必须知道的铝合金基础知识

目前应用于压铸方面的合金以铝合金数量占多。取其具有质轻和良好的耐蚀性与机械性能、以及良好的热传导等物理性质。铝合金可以分为加工材和铸造材，在加工材中又可分为热处理型铝合金材料和非热处理型铝合金材料两大类。

压铸铝合金是属于铸造材，而一般惯常用的铝合金因为是透过压铸工艺加工成产品，所以并不适合再作热处理。 

1.铝－硅（Al-Si）系列 一般的铝硅合金如ADC1适用于大型、薄壁及形状复杂的制品。其硅（Si）元素含量在共晶点附近，使铸件熔液流动性变好，具有优良的铸造性，耐蚀性佳，热传导率高，热膨胀和比重少（2.65g/cm3）等优点。但耐热脆性不佳，易生脆相，阳极氧化性也不好，若铸造条件不适当，则熔液流动性缓慢。

2.铝－硅－铜（Al-Si-Cu）系列 ADC12合金是在Al-Si合金添加铜（Cu）合金元素，属最广泛使用的代表性压铸铝合金，其铸造性和机械性能优良，但耐腐蚀性较差。 

3.铝－硅－镁（Al-Si-Mg）系列 ADC3铝合金是在Al-Si合金内添加Mg、Fe等合金元素，具优良的机械性能，耐蚀性及铸造性良好，但当铁（Fe）含量少于1.0％时易与金属模粘合，是普遍使用的合金。

5.ADC5及ADC6合金，又称为铝－镁（Al-Mg）合金，具有更加强度、耐蚀性及切削性，是铝合金之中效果最优良的。但由于其凝固收缩量及热膨胀系数大，故此类合金铸造性欠佳。另外由于流动性也欠佳，容易产生粘模现象及研磨后失去金属光泽， 故较适合于阳极氧化处理，另不纯物如铁（Fe）、硅（Si）等皆会影响其表面外观。

不同国家对压铸铝合金都有不同的称呼，例如Axxx是美国型号，ADCxx是日本型号，LMxx是英国型号，YLxxx是中国型号。

铝合金的成份

Si（硅） 为压铸合金的主要成分，也是显著改善其流动性的重要元素。随着Si含量的增加，抗拉强度及硬度会增加但延伸率则下降。 Cu（铜） 铝合金内固相溶铜量，使机械性质变佳，最高强度是在4～6％铜含量，切削性也佳，但会影响压铸铝合金的抗耐蚀能力。

Mg（镁） ADC5、ADC6及A360为含镁元素（Mg）耐蚀性合金。其Al-Mg合金的凝固范围很大，但易生热裂脆性的现象。在某些合金中镁被视为不纯物，如Al-Si-Mg系列中会生成脆性的Mg2Si化合物；少部分Mg2Si化合物会有硬化效果，但含量太高也会造成低温脆性，固规定其含量要在0.3％以下，美国则严格规定在0.1％以下。

Fe（铁） 铁元素易形成夹杂物，会以针状FeAl3之有害物释出，但由于压铸的冷却速率很快，铸件组织细致，不纯物影响较不敏感，因此一般压铸铝锭会含约0.9％的铁，避免造成金属粘模的现象，也以免因大量的铁元素（Fe）产生金属间化合物造成铸件上的硬点。

Ni（镍） 镍和铜元素一样，随着其含量的增加，硬度、抗拉强度越高，而耐蚀性则变差，故可改善高温抗拉强度。

Mn（锰） 添加在含铜硅的铝合金，可改善其高温强度，但若过量，会有Al-Si-Fe-Mn的四元化合物生成，导致铸件上出现硬点。Al-Mn合金流动性佳，适用于需耐蚀的制品，适当的锰含量还可以减少粘模的情况出现。

Zn（锌） 锌蚀造成高温脆性的原因，JIS规定需在1.0％以下，而国外规定添加量容许在3％以下。当添加量保持在1.0％以下时，压铸件出现龟裂现象较少。

压铸铝合金的表面处理

1.阳极氧化 同时具备功能性及装饰性表层，大部分阳极氧化铝合金件薄涂层厚度约为2μm～25μm。 而高耐用性及高抗磨损的铝合金铸件则有25μm～75μm表层厚度。铝合金氧化层可以加工染上 各种颜色，而且氧化层时非导电性的，所以可以安全使用于不同的电器产品配件上。

2.磷化/铬化 磷化是一种很有用的非金属及较薄的涂层，通过磷化合物会于金属表面形成置换层，一般会应用于钢材、锌合金、铝合金等制品上，使制品处理后能提高耐腐蚀性及耐磨性。

铬化膜是目前耐蚀能力最好的铝转化膜，所以可以作为铝合金件表面的单一涂层。

3.微弧氧化 使用高电压于铝合金件上生成陶瓷化表面膜，涂层硬度及耐磨性极高，而且耐蚀性及绝 缘性能都比阳极氧化更佳。 微弧氧化膜由三组形成： 第一层是附着铝表面的薄膜，厚度约为3～5μm。 第二层是氧化膜的主要部分，厚度约150～250μm。主层硬度高而且孔隙率很小，致密度 非常高。 第三层是最后的表面层。这一层是比较松散及粗糙的，所以处理后一般会加工除去，直接在主层上使用。

微弧氧化技术的应用：

——航空配件：气动组件、密封配件。

——汽车配件：活塞、喷嘴。

——家庭用品：水龙头、电熨斗。

——电子仪器：仪表、电绝缘配件。