耐蚀铸造铝合金是指在大气、水、燃油和润滑剂等介质中,具有较高抗腐蚀性能的铸造铝合金。耐蚀铸造铝合金是用于制造在腐蚀条件下工作的零部件的铸造铝合金,要求兼有良好的耐蚀性和足够高的力学性能。
铸造铝镁系合金中,镁含量在4.5%~11.5%之间,均低于固溶体α的极限浓度。因此,合金中可能有单相α组织和α+β(Mg5Al8)组织同时存在,前者在腐蚀介质中无微电池现象,后者在腐蚀介质中,β(Mg5Al8)相为阳极,优先被腐蚀。合金表面的β(Mg5Al8)相被腐蚀后,剩下的是单一的α相,则微电池现象被阻止。
铝硅系二元共晶型合金经变质处理后,能经受住
海水、
二氧化碳、
浓硫酸、
氨、硫和过
氧化氢等介质的腐蚀,同许多有机物接触不被腐蚀,可用作低载荷气密性要求高的耐蚀零部件。
其特点是在工作介质的作用下,组织稳定、电化学性能稳定、并保持一定的力学性能。工业用铸造铝合金抗腐蚀性能最好的是Al-Mg系合金。A1-Si系合金次之。添加少量锌、硅或锰的Al-Mg系铸造铝合金,其组织基本上是单相的α固溶体,只有少量的第二相均匀分布在晶界上,抗大气腐蚀性能良好,同时具有良好的阳极化及电镀性能。
中国铝镁系耐蚀铸造铝合金的牌号有ZL301合金(10.5%Mg)和ZL303合金(5.0%Mg,1.0%Si,0.25%Mn)等。ZL301合金为α+β(Mg5Al8)二相
合金,还可能存在少量的杂质相T2(AlFeSi)和Mg2Si相。固溶处理后,β(Mg5Al8)溶入固溶体中,固溶强化达到最佳状态并获得高的耐蚀性。其强度可达300MPa,适于在海水和弱碱溶液中工作。其缺点是凝固收缩率大,有吸气倾向,气密性差。ZL303合金组织中有α相、Mg2Si、β(Mg5Al8)和Al10Mg2Mn等相。合金中含硅对耐蚀性没有不良影响,Mg2Si和α形成共晶可改善流动性,锰有利于合金的耐蚀性并减少杂质铁的有害影响。ZL301合金有中等强度,σb达170MPa,气密性良好,切削和焊接性能亦好。由于具有很高的抗蚀性,可广泛用于船舶工业和内燃机的活塞。
主要用于制造水上飞机及舰艇上层结构中要求耐海水或潮湿大气腐蚀的构件和装饰性零件,也广泛用于
化学工业和食品工业部门。