瀏覽量:1364 發(fā)布日期:2018-11-12
經(jīng)濟回暖,銅、鋅及不銹鋼大幅度漲價時,鋁則相對來說往往能保持價格的穩(wěn)定;鑄鐵件由于其表面質(zhì)量低、比重高,業(yè)內(nèi)人士都希望能找到好的替代品。不光對于水曖器材和裝飾行業(yè),包括廣闊的機械制造行業(yè),用高強度變形鋁合金代替銅與鋅、鑄鐵,不但具有工業(yè)技術(shù)可行性,更會帶來良好的經(jīng)濟效益。
1. 從綜合機械性能看高強度變形鋁合金對銅合金、鋅合金、鑄鐵的替代
1.1抗拉強度的對比
用量最多最廣銅合金為HPb59-1黃銅,其抗拉強度為370-450Mpa。鋅合金的抗拉強度則只有250-320Mpa。鑄鐵HT200、HT250抗拉強度則只有200-250Mpa,超300Mpa的少。由于變形鋁合金,如LD2-2(6070)、LD10(2014)、LD30(6061)、LD31(6063)、LY12(2024、2124)、LY16(2219)、LC4(7075)的抗拉強度在310-570Mpa之間。對照下表可知,2024與2124牌號的抗拉強度恰好與黃銅的相對應(yīng),而6061變形鋁合金的抗拉強度為310Mpa,可與鋅合金相對而高于鑄鐵。
1.2硬度方面
HPb59-1的硬度一般大于HB80,與6061的硬度HB95差不多,而2024、2124的硬度則大于HB135。壓鑄鋅合金的硬度為HB80-95,與6061的硬度HB95差不多?;铱阼T鐵的硬度為HBl70~240。
1.3延伸率方面
HPb59-1擠壓材的延伸率為10-16%,鑄態(tài)的要比這個數(shù)值低,與6061、7075硬鋁合金的10-12%相當(dāng)。壓鑄鋅合金的延伸率只有1-2%,非常低。隨便一種變形鋁合金都要比它高得多。灰口鑄鐵的延伸率幾乎為零。
1.4抗腐蝕、陽極氧化與表面裝飾處理比較
與鋁合金相比,黃銅與鋅基合金的抗腐蝕性能差距較大,未加表面處理時,后者裝飾性很不好,所以一般都需要用其它的表面處理方式如電鍍等進行保護或裝飾?,F(xiàn)時鋁合金的鍍裝飾鉻技術(shù)十分成熟,生產(chǎn)成本與銅、鋅的鍍裝飾鉻差不多。變形鋁合金經(jīng)陽極氧化后,不但具有極好的抗腐蝕性,而且也有很好的裝飾性。由于鋁合金陽極氧化比鍍鉻成本更低,這種裝飾性表面的競爭優(yōu)勢,使得它有不錯的市場份額。
1.5焊接性能與成形工藝特點
變形鋁合金的另一個特點是可以焊接,這個性能是傳統(tǒng)所有的鑄造鋁合金與銅、鋅合金所不能比擬的。但變形鋁合金一定要求要消除內(nèi)部的氣孔,所以,其成形工藝要求是擠或鍛?;铱阼T鐵的裝飾性與可焊性就不能與鋁合金相比了。
典型鋁合金的機械性能(Typical Mechanical Properties) | ||||
5052-H112 | 175 | 195 | 60 | 12 |
5083-H112 | 180 | 211 | 65 | 14 |
6061-T651 | 310 | 276 | 95 | 12 |
7050-T7451 | 510 | 455 | 135 | 10 |
7075-T651 | 572 | 503 | 150 | 11 |
2024-T351 | 470 | 325 | 120 | 20 |
2 經(jīng)濟性的簡單分析
因銅合金比重為鋁合金的3倍,其單價是鋁合金3.3倍,單位成本則為3.33×3=10倍。如能用變形鋁合金代替銅合金,可降低成本80%,其效益無可比擬。
而鋅的比重為鋁合金的2倍,現(xiàn)時鋅的售價約為鋁的1.5倍高,單位成本2×1.5=3倍。用變形鋁合金代替鋅,可節(jié)約成本近一半。
由于鑄鐵的比重為鋁合金的三倍,現(xiàn)時普通鑄造鋁合金的噸售價不足其三倍,因此,同樣尺寸的毛坯,鑄鋁件成本比鑄鐵的還要低,單價方面完全具有替代效應(yīng)。而高強度鋁合金的成本替代基本相同。對于使用商來說,相同的成本,能獲得輕2/3重量的毛坯,本身就有很大的意義了。如再加上鋁合金裝飾、防腐等優(yōu)勢,高強度鋁合金替代普通鑄鐵是完全以的。
用變形鋁合金生產(chǎn)不銹鋼類裝飾制品,其生產(chǎn)成本也可降一半,有相近的意義。
3. 高強度變形鋁合金毛坯的生產(chǎn)工藝
由于我國連鑄連鍛技術(shù)取得了顯著的進步,運用“擠壓壓鑄模鍛機”,不但能生產(chǎn)出壓鑄件結(jié)構(gòu)一樣復(fù)雜的變形鋁合金毛坯,其車間成本相近,且生產(chǎn)出來的鍛壓毛坯,表面光潔度達到7級,內(nèi)部金相為破碎組織,比傳統(tǒng)鑄造方法,還具有更好更高的綜合機械性能?,F(xiàn)已生產(chǎn)出包括極限運動摩托車、踏板車等高端裝飾與耐沖擊性產(chǎn)品,出口歐美等市場。
因此,使用變形鋁合金替代傳統(tǒng)的鑄造鋁合金、銅合金、鋅合金,甚至鑄鐵與不銹鋼生產(chǎn)毛坯,其技術(shù)經(jīng)濟性都是完全可行的。
從市場反饋的信息看,這已成為一種潮流與趨勢了。
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