03A-3-6-03标准标准指南10101111134.Copper Alloys 铜合金 Selecting Copper Alloys 选择铜合金 Copper Alloy Chemical Compositio

5、n 铜合金的化学成分 Copper Alloy Properties 铜合金的性质 Copper Alloy Characteristics 铜合金的特性A-3-7-03A-3-8-03A-3-9-03标准标准指南(略)5.Magnesium Alloys 镁合金 Selecting Magnesium Alloys 选择镁合金 Magnesium Alloy Chemical Composition 镁合金的化学成分 Magnesium Alloy Properties 镁合金的性质 Magnesium Alloy Characteristics 镁合金的特性A-3-10-03A-3-11-

6、03A-3-12-03标准标准指Zinc and ZA Alloys 锌合金和锌铝(ZA)合金 Selecting Zinc and ZA Alloys 选择锌和锌铝(ZA)合金 Zinc and ZA Alloy Chemical Composition 锌和锌铝合金的化学成分 Zinc and ZA Alloy Properties 锌和锌铝合金的性质 Zinc and ZA Alloy Characteristics 锌和锌铝合金的特性A-3-13-03A-3-14-03A-3-15-03标准标准指南1717191921ecting an Alloy Famil

7、y 选择合金族228.Quick Guide to Alloy Family Selection 合金族选择的快速指南229.Cross Reference of Alloy Designations and Alloy Compositions 合金名称和合金成分的相互对照241. 合金的相互对照名称 (Alloy Cross Reference Designations) Aluminum Alloy Specifications 铝合金的规格 Comml(商用标准)UNS(统一编制)ANSI(美国国家标准学会)AA (铝协会)ASTM B85(以前的美国材料试验学会标准)SAE J 45

8、2(美汽车工程师学会)Federal (美联邦标准)QQ-A-591 BDIN G(德国工业标准)1725JIS(日本工业标准)H 5302360A03600SG100BBA360 AA13600SG100A309B233ADC3380A03800SC84B308BA380 AA13800SC84A306B226A EADC10 C D383A03830SC102383B226A EADC12 C D384A03840SC114A303BADC12 C DA384 ABADC12 C D390A23900SC174BB13A04130S12BBA13 A A14130S12A305B231D

9、FADC1 C43A34430S5C304B218A05180G8AB341A：类傩于前一项，只是次要成分稍有变化。B：铝合金压铸件的美联邦规格使用个别合金的铝协会代码名称。军事代码名称被美联邦的规格所代替。C：日本规格允许镁最大含量为。D： 日本规格允许锌的最大含量为。E：德国工业标准DIN 1725规格允许锌最大为，镁最大等于。F：德国工业标准DIN 1725规格允许镁含量最大为。G：在DIN 1725中所示的合金成分趋向于“基本的首要金属”而且杂质限制低很难使它直接与美国合金相联系。 注意：这些标准中的部分标准已废弃不用，但出于历史目的仍包括在这里。最接近的相互参照资料请参考本章结尾有关

10、外国合金代码名称和化学成分的表格。所示的相互参照代码名称为符合普遍公认原始资料的合金规格。这些参考资料适用于压铸条件下的金属，不应和金属锭的类傩规格混淆。栏目中填有“”表明这种特殊的合金还没有在所给的资料中注册。铝金属基质复合材料(MMC)的合金规格(Aluminum Metal Matrix Composite Alloy Specifications ) Duralcan(硬质铝) USA (美国)UNS (统一编制)AA(铝协会)380/SiC/10p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p表格中的符号 (Table Symbols)：UNS 统一编制(Unif

11、ied Numbering System)；AA 铝协会(Aluminum Association)；FED 美联邦规格 (Federal Specifications)；MIL 军事规格(Military Specifications)；JIS 日本工业标准(Japanese Industrial Standard)；DIN 德国工业标准(German Industrial Standard)；ANSI 美国国家标准学会(American National Standards Institute)； SAE 美国汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers)

12、； ASTM 美国材料试验学会(American Society for Testing and Materials)； 铜合金的规格 (Copper Alloy Specifications)Comml(商用标准)UNS(统一编制)ASTM B176(美国材料试验学会标准)SAE J461/(美国汽车工程师学会)857C85700858C85800Z30AJ462865C86500878C87800ZS 144AJ462997C99700C99750镁合金的规格 (Magnesium Alloy Specifications)Comml(商用标准)UNS(统一编制)ASTM B93&B94(

13、美国材料试验学会标准)以前的SAE J465B (汽车工程师学会)Federal (美联邦标准)DIN 1729(德国工业标准)JIS H2222&H5303(日本工业标准)AZ91BM11912AZ91501AQQ-M38MDI1BAZ91DM11916AZ91DMDI1DAZ81AM60AM10600AM60AMDI2AAM60BM10602AM60BMDI2BAM50AE42AS41AM10410AS41AMDI3AAS41BM10412AS41BAM20锌合金和锌铝合金的规格 (Zinc and ZA Alloy Specifications) Comml(商用标准)UNS(统一编制)

14、ASTM B86(美国材料试验学会标准)以前的SAE J469 (汽车工程师学会)Federal QQ-Z-363a(美联邦标准)DIN (德国工业标准)JIS (日本工业标准)2Z3551AC43A921AC43A17433Z33520AG40A903AG40A1743ZDC-25Z355310AC41A925AC41A1743ZDC-17Z33523AG40BAG40BZA-8Z35636ZA-12Z35631ZA-27Z358412. 铝合金 (Aluminum Alloy) 选择铝合金 (Selecting Aluminum Alloys) 压铸铝合金的比重大约是克/立方厘米，属于重量

15、较轻的结构金属。世界范围内生产的大多数压铸件都是由铝合金制造而成的。 六种主要元素组成铝压铸合金体系：硅、铜、镁、铁、锰和锌。各种元素既单独影响合金又互相作用影响合金。此铝合金小章节为11种铝压铸合金的化学成分、典型特征、压铸、机加工和表面处理特性提供了指南表格。此处的数据可以和铝压铸的设计工程公差指南一起使用，还可以和本节及设计工程一节中的其它合金的指南进行比较。合金A380 (ANSI/AA A380.0) 到目前为止是压铸铝合金中应用最广泛的合金，它可以把材料性质和易生产性有机地结合在一起。可以给大部分产品运用规定使用这种合金。这种合金的部分使用包括电子和通信设备、汽车零部件、马达支架、

16、变速箱、齿轮箱、仪器仪表、割草机外壳、家具零部件、手动和动力工具。对于复杂零部件要求改善模具充型特征的，合金383 (ANSI/AA383.0)和合金384 (ANSI/AA384.0)可以代替合金A380。合金383提供已有改善的抗热裂纹性能(高温时的强度)。合金A360 (ANSI/AA A360.0)提供更高的抗腐蚀性能，高温时的高强度且延展性稍好，但很难铸造。正当不能广泛使用且很难铸造之时，合金43(ANSI/AA C443.0)却是铝合金家族中延展性最高的合金。它的抗腐蚀性能中等，而且常常可用于船舶工业当中。合金A13(ANSI/AA A4130.0)提供了极佳的气密性，是制造液压缸

17、和压力容器的最佳选择。它的铸造特性使得它铸造复杂零部件是有用的。合金390(ANSI/AA B390.0) 是为汽车发动机组而开发。它的耐磨性极佳，它的延展性低。它可以用作压铸阀门体以及活塞中的压气机气缸。 合金218 (ANSI/AA 518.0)可综合提供强度、延展性、抗腐蚀性和表面处理品质，但更难压铸地。机加工特征 (Machining Characteristics)虽然在可以购得的铝压铸合金中，机加工特征稍有变化，但是整个合金组的机加工性能却都超过了铁、钢和钛。与压铸过程有关的快速冷却速度使得压铸合金稍高于锻造合金和重力铸造合金类傩的化学成分。合金A380好于平均的机加工特征。合金2

18、18把镁作为主要合金成分表现出最佳的机加工性能。合金390含有的硅含量最高及不含有硅，所表现出的机加工性能最低。表面处理方法 (Surface Treatment Systems)表面处理方法应用于铝合金压铸铸件，为的是提供装饰性的光洁度、在自然环境中曝露形成保护性的屏障、而且改善耐磨性。装饰性的表面处理可以通过喷油、喷粉、磨光、环氧树脂处理和电镀方法应用于压铸铝合金的表面处理方面。铝可以首先浸上一层锌，之后再通过和电镀锌金属/合金一样的铜-镍-铬电镀程序电镀。铝压铸件防止环境腐饰的保护是通过喷油、阳极氧化、铬化层和来实现的。通过使用硬阳极化处理，铝压铸件的耐磨性就可以得到很好的改善。在零件设

19、计不允许通过使用水口和溢流槽模具设计、顶针的位置、很难铸造特征的结构变形、控制砂孔生产气密性压铸件的地方，可以使用铝压铸件的浸透。使用厌氧和甲基丙烯酸酯系统可以用来生产出密封的、具有光滑表面的气密性铸件。 铝压铸件表面处理方法的详细讨论可以在压铸件的产品设计中找到。 铝合金的化学成份 (Aluminum Alloy Chemical Composition) 表格A-3-1 化学成分：铝合金 (Table A-3-1 Chemical Composition : Al Alloys )除另有规定外所有单个数值都是最大成分百分比 压铸铝合金 (Aluminum Die Casting Alloy

20、s) A商用标准360A360380 BA380 B383384 B390*13A1343218ANSI/AA公称成分(Nominal Comp:)Mg8.0详细成分(Detailed Comp.)Silicon硅Iron铁Copper铜Magnesium镁Manganese锰Nickel镍Zinc锌Tin锡Titanium钛其它每一种其它之总量Aluminum铝余量余量余量余量余量余量余量余量余量余量余量Commercial =商用标准; ANSI/AA =美国国家标准学会/铝协会; Nominal Comp=公称成分 A 平常所作的分析仅为此表格中所指的元素。然而如果怀疑有其它元素存在，或

21、者在常规分析的过程中指出，所作的进一步分析是为了决定所有其它超过规定限制的元素不存在。B 至于机械性质，合金和就足以用来相互更换。来源：ASTM B85-92a ；铝协会。* 两种其它的铝合金361&369正在有限的应用范围内使用，使用要关注振动和磨损。更多的信息联系你的合金制造商。 铝合金的性质 (Aluminum Alloy Properties) 表格A-3-2 典型的材料性质：铝合金 (Table A-3-2 Typical Material Properties : Al Alloys) 典型的数值依据的是个别压铸样品的“黑胚”特征，而不是从生产压铸件上切削下来的样品。 压铸铝合金

22、(Aluminum Die Casting Alloys)商业标准 (Comml)360A360380A380383384390*13A1343218美国家标准学会/铝协会(ANSI/AA)机械性质 (Mechanical Properties ) (Ksi) 每平方英寸千磅数极限抗拉强度 A (Mpa) 兆帕4446464745484643423345300320320320310330320300290230310(Ksi) 每平方英寸千磅数屈服强度 (Mpa) 兆帕2524232322243621191428170170160160150170250140130100190延伸率2英寸(

23、50mm)延伸-英寸1布氏硬度 (BHN) B 75758080758512080806580(Ksi) 每平方英寸千磅数抗剪强度 (Mpa) 兆帕282628272925251929190180190190200170170130200(ft-lb) 英尺-磅冲击强度 (J)焦尔33 D7449(Ksi) 每平方英寸千磅数疲劳强度 C (Mpa) 兆帕2018202021202019191720140120140140145140140130130120140(Psi)磅/英寸2 x106杨氏模量 (Gpa) 吉帕71717171717171物理性质 (Physical Properties

24、)密度 磅/英寸3 (lb/in3) 克/厘米3 (g/cm3)熔化温度范围 1035-11051035-11051000-11001000-1100960-1080960-1080950-12001065-10801065-10801065-1170995-1150557-596557-596540-595540-595516-582516-582510-650574-582574-582574-632535-621英热量单位/磅 比热 焦尔/千克 963963963963963963963963热膨胀系数 in./in./ m/mk英热量单位/英尺小时热传导率 W/mk55.6113113

25、134121121142导电率 IACS3029272323222731313724泊松比(横向变形系数)A 0.2%的偏差。 B 500千克的负荷，10mm的球。 C 来回弯折5108次。 D 有凹口的摆锤。 资料来源：ASTM B85-92a ; ASM ; SAE ; Wabash 合金。 BTU 英热量单位= 262卡 ； IACS=国际退火铜标准 ； 两种其它的铝合金361&369正在有限的应用范围内使用，使用要关注振动和磨损。更多的信息联系你的合金制造商。 压铸合金选择要求评估的不仅仅是物理性质和机械性质及化学成分，而且还有合金内在的特征以及它们对压铸生产的作用、可能的加工和最终的

26、表面处理。 此表格包括选择压铸和其它特殊特征，它们通常都考虑到了选择特殊应用的铝合金。特征从1至5分为五个等级。1是最理想的，5是最不理想的。在使用这些等级时，应当注意的是所有的合金都有非常好的特征被用户和压铸件的生产厂商所接受。在一个或多个类别中都排列在第5的位置，如果其它属性特别有利，那么总不能去消掉一种合金。但是排在第5位会表现出制造的难度。压铸商在压铸铝合金方面的经验也应考虑清楚。表格A-3-3 压铸和其它特征：铝合金 (Table A-3-3 Die Casting and Other Characteristics: Al Alloys)(1=最理想的；5=最不理想的)压铸铝合金

27、(Aluminum Die Casting Alloys)商业标准 (Comml)360A360380A380383384390*13A1343218美国家标准学会/铝协会(ANSI/AA)(Resistance to Hot Cracking ) A耐热裂11221241135(Pressure Tightness)气密性22222241135(Die-Filling Capacity ) B模具填料能力33221111145(Anti-Soldering to the Die) C 抗粘模22112221145(Corrosion Resistance) D 防腐蚀22443532221(

28、Machining Ease & Quality) E加工的容易程度及品质33332354451(Polishing Ease & Quality) F 磨光的容易程度及品质33333355541(Electroplating Ease & Quality) G电镀的容易程度及品质22111233325Anodizing (Appearance ) H阳极化处理 (外观)33333455521(Chemical Oxide Protective Coating) I化学氧化保护层33444553321(Strength at Elevated Temp.) J高温时的强度11332233354

29、合金在热脆或脆化温度范围内冷却时所承受收缩应力的能力。 熔化合金易于在模具中流动并给薄截面填料的能力。 熔化合金流动时不会粘附在模具表面的能力。所给出的抗粘模等级依据的是大约1的公称铁含量。 依据的是合金在标准型盐雾试验中的耐腐蚀性。综合等级的依据是：容易切削、碎屑的特征、表面光洁度品质和工模寿命。综合等级的依据是：磨光的容易和速度以及由典型磨光程序所提供的表面光洁度品质。压铸件通过使用当前标准方法电镀及保持电镀的能力。淡色的规定、亮度、和用于硫酸电镀液中无色阳极化处理层的均匀性。通常要求合意外观的地方，铝压铸件不适合于淡色阳极化处理。合成电阻层的规定和基本合金的腐蚀。等级分类依据的是在试验温

30、度条件下长期加热之后，温度到达500(260) 时的屈服强度。资料来源为：ASTM B85-92a : ASM ; SAE .* 两种其它的铝合金361&369正在有限的应用范围内使用，使用要关注振动和磨损。更多的信息联系你的合金制造商。注意事项：压铸件通常不能进行固溶热处理(solution heat treated)。低温时效处理(Low-temperature aging treatments)可以用于应力释放或尺寸的稳定性。T2或T5回火可以改善性质。由于压铸件中极快的激冷速度和极细的颗粒大小，它们的“黑胚”结构趋向于固溶热处理的条件。T4和T5回火导致性质非常类傩于全为T6回火所获得

31、的性质。压铸件一般不用气焊或弧焊或铜焊进行焊接。3.Aluminum Metal Matrix Composites 铝金属基质复合材料(MMC)Selecting Aluminum Composites 选择铝金属复合材料铝金属基质复合材料(MMC)是以铝为基本合金，加上20的碳化硅(SiC)颗粒。这种合金现在正用作高性能的压铸部件。用这些材料制成的ASTM试验样品的机械性质通常超过大多数用压铸生产的铝、镁、锌和青铜部件的机械性质，而且与很多铁铸件及重量较轻钢的特性相等或接近。MMC零件的预期性质中硬度和热传导率更高、耐磨性得以改善、热膨胀系数更低、高温条件下的抗拉强度和疲劳强度更高、且密度

32、在压铸铝合金的5以内。这些材料还使生产的铸件降低了砂孔率。初步的数据也表明，在某种条件下由这些材料制造而成的零部件所产生的振动噪音比不用碳化硅作添加成分的铝制造的同一零部件更小。380/SiC/10P 和20P铝基质复合材料实质上都不含有铜或镍，而且可以在腐蚀灵敏的应用方面使用。所有这些材料都可以进行热处理。机加工特征 (Machining Characteristics)除过过共晶的铝硅合金外(它们含有原始的硅相) ，铝金属复合材料(Al-MMCs)与其它压铸铝合金和重力铸造合金相比明显更磨损切削刀具。对于任何一种超过加工原型数量的加工，都建议使用粗级多晶钻石(PCD)刀具。使用合适的工具，

33、铝金属复合材料(Al-MMC)就可以很容易地被车削、铣削或钻削。然而，与没有添加碳化硅的合金相比，切削速度要更低、进给速度要更高。总的加工指导方针由美国 Duralcan (硬质铝)出版，而且在SAE(美国工程师学会)工具及制造工程师手册第一卷中也有描述。表面处理方法 (Surface Treatment Systems)为了给环境曝露提供保护性的屏障、提供装饰性的光洁度、或降低金属复合材料与对面材料之间的磨损，一般都要对铝金属复合材料进行表面处理。由于铝金属复合材料(Al-MMCs)固有的耐磨性很高，所以这些材料的表面处理一般不用来改善它们的耐磨性。装饰性表面处理可以采用喷油、喷粉、环氧涂层

34、、电镀等方法，其所用的程序类傩于传统铝合金。尽管铝金属复合材料(Al-MMC)的压铸件可以使用传统的和硬层阳极化处理的方法，但是其结果却和传统铝的装饰效果没法比。碳化硅颗粒的出现导致颜色更深、更多杂色外观。这种间题尽管不能全部清除掉，但是却可以使用颜色更深、更激烈的染料尽可能地减小。另外一种通常要注意的间题是陶瓷颗粒的出现会产生更为粗糙的表面，特别是在化学蚀刻之后更甚。这样依次导致阳极化处理层比起通常所看到的复合铝更少有光泽。铝金属复合材料(Al-MMC)的喷油、电镀和阳极化处理的建议程序由Duralcan USA出版发行。此铝金属复合材料小节给两个家族的压铸铝复合合金介绍了化学成分指南表格、

35、典型性的性质、以及压铸和其它特征。设计工程公差指南也已开发出来。Duralcan(硬质铝) USA , 和 Alcan铝业公司使用专利工艺和所有权技术、把陶瓷粉混合进了熔化铝中，为压铸生产出了铝金属基质复合材料。更进一步的技术和应用信息可从如下公司和地址中获得：Duralcan USA , 10326 Roselle St., San Diego , CA 92121 .NADCA (北美压铸学会) A-3-4-03 Standard (标准) Aluminum Composites Chemical Composition 铝复合材料的化学成分 表格A-3-4化学成分：铝金属复合材料合金 (

36、Table A-3-4 Chemical Composition : Al-MMC Alloys) 铝金属基质复合材料合金 (Aluminum Metal Matrix Composite Alloys)Duralcan USA (美国硬质铝)AA(铝协会)380/SiC/10p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p详细的化学成分(Detailed Comp.)碳化硅颗粒体积百分比 (SiC)10%20%10%20%硅 (Silicon) Si铁 (Iron) Fe铜 (Cupper) Cu最大最大镁 (Magnesium) Mg锰 (Manganese) Mn镍

37、(Nickel) Ni钛 (Titanium) Ti最大0最大最大最大锌 (Zinc) Zn最大最大最大最大总量 (Total)其它 (Others)总共总共总共总共最多最多最多最多铝 (Aluminum) Al余量余量余量余量Aluminum Metal Matrix Composites Properties 铝金属基质复合材料的性质表格A-3-2 典型的材料性质 ：铝合金 (Table A-3-2 Typical Material Properties : Al Alloys)典型的数值依据的是个别压铸样品的“黑胚”特征，而不是从生产压铸件上切削下来的样品。铝金属基质复合材料的合金 (A

38、luminum Metal Matrix Composite Alloys)商业标准(Commercial)美国国家标准学会/铝协会(ANSI/AA)380/SiC/10p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p机械性质 (Mechanical Properties)极限抗拉强度 A (Ksi) 每平方英寸千磅数(Ultimate Tensile Strength) (Mpa) 兆帕50514544345352310303屈服强度A (Ksi) 每平方英寸千磅数(Tensile Yield Strength) (Mpa) 兆帕35443236241303221248延

39、伸率A (Elongation) 2英寸(50mm)延伸-英寸洛氏硬度 (Rockwell Hardness) A HRB77825673冲击能量 (Impact Energy) B 焦尔(J)摆锤式冲击(charpy impact) ASTM E-23疲劳强度 C (Ksi) 每平方英寸千磅数(Fatigue Strength) (Mpa) 兆帕2222152152弹性模量A (Psi)磅/英寸2 x106(Elastic Modulus) (Gpa) 吉帕207171140物理性质 (Physical Properties)密度 磅/英寸3 (lb/in3)(Density) 克/厘米3

40、(g/cm3)熔化温度范围 (Melting Range) 975-1060975-10601067-11121067-1112524-571524-571575-600575-600比热 英热量单位/磅 (Specific Heat) 焦尔/千克 98热膨胀系数 in./in./ ( Coefficient of Thermal Expansion) m/mk热传导率 英热量单位/英尺小时 (72时)（Thermal Conductivity） W/mk (22 时)导电率(Electrical Conductivity) IACS (22 时)泊松比(横向变形系数) (Poissons R

41、atio)A 依据的是铸造成尺寸大小一样的拉伸杆。 B 铸造成尺寸大小一样的试验样品。 C 轴向疲劳 , R=0.1 , RT (室温 ),1x107 次。 资料来源(Source) : Duralcan USA Aluminum Composites Characteristics 铝复合材料的特性压铸合金选择要求评估的不仅仅是物理性质和机械性质及化学成分，而且还有合金内在的特征以及它们对压铸生产的作用、可能的加工和最终的表面处理。 此表格包括选择压铸和其它特殊特征，它们通常都考虑到了选择特殊应用的铝基质合金。特征从1至5分为五个等级。1是最理想的，5是最不理想的。在使用这些等级时，应当注意

42、的是所有的合金都有非常好的特征被用户和压铸件的生产厂商所接受。在一个或多个类别中都排列在第5的位置，如果其它属性特别有利，那么总不能去消掉一种合金。但是排在第5位会表现出制造的难度。压铸商在压铸铝基质合金方面的经验也应考虑清楚。表格A-3-6 压铸和其它特征：铝基质合金 (Table A-3-6 Die Casting and Other Characteristics: Al-MMC Alloys)(1=最理想的；5=最不理想的)压铸铝合金 (Aluminum Die Casting Alloys)商业标准 (Comml)0S-F美国国家标准学会/铝协会(ANSI/AA)380/SiC/10

43、p380/SiC/20p360/SiC/10p360/SiC/20p耐热裂 (Resistance to Hot Cracking ) A 1111模具填料能力 (Die-Filling Capacity ) B 1111抗粘模 (Anti-Soldering to the Die) C 3322气密性 (Pressure Tightness) 2222防腐蚀 (Corrosion Resistance) D 5533加工的容易程度及品质 (Machining Ease & Quality) E 4444磨光的容易程度及品质 (Polishing Ease & Quality) F 5555电

44、镀的容易程度及品质 (Electroplating Ease & Quality) G 2222阳极化处理 (外观) Anodizing ( Appearance ) H 4444阳极化处理 (保护) Anodizing (Protection) 5544高温时的强度 (Strength at Elevated Temp.) I 1111耐磨性 ( Resistance to wear )1111A 合金在热脆或脆化温度范围内冷却时所承受收缩应力的能力。 B 熔化合金易于在模具中流动并给薄截面填料的能力。 C 熔化合金流动时不会粘附在模具表面的能力。 D 依据的是合金在标准型盐雾试验中的耐腐蚀

45、性。E 综合等级的依据是：容易切削、碎屑的特征、表面光洁度品质和工模寿命。F 综合等级的依据是：磨光的容易和速度以及由典型磨光程序所提供的表面光洁度品质。G 压铸件通过使用当前标准方法电镀及保持电镀的能力。H 淡色的规定、亮度、和用于硫酸电镀液中无色阳极化处理层的均匀性。通常要求合意外观的地方，铝压铸件不适合淡色阳极化处理。I 等级分类依据的是在试验温度条件下长期加热之后，温度到达500(260) 时的抗拉强度和屈服强度。资料来源为：Duralcan USA5. Magnesium Alloys 镁合金 Selecting Magnesium Alloys 选择镁合金镁(Mg)的比重为克/厘米

46、3 ，使得它成为常用结构金属中最轻的金属。此镁合金小章节为七种镁合金的化学成分、典型特征、压铸、机加工和表面处理特性提供了指南表格。此处的数据可以和镁压铸的设计工程公差指南一起使用，还可以和本节及设计工程一节中的其它合金的指南进行比较。合金AZ91D 和 AZ81为商业压铸镁合金提供了最高的强度。合金AZ91D是运用最广泛的压铸镁合金。这种高纯度的合金具有极佳的耐腐蚀性、极佳的可铸性和极佳的强度。通过加强对三种金属铁、铜和镍的严格限制得到的耐腐蚀性。AZ81的使用很少，因为它的性质非常接近于AZ91D的性质。合金AM60B , AM50A和AM20使用在要求良好的伸长度、韧性和抗冲击性并把适当

47、的强度和极佳的抗腐蚀性结合在一起的地方。当铝含量减少时，延展性提高却以损害可铸性和强度为代价。因此，应当选择铝含量最高能满足应用要求的合金。合金AS41B和AE42使用在要求改善高温强度和抗蠕变性并把极佳的延展性和耐腐蚀性结合在一起的地方。AS41B的性质对于空气中冷却的汽车发动机曲柄轴箱是很好的选择。在下面可以找到镁合金最常用的应用：汽车部件如变速箱(transfer cases)、凸轮外壳(cam covers)、驾驶杆(steering columns)、剎车和离合器踏板支架 (brake and clutch pedal brackets)、离合器护盖(clutch housings)

48、、座架(seat frame)、仪表盘底座(dash board supports)。非汽车产品包括链锯(chain saw)、便携式工具(portable tools)、钻孔机和研磨机(drills and grinders)、真空清洁机(vacuum cleaners)、割草机(lawn mowers)、家庭用搅拌器(household mixers)、地板磨光器和冲洗器(floor polishers and scrubbers)、血压测试仪(blood pressure testing machines)、幻灯片和电影放映机(slide and movie projectors)、照相

49、机(cameras)、雷达探测指示器(radar indicators)、磁带录音机(tape recorders)、计算器(calculators)、邮资计算器(postage meters)、计算器(computers)、通讯设备(telecommunications equipment)、小功率马达(fractional horsepower motors)、木匠和泥瓦匠用的水平(carpenter and mason levels)、缝纫机(sewing machines)、太阳能电池(solar cells)、雪上汽车和行李箱(snowmobiles and luggage)。加工(

50、Machining)在商业上使用的任何一组金属合金中，镁合金显示出了最佳的机械加工性。在加工和研磨镁合金压铸件时，必须常规性地采取特殊的预防措施。表面处理方法 (Surface Treatment Systems)装饰性的表面处理可以通过喷油、铬酸盐处理和磷酸盐处理和电镀方法应用于压铸镁合金的表面处理。镁铸件可以首先浸上一层锌，之后再使用和电镀锌金属/合金一样的铜-镍-铬电镀程序电镀。曝露在恶劣环境条件下的机动车底部的镁铸件现在都用不着特殊的涂层或保护。其它镁压铸件如计算器零部件通常都要进行化学处理。这样的处理或涂层可防止没有保护层的镁压铸件储贮在潮湿的环境中可能会发生的变色氧化或轻微的表面腐

51、蚀。喷油和阳极化处理可进一步用作一个环境腐蚀的屏障。镁压铸件使用硬阳极化处理或硬铬电镀就可以改善耐磨性。镁压铸件表面处理方法的详细讨论可以在压铸件的产品设计中找到。Magnesium Alloy Chemical Composition 镁合金的化学成分表格A-3-10 化学成分：镁合金 (Table A-3-10 Chemical Composition : Mg Alloys)(除另有规定外，所有单个数值均为最大成分百分比)镁压铸合金 (Magnesium Die Casting Alloys)商业标准 (Commercial) :AZ91DAAZ81BAM60BAAM50AAAM20BA

52、E42BAS41BA公称成分 (Nominal Comp) :详细的化学成分 (Detailed Composition)铝 （Aluminum）锌 (Zinc)锰 (Manganese)CCCDC硅 (Silicon)铁 (Iron)CCCDC铜，最大 (Copper, Max)镍，最大 (Nickel, Max)稀土，总含量 (Rare Earth, Total)其它每一种元素 (Others Each)0.02镁 (Magnesium)余量余量余量余量余量余量余量A ASTM B94-94 , 以压铸件为基础。 B 商业制造者的规格，以合金锭为基础。资料来源：国际镁协会。C 在合金 AS

53、41B , AM50A, AM60B 和 AZ91D中 , 如果最小锰限量或最大铁限量不能满足，那么铁/锰比率分别不要超过 0.010, 0.015,0.021 和 0.032 。 D 在合金AE 42中, 如果超过了最小锰限量或最大铁限量，那么可以允许铁与锰的比率不超过0 。资料来源： ASTM B94-94 , 国际镁协会。 压铸镁合金的性质 (Magnesium Die Casting Alloy Properties)表格A-3-11 典型的材料性质：镁合金 (Table A-3-2 Typical Material Properties : Mg Alloys) 典型的数值依据的是个

54、别压铸样品的“黑胚”特征，而不是从生产压铸件上切削下来的样品。 压铸镁合金 (Magnesium Die Casting Alloys)商业标准 (Commercial)：AZ91DAZ81AM60BA50AAM20AE42AS41B机械性质 (Mechanical Properties)极限抗拉强度 B (Ksi) 每平方英寸千磅数(ultimate Tensile Strength) (Mpa) 兆帕34323232273331230220220220185225215屈服强度E B (Ksi) 每平方英寸千磅数(Yield Strength) (Mpa) 兆帕23211918152020

55、160150130120105140140抗压屈服强度 H (Ksi) 每平方英寸千磅数(Compressive Yield Strength) (Mpa) 兆帕24N/A19N/AN/AN/A20165N/A130N/AN/AN/A140延伸率B(Elongation)2英寸(50mm)延伸-英寸336-86-108-128-106布氏硬度 (BHN) F 75726257475775抗剪强度B (Ksi) 每平方英寸千磅数(Shear Strength) (Mpa) 兆帕2020N/AN/AN/AN/AN/A140140N/AN/AN/AN/AN/A冲击强度D (ft-lb) 英尺-磅(I

56、mpact Strength) (J)焦尔N/A4.5N/AN/AN/A疲劳强度 A (Ksi) 每平方英寸千磅数(Fatigue Strength) (Mpa) 兆帕1010101010N/AN/A7070707070N/A N/A熔化潜热 英热量单位/磅 (Btu/lb)(Latent Heat of Fusion) 千焦/千克 (KJ/Kg)160160160160160160160373373373373373373373杨氏模量B (Psi)磅/英寸2 x106Youngs Modulus (Gpa) 吉帕45454545454545物理性质 (Physical Properties

57、 )密度B 磅/英寸3 (lb/in3)(Density) 克/厘米3 (g/cm3)熔化温度范围 (Melting Range) 875-1105915-11301005-11401010-11501145-11901050-11501050-1150470-595490-610540-615543-620618-643565-620565-620比热B 英热量单位/磅 (Specific Heat) 焦尔/千克 G1050105010501050100010001000热膨胀系数B in./in./ (Coefficient of Thermal Expansion) m/mk G热传导率

58、 英热量单位/英尺小时(Thermal Conductivity) W/mkC30B36B36B35B40BG40B72516262606868电阻系数B 微欧英寸(in.)(Electrical Resistivity) 微欧厘米(cm)N/AN/AN/AN/AN/AN/A泊松比(横向变形系数) (Poissons Ratio)N/A=数据不适用。A 旋转射束疲劳试验符合DIN 50113。 应力与5x107 次循环寿命相关。已有更大数值的报告。这些都是保守的数值。样板的稳定性在很大程度上影响着疲劳性质，导致数据来源之间不一致。 B 在 68 (20)的温度条件下 . C 在212-572

59、(100-300)的温度条件下.D ASTM E23 在压铸杆上无英寸的凹痕。 E 0.2% 的偏差。F 平均硬度依据的是分散的数据。 G 估计。 H 0.1% 的偏差。I 铸造条件明显影响模具的收缩。资料来源：国际镁协会。 Magnesium Alloy Characteristics 镁合金的特性压铸合金选择要求评估的不仅仅是物理性质和机械性质及化学成分，而且还有合金内在的特征以及它们对压铸生产的作用、可能的加工和最终的表面处理。 此表格包括选择压铸和其它特殊特征，它们通常都考虑到了选择特殊应用的镁合金。特征从1至5分为五个等级。1是最理想的，5是最不理想的。在使用这些等级时，应当注意的是

60、所有的合金都有非常好的特征被用户和压铸件的生产厂商所接受。在一个或多个类别中都排列在第5的位置，如果其它属性特别有利，那么总不能去消掉一种合金。但是排在第5位会表现出制造的难度。压铸商在压铸镁合金方面的经验也应考虑清楚。表格A-3-12压铸和其它特征：镁合金 (Table A-3-12 Die Casting and Other Characteristics: Mg Alloys)(1=最理想的；5=最不理想的)压铸镁合金 (Magnesium Die Casting Alloys)商业标准 (Commercial)AZ91DAZ81AM60BAM50AAM20AE42AS41B(Resis