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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

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