?在鑄鋁加工過程中，性能特點會受到多種因素的綜合影響，這些因素既包括材料本身的特性，也涉及加工工藝的各個環(huán)節(jié)。以下從材料成分、鑄造工藝、熱處理及后續(xù)加工等方面詳細分析影響鑄鋁加工性能的關(guān)鍵因素：
一、材料成分的影響
1. 合金元素種類與含量
硅（Si）：
提高流動性，降低熔點（如 Al-Si 合金中硅含量達 12% 時形成共晶合金，熔點約 577℃），改善鑄造性能，減少收縮和裂紋傾向。
但硅含量過高會導(dǎo)致鑄件變脆，切削加工時易產(chǎn)生崩屑（如高硅鋁合金需采用特殊刀具）。
銅（Cu）：
提高強度和硬度（如 2A12 鋁合金），但降低耐腐蝕性，且鑄造時易產(chǎn)生熱裂傾向。
鎂（Mg）：
顯著提高合金的強度和韌性（如 5A06 鋁合金），但過量會增加熔煉時的氧化和吸氣傾向，影響鑄件致密性。
鋅（Zn）：
與鎂、銅等元素配合可提高強度（如 7A04 鋁合金），但易產(chǎn)生偏析，降低加工性能。
2. 雜質(zhì)元素的影響
鐵（Fe）：
形成針狀或片狀脆性相（如 FeAl?），降低合金韌性和切削性能，通常需控制在 0.3%~0.8% 以下。
鈉（Na）、鍶（Sr）：
作為變質(zhì)劑細化硅晶體，改善力學(xué)性能（如 Al-Si 合金中添加鍶可使硅顆粒從粗大針狀變?yōu)榧毿±w維狀）。
二、鑄造工藝參數(shù)的影響
1. 熔煉溫度
溫度過高：
合金吸氣量增加（如吸收氫氣形成氣孔），氧化加劇（產(chǎn)生 Al?O?夾渣），導(dǎo)致鑄件疏松、力學(xué)性能下降。
溫度過低：
鐵液流動性差，易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷，且合金元素溶解不充分，影響組織均勻性。
2. 澆注速度與壓力
重力鑄造：
澆注速度過快易卷入空氣，形成氣孔；過慢則金屬液提前凝固，無法填充復(fù)雜型腔。
壓力鑄造（壓鑄）：
高壓下金屬液快速填充型腔，可獲得表面光潔、尺寸精確的鑄件，但易產(chǎn)生皮下氣孔（高壓下氣體溶于金屬液，冷卻時析出）。
3. 冷卻速度
快速冷卻（如金屬型鑄造）：
晶粒細化，強度和硬度提高（如 ADC12 壓鑄鋁合金），但內(nèi)應(yīng)力增大，易產(chǎn)生變形或裂紋。
緩慢冷卻（如砂型鑄造）：
晶粒粗大，力學(xué)性能降低，但鑄造應(yīng)力小，適合結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。
三、組織結(jié)構(gòu)的影響
1. 晶粒尺寸與均勻性
細小均勻的晶粒可提高合金的強度和塑性（如通過添加鈦、硼等元素細化晶粒）；粗大晶粒則導(dǎo)致性能下降，且切削加工時表面粗糙度差。
2. 第二相分布
強化相（如 Al?Cu、Mg?Si）均勻彌散分布時，可通過時效強化提高強度（如 6061 鋁合金經(jīng) T6 熱處理后）；若第二相聚集或形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則會降低韌性。
四、熱處理工藝的影響
1. 退火處理
消除鑄造應(yīng)力，軟化組織，改善切削加工性（如鑄鋁件退火后硬度降低，刀具磨損減少），但強度會有所下降。
2. 時效處理
自然時效（室溫放置）：緩慢提高強度和硬度（如 2A11 鋁合金），但需數(shù)天至數(shù)周，效率低。
人工時效（加熱處理）：快速強化合金（如 6063 鋁合金經(jīng) 175℃×5h 時效后，抗拉強度從 130MPa 提升至 210MPa），但過度時效會導(dǎo)致 “過時效”，性能下降。
3. 固溶處理
將合金加熱至單相區(qū)保溫，使第二相充分溶解，隨后快速淬火，獲得過飽和固溶體，為后續(xù)時效強化奠定基礎(chǔ)（如 7075 鋁合金固溶后強度顯著提升）。
五、后續(xù)加工與應(yīng)用場景的影響
1. 切削加工性
高硅鋁合金（如 Si 含量 > 12%）因硅顆粒硬脆，易磨損刀具，需采用陶瓷或金剛石刀具；低硅鋁合金（如 3003）切削性能較好，可高速切削。
2. 表面處理適應(yīng)性
鑄鋁件表面可能存在氣孔、氧化皮，影響電鍍、陽極氧化等表面處理效果，需先進行噴砂、拋光等預(yù)處理。
3. 使用環(huán)境
耐腐蝕性：含鎂、硅的合金（如 5 系、6 系）在潮濕環(huán)境中耐蝕性優(yōu)于含銅合金（2 系），但壓鑄鋁合金因氣孔殘留，耐蝕性較差。
高溫性能：含銅、鎳的合金（如 2A12）在 150℃以上強度下降明顯，而 Al-Si 系合金耐熱性更好。