铸铝与锻铝:探索差异

铸铝与锻铝
杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


在制造铝制零件时,有不同的方法。铸造和锻造是为不同行业制造铝部件的两种常用方法。然而, 铸铝 锻造铝对于特定应用具有不同的特性和优势。 铝铸造通常更通用且价格实惠,而铝锻造则提供卓越的强度和耐磨性。

因此,为了做出明智的选择,有必要了解它们之间的差异以及它们针对您的项目要求的优势。让我们继续了解这些合金的更多信息来找出答案。  

铸铝

铸铝是通过熔化铝并将其倒入与零件形状相匹配的空心模具中而制成的。 一旦铝冷却并凝固,就获得了所需的零件。模具可以由不同的材料制成,例如沙子、金属或陶瓷。有不同类型的铸造方法,包括 压铸, 砂模铸造, 熔模铸造, 和 永久模铸造.

该工艺具有成本效益,并且常用于制造。最终结果是一种轻质合金,可以轻松加工或成型为不同的形状。它还非常耐用且耐腐蚀,非常适合屋顶或窗框等户外应用。  

金属铸造工艺

优点

铸造铝合金用途广泛,具有多种有益特性。它易于铸造、重量轻、耐腐蚀、耐热、易于焊接。它通常用于制造不需要极高强度的复杂形状零件,例如飞机、仪表外壳、电机外壳、发动机活塞、气缸体和风扇叶片。

铸件比锻件具有优势,因为它们可以制成锻件难以实现的复杂形状。此外,锻件通常成本更高,因为它们需要额外的精加工操作。然而,尽管成本较高,锻件在可靠性、安全性和降低部件故障风险方面具有显着的优势。在铸件和锻件之间进行选择时,这些因素是至关重要的考虑因素。  

锻铝

与铸铝相比,锻铝的工艺更为复杂。 在这种方法中,纯铝合金被加热直至熔化,然后在高压下成型以达到所需的形状和尺寸。 这使得产品更加坚固,可以承受更高的温度和压力而不破裂。常见的铝合金锻造合金包括 6061、 6063 和 7075。它是一种用途广泛的材料,用于各个行业,包括汽车、航空航天、工具、炊具和家具。

锻造有助于通过优化微观结构消除缺陷并提高耐用性和韧性。它还改善了 机械性能 由于保留了金属的完整结构,因此与相同材料的铸件相比。

铝锻件 非常适合需要兼具性能和安全性同时保持轻质以提高速度或能源效率的金属的应用。在重要零件承受高载荷和恶劣工作条件的机械中,除轧制板材、焊接件或形状简单的型材外,主要使用锻件。  

熔融金属成型

优点

锻造是一种使金属和其他添加剂粉末制成的合金成型的工艺。这些合金呈粉末状,因为它们的组成元素无法成功熔化和铸造。使用热机械能将粉末固结成固体形式。

固结后,使用锻造等变形工艺在这些材料处于固态时进一步成形。这有助于创造更有用和更高效的形式,降低使用这些昂贵材料的成本。通过锻造,可以确保材料的性能和可用性,以满足未来设计挑战的需求。

当部件在使用过程中需要具有最大的性能和耐用性时,以及当最大限度地减少重量和质量对于避免代价高昂或灾难性故障至关重要时,锻造产品是首选。虽然其他工艺可能声称具有“锻造性能”,但只有锻造工艺才能一致且可靠地提供这些性能。  

铸铝与锻铝:如何选择合适的?

铝锻造和铸造是两种不同的制造工艺。 铸造涉及熔化铝合金,将其倒入模具中并使其凝固。另一方面,锻件在材料保持固态的同时使材料成型。 这些过程产生具有不同特性的最终产品。

确定哪种工艺最适合您的项目取决于具体的优先级,例如复杂形状、大尺寸或高强度的需求。让我们探讨一下这些工艺在机械性能、材料组合、制造工艺和其他重要方面的主要区别:  

一、化学成分

锻造铝合金可由 Al-Si-Mg-Cu 和 Al-Cu-Ni-Fe 等合金制成。一些常用的锻造铝合金有LD2、LD5、LD10等。这些合金含有少量的各种合金元素。   

铸造铝合金有Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系四种。这 铝硅合金也称为硅铝合金,在铸造铝合金中提供了铸造性能和机械性能的最佳平衡。   

一般来说,锻造铝合金具有较高的密度,以及较高的拉伸强度和抗疲劳性。  

2. 制造流程

锻造铝需要多个复杂的加工步骤,包括模锻、拉伸和切割。这消除了铸造方法中发现的缺陷,并导致更高的硬度、稳定的机械性能以及增强的可靠性和耐用性。

另一方面,铸铝是通过 注塑成型 该方法生产效率较高,但力学性能较差,容易产生变形和缺陷。

3.机械性能

锻造铝合金在制造过程中经历多次变形过程,从而改善了 金属晶粒结构。因此,锻造铝零件具有更高的机械强度、韧性和延展性。它们还具有出色的耐腐蚀性,使其成为制造需要承受负载的高质量汽车和航空航天部件的理想选择。

另一方面,铸造铝合金尽管生产效率高,但在压力下容易发生热裂纹。此外,加工后的产品强度较低,脆性较高,更适合低强度、低成本的应用。

4. 实力

当铝锻件经过热处理时,它们表现出优异的机械性能,与铝铸件相比,具有优异的强度重量比。此外,锻造消除了孔隙的存在。而且,热处理可以进一步提高铝锻件的强度。强度的提高可以提高铝锻件的性能并延长其使用寿命。  

5.耐用性

与铸铝相比,锻铝更坚固、更耐用。它不易破裂或断裂,并且具有更好的抗腐蚀、磨损和撕裂能力。  

6. 成本

在为特定应用选择制造选项时,成本是需要考虑的重要因素。总成本取决于所使用的具体方法。一般来说,铝铸造比锻造成本更低,因为锻造需要更多的时间和劳动力来制造。对于中型到大型生产,铝锻造可能是最具成本效益的选择。  

7. 表面处理

锻造铝时,通常需要额外的步骤来根据特定要求精炼和完成产品。另一方面,铸铝通常提供的成品需要最少的 表面处理.

然而,某些铝合金锻造合金,例如6061,即使没有任何添加剂也具有优异的防腐性能。 表面处理 需要。  

铝铸件
铝铸件
锻造铝合金汽车轮毂
锻造铝合金汽车轮毂

8. 灵活性

并非所有铝部件都可以锻造,但与铸造相比,铝锻造提供了更大的灵活性,可以适应客户的新设计建议。

下表根据几个主要特征总结了锻铝和铸铝之间的主要区别。

特征锻铝铸铝
化学成分Al-Si-Mg-Cu合金和Al-Cu-Ni-Fe合金Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系
结构完整性实力远胜孔隙较多且容易破裂
耐用性出色的高的
公差不适合复杂形状可以实现高水平的细节和严格的公差
产品尺寸尺寸和厚度能力有限(尺寸越大更具挑战性)兼容各种尺寸
二次加工通常需要额外的操作来精炼和完成产品提供需要最少后处理的成品
成本对于中型到大型生产运行更具成本效益一般比锻造便宜,但取决于具体采用的铸造方法  

结论

铸铝和锻铝在金属加工项目中都具有独特的优势。铸件通常更便宜且用途广泛,而锻件则提供卓越的强度和耐磨性。两者之间的选择取决于项目的具体优先级。

如果您优先考虑低成本、使用特殊合金的能力以及对复杂形状的需求,同时仍然足够坚固以供户外使用,那么铸铝可能是首选。另一方面,如果您需要一种具有卓越强度和结构完整性的合金用于重型应用,例如建筑或 汽车部件,锻造铝可能是更好的选择。最终,无论您选择哪种类型的铝,请确保它符合您的特定需求和要求!  

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