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第1章 合金及性能3

1.1 概述3

第1篇 铸造铝合金3

1.2 铸造Al-Si系合金4

1.2.1 常用Al-Si合金的组织、性能和用途4

1.2.2 压铸用Al-Si系合金17

1.2.3 Al-Si系合金的未来发展19

1.3 铸造Al-Cu系合金19

1.3.1 Al-Cu系合金的成分20

1.3.2 Al-Cu系合金的组织、性能和用途21

1.4.2 常用Al-Mg系合金的组织、性能和用途27

1.4 铸造Al-Mg系合金27

1.4.1 Al-Mg系合金的成分27

1.5 铸造Al-Zn系合金32

1.5.1 合金的成分32

1.5.2 常用Al-Zn系合金的组织、性能和用途33

1.6 铝合金的新发展及未来35

第2章 铸造铝合金的熔炼36

2.1 铝液的物理化学特性37

2.1.1 氢在铝液中的溶解度37

2.1.2 铝液与水汽的反应38

2.1.3 铝液吸收气体的动力学过程39

2.1.4 铝与氧的反应及对吸氢的影响40

2.1.5 合金元素对吸氢的影响42

2.1.6 稀土元素对铝合金的去氢作用42

2.1.7 铝液中析出氢的条件42

2.1.8 铝熔体特点及其对吸氢的影响45

2.2 铝合金液的精炼处理和保护45

2.2.1 吸附精炼法45

2.2.2 非吸附精炼法51

2.2.3 联合精炼法53

2.2.4 精炼温度的控制54

2.3 铝硅合金液的变质处理55

2.2.5 铝合金液的保护55

2.3.1 共晶硅的变质56

2.3.2 初晶硅的磷变质61

2.3.3 双重变质62

2.3.4 复合变质处理63

2.4 铝合金的晶粒细化处理64

2.5 铝合金的熔体过热处理66

2.6 铝合金熔炼小节66

2.7.4 ZL402合金的熔炼工艺67

2.7.3 ZL301合金的熔炼工艺67

2.7.2 ZL201合金的熔炼工艺67

2.7.1 ZL104合金的熔炼工艺67

2.7 典型铝合金的熔炼工艺67

2.8 铝合金液的炉前检验68

2.8.1 精炼效果的检验68

2.8.2 变质效果检验72

第3章 铸造铝合金的热处理和表面处理75

3.1 铸造铝合金的热处理特点75

3.2 铸造铝合金热处理工艺分类75

3.3.1 铸造Al-Si基合金的固溶处理77

3.3 固溶处理77

3.3.2 铸造Al-Cu系合金的固溶处理79

3.3.3 铸造Al-Mg系合金的固溶处理79

3.3.4 铸造Al-Zn系合金的固溶处理79

3.4 时效79

3.4.1 时效析出机理79

3.4.2 时效强化机理84

3.4.3 时效相分析85

3.4.4 分级时效88

3.5 典型铸造铝合金的热处理工艺及操作规程90

3.6.1 力学性能不合格93

3.6.2 变形和裂纹93

3.6 常见热处理问题及防止93

3.6.3 过烧94

3.6.4 表面腐蚀94

3.7 铸造铝合金的表面处理94

3.7.1 机械抛光95

3.7.2 喷砂和喷丸处理97

3.7.3 化学抛光和电解97

3.7.4 阳极氧化101

3.7.5 表面化学转化膜113

3.7.6 电镀114

3.7.7 表面喷漆120

第4章 铸造铝合金件的质量控制和常见缺陷及其防止121

4.1 铸件质量控制121

4.1.1 化学成分的控制121

4.1.2 力学性能121

4.1.3 内部质量检验122

4.1.4 气密性123

4.1.5 金相组织的低倍检查123

4.2 常见缺陷及防止123

4.2.1 气孔123

4.2.2 氧化夹渣128

4.2.3 缩松和缩孔129

4.2.4 裂纹130

4.2.5 冷隔131

4.2.6 浇不足132

4.2.7 疏松（显微缩松）132

4.2.8 夹杂133

4.2.9 偏析133

4.2.10 外渗豆（反偏析）133

第2篇 铸造镁合金137

第5章 合金及性能137

5.1 镁的基本性质139

5.2.1 结晶过程140

5.2 Mg-Al系合金140

5.2.2 Mg-Al基耐热铸造镁合金的发展143

5.3 Mg-Zn系合金146

5.4 Mg-RE系合金147

5.5 Mg-Li合金149

5.6 其他镁合金150

第6章 镁合金的熔炼和铸造152

6.1 熔体特点及熔炼过程原理152

6.1.1 镁合金熔液特性及保护152

6.2 熔炼设备及工装158

6.2.1 熔炼炉158

6.1.2 合金成分对阻燃性的影响158

6.2.2 坩埚161

6.2.3 镁合金熔炼混气装置163

6.2.4 常用的熔炼浇注工具164

6.3 熔体的精炼处理165

6.3.1 除气166

6.3.2 夹杂物的去除167

6.4 合金的晶粒细化及变质处理168

6.4.1 变质处理168

6.4.2 强外场作用细化晶粒171

6.5.1 AZ91合金172

6.5 典型的熔炼工艺172

6.50.2 ZK40合金173

6.5.3 两种特殊元素加入方法174

6.6 典型的铸造工艺175

6.6.1 砂型铸造175

6.6.2 永久型铸造181

6.6.3 压力铸造184

6.6.4 挤压铸造192

6.6.5 半固态成形193

6.6.6 消失模铸造195

7.1.1 热处理工艺分类203

7.1 热处理203

第7章 镁合金的热处理和表面处理203

7.1.2 热处理工艺及操作205

7.1.3 氢化处理213

7.1.4 热处理装炉以及装炉温度213

7.1.5 热处理设备及热处理质量控制213

7.1.6 热处理缺陷及防止方法215

7.1.7 镁合金热处理安全技术216

7.2 表面处理217

7.2.1 镁的腐蚀类型217

7.2.2 常用的表面处理方法222

8.1.1 镁及镁合金的焊接性特点241

第8章 镁及镁合金的焊接241

8.1 镁及镁合金的焊接性特点241

8.1.2 常见镁合金焊接性能242

8.2 镁及镁合金焊接工艺243

8.2.1 焊接材料及焊前准备243

8.2.2 镁及镁合金的氩弧焊246

8.2.3 镁及镁合金的电阻点焊247

8.2.4 镁及镁合金的气焊249

8.2.5 镁及镁合金的其他焊接方法250

8.2.6 焊接方法对不同种类镁合金焊接性的影响252

8.3.1 镁合金的钨极氩弧焊（TIG）254

8.3 镁及镁合金焊接实例254

8.3.2 镁合金裂纹的电子束焊修复257

8.3.3 镁合金铸件裂纹的TIG焊修复258

8.4 铝与镁的焊接259

8.4.1 异种材料界面扩散理论259

8.4.2 铝与镁的焊接特点262

8.4.3 铝与镁的熔焊262

8.4.4 铝与镁的扩散焊264

9.1.2 力学性能的检验267

9.1.4 工艺检验267

9.1.3 铸件的内部质量和气密性267

9.1.1 化学成分的检验267

9.1 质量控制项目和方法267

第9章 镁合金质量控制和铸造缺陷267

9.2 镁合金的组织检验269

9.2.1 镁合金的宏观检验269

9.2.2 断口检验276

9.2.3 镁及其合金的显微组织检验279

9.3 常见的铸造缺陷及其防止283

附录287

参考文献291