鑄造非鐵合金

除了由鐵和它的合金組成的黑色金屬外，其他金屬均稱之為非鐵合金。常用於鑄造的非鐵金屬有：銅、鋁、鎂、錫、鉛、鋅、銻、鈦、鎳等等。純非鐵合金的鑄造性能和力學性能大都比它們的合金差，所以工業上一般都採用它們的合金。與黑色金屬相比較，非鐵合金常具有一些在工業上是極其可貴的特殊性能，如優良的導電性和導熱性、摩擦係數低、耐磨、耐腐蝕、質輕等等。這就決定了它在工業中是不可缺少的，有着廣泛用途。

隨着我國工農業的迅速發展，非鐵合金材料的生產和供應出現了一個嶄新的局面。現在我國自己生產的各種非鐵合金材料，無論在數量上還是質量上都已達到了歷史上從來未有的新水平，保證了我國經濟建設和國防建設各方面的需要。 ^[1] 

鑄造非鐵合金牌號的表示方法如下：

1)鑄造非鐵合金的牌號由“Z”和基體金屬的化學元素符號、主要元素符號(其中混合稀土元素符號統一用RE表示)以及表明合金化元素名義質量分數的數字組成。

2)當合金元素多於兩個時，合金牌號中應列出足以表明合金主要特徵的元素符號及其名義質量分數的數字。

3)合金元素符號按其名義百分含量遞減的次序排列。當名義質量分數相等時，則按元素符號字母順序排列。當需要表明決定合金類別的合金化元素時，不論其含量多少，該元素符號均應緊置於基體元素符號之後。

4)除基體元素的名義質量百分數不標註外，其他合金元素的名義質量分數均標註於該元素符號之後，當合金化元素的質量分數規定為大於或等於1%的某個範圍時，採用其平均含量的修約化整值，必要時也可用帶一位小數的數字標註。合金化元素的質量分數小於1%時，一般不標註。只有對合金性能起重大影響的合金化元素，才允許用一位小數標註其平均含量。

5)對具有相同主成分，需要控制低間隙合金元素的合金，在牌號後的圓括弧內標註ELI。

6)對雜質限量要求嚴、性能高的優質合金，在牌號後面標註大寫字母“A”標示優質。

鑄造鋁合金是在純鋁的基礎上，加入各種不同的元素製成的。常用鑄造鋁合金按合金系列可分為5類。

(1)Al-si系列這類合金中，硅的質量分數一般為6%～13%，屬於亞共晶和共晶型合金。如ZL101、ZL101A、ZL107、ZL111等。

(2)Al-Cu系列 這類合金中，銅的質量分數一般都大於4%。如ZL201、ZL201A、ZL205、ZL207等。

(3)Al-Mg系列 這類合金中，鎂的質量分數一般都大於5%。如ZL301、ZL303、ZL305等。

(4)Al-Zn系列鋅在鋁中的溶解度非常大，當鋁中加入的鋅大於10%時，能顯著提高合金的強度，這類合金不經熱處理就可直接使用。如ZL401、ZL402等。

(5)AI-RE系列這類合金高温強度高，熱穩定性好，可用於在350～400℃温度下工作的零件。只是其室温機械性能較差，目前應用不多，也未列入國標。 ^[2] 

常用鑄造銅合金分為兩大類，即黃銅和青銅。

(1)黃銅

黃銅是以鋅為主加合金元素的銅合金。在鑄造黃銅中又因加入其他合金元素而形成錳黃銅、鋁黃銅、硅黃銅、鉛黃銅等。

(2)青銅

在銅合金中不以鋅為主加元素的統稱為青銅，如錫青銅、鋁青銅、鉛青銅、鈹青銅等。

1、鑄造鎂合金

常用鑄造鎂合金按合金系列分為三類：Mg-Al系列、Mg-Zn-Zr系列、Mg-Re-Zr系列。

2、鑄造鋅合金

鑄造鋅合金分為壓力鑄造鋅合金和重力鑄造鋅合金。

3、鑄造軸承合金

用於澆注滑動軸承的Sn基和Pb基等合金稱為軸承合金。

1、鑄造非鐵合金對熔鍊設備的要求

非鐵合金熔鍊的突出問題是合金元素易氧化和金屬液易吸氣。為了獲得含氣量低、夾雜物少、化學成分均勻，以及優質、高產、低消耗地生產非鐵合金零件，對熔鍊設備的要求如下：

1)有利於金屬爐料的快速升温、熔化和過熱，元素燒損和吸氣少，合金純淨。

2)燃料、電能消耗低，熱效率和生產率高，坩堝、爐襯使用壽命長。

3)操作簡便，爐温便於調節和控制，環境污染少，便於組織生產管理。

2、鑄造非鐵合金常用的熔煉爐

鑄造非鐵合金常用的熔煉爐分為燃料爐和電爐兩大類。燃料爐用煤、煤氣、天然氣、燃油作為燃料。電爐按照電能轉化方式不同，分為電阻熔煉爐、感應熔煉爐等。鑄造非鐵合金常用熔煉爐的特性與應用如圖1：鑄造非鐵合金常用熔煉爐的特性圖所示。 ^[3]