铝铸件知识库，写给采购与工程师

高压压铸：快，但容易卷气

高压压铸把铝液在很高的压力下高速压入型腔，充型时间常以毫秒计。它适合 1–3 mm 的薄壁、形状复杂、年用量大的零件，尺寸精度通常可达 CT4–CT6， 表面质量好，后续机加工量小。模具费用高，但大批量可以把模具成本摊薄。

代价是卷气。高速充型容易把型腔里的气体卷进金属，形成气孔。普通压铸件因此 一般不做 T6 热处理——固溶加热时气孔膨胀，表面会起泡；焊接也困难。 壁厚越大，最后凝固的区域越难补缩，气孔与缩松的风险越高。

重力铸造：慢，但内部更致密

重力铸造靠铝液自重充型，可以配砂芯做出复杂内腔。充型平稳，卷气少，厚壁处 可以用冒口补缩。内部致密度和韧性通常优于普通压铸，可以做 T6 热处理和焊接， 适合缸盖、进气管、轴承盖这类要承压、要密封或受力的零件。

它的尺寸精度通常为 CT6–CT8，表面较粗，机加工余量要留够；单件节拍以分钟计， 适合中小批量与多品种。对操作一致性的依赖更高，浇冒口和冷铁设计得好不好， 直接决定缩松是否受控。

选型维度	高压压铸	重力铸造
典型壁厚	1–3 mm 薄壁更有优势	4 mm 以上更从容，厚壁可补缩
年用量	大批量，模具投入需要摊薄	中小批量、多品种
尺寸精度	CT4–CT6	CT6–CT8
内部致密度	一般，易卷气	较好，厚壁处可补缩
T6 热处理	普通压铸不宜	适合
焊接	困难	可行
模具投入	高	相对低
复杂内腔	型芯受限	砂芯可以做复杂油道、水道

一张检查表

1. 最薄壁厚小于 3 mm、年用量大、以尺寸和外观为主，先评估高压压铸。
2. 壁厚大于 8 mm、要 T6、要焊接或气密性要求高，优先重力铸造，或评估低压、挤压等工艺。
3. 有复杂油道、水道内腔，砂芯重力铸造更直接。
4. 年用量不足以摊薄压铸模，重力铸造的综合成本通常更低。
5. 拿不准时，让供应商用 CAE 做充型与凝固模拟，再比较模具费和单件价。

国阳的做法：两条线都留着

国阳同时有 25 台重力铸造机和 10 台高压压铸机（DC280T–DC1200T），不是让客户去适应 某一条线，而是按零件壁厚、批量、热处理与气密要求选工艺。缸盖、进气管一类要 T6 和气密性的件走重力；油底壳、齿轮室、支架一类薄壁大批量件走高压压铸。

三步：固溶、淬火、时效

1. 固溶：把铸件加热到共晶温度以下（A356 常用约 540℃），保温数小时，让 Mg、Si 溶入 α-Al 基体。
2. 淬火：快速冷却（通常水淬），把高温固溶状态「冻」下来，形成过饱和固溶体。
3. 时效：在 150–180℃ 保温数小时至数十小时，析出细小的 Mg₂Si 强化相。温度和时间不同，强度和塑性会有明显差异。

公开研究里，A356 的 T6 工艺常见 540℃ 固溶，配合 155–180℃ 时效；具体保温时间 取决于壁厚、装炉量和客户要求的力学性能，不能照搬一个数字。固溶不足，强化相 溶不进去；固溶过度，晶粒会长大，塑性和表面质量反而下降。

为什么普通压铸件常常做不了

高压压铸件内部有卷入的气孔。固溶温度接近 500℃ 以上时，气孔里的气体膨胀， 铸件表面会起泡、变形，甚至内部开裂。所以普通高压压铸件一般不做 T6； 要热处理的结构件，通常改用重力、低压、挤压或真空压铸，把含气量先降下来。

ADC12 这类 Al-Si-Cu 压铸合金本身也不是为 T6 设计的：它的强化方式、含铁量和 气孔水平都与 A356 不同。拿 ADC12 去套 A356 的热处理规范，往往得不到想要的结果。

T6 之后要注意什么

• 变形与校正：淬火冷却不均会产生变形，薄壁件要留校正余量和专用夹具。
• 机加工顺序：通常先热处理再精加工，避免热处理变形破坏尺寸。
• 硬度不等于全部：硬度可以逐批抽检，但它不能替代抗拉强度和延伸率；关键件按客户要求做本体取样或随炉试棒。
• 成本：多一道热处理，就多一道能耗、变形和交期管理；不是所有零件都值得做 T6。

国阳的做法

国阳的 T6 线把固溶、淬火、时效放在同一条流程里，按客户要求的力学性能执行， 硬度逐批抽检；热处理后再进入精密机加工，关键面尽量一次装夹完成，减少二次装夹 带来的位置度误差。对需要 T6 的缸盖、进气管等件，热处理不是外协环节，而是 厂内工艺链的一部分。

项目	ADC12	A356（ZL104 系列）
合金体系	Al-Si-Cu	Al-Si-Mg
典型成分	Si 9.6–12.0%，Cu 1.5–3.5%	Si 6.5–7.5%，Mg 0.25–0.45%（A356）
主要工艺	高压压铸	重力、低压、砂型铸造
热处理	普通压铸件一般不做 T6	可做 T6
流动性	好，适合薄壁复杂件	一般，厚壁更从容
尺寸精度	高	中
韧性、疲劳	一般	较好
耐蚀性	一般	较好
切削性	较好，含铁易断屑	较粘刀
典型件	油底壳、齿轮室、支架、壳体	缸盖、进气管、轴承盖、轮毂

说明：表中的 A356 成分按 AA/ASTM 标准列出；国标 ZL104 的硅含量略高， 两者属于同一类 Al-Si-Mg 合金但并非完全等同，具体以图纸指定牌号和现行标准为准。

ADC12 的优势：好铸、好切、成本低

高硅带来流动性和较低的收缩，高铜提高铸态强度，含铁改善脱模和切削性能。 它适合形状复杂、壁薄、批量大的压铸件。代价是塑性和韧性偏低，普通压铸件 有气孔，一般不做 T6，焊接也困难。

A356 的优势：能热处理、韧性好

较低的硅和适量的镁，让它可以通过 T6 析出强化；铁含量控制得低，韧性和疲劳 性能更好，耐蚀性也优于 ADC12。它流动性不如 ADC12，薄壁充型更吃力，所以 多用于重力、低压或砂型铸造，适合缸盖、进气管、轴承盖这类要承压、要密封、 要一定延伸率的零件。

选材时先问四个问题

1. 要不要 T6？要，优先 A356 一类可热处理合金。
2. 壁厚是不是小于 3 mm、批量是不是很大？是，ADC12 一类压铸合金更有成本优势。
3. 要不要焊接、气密或较高疲劳寿命？要，先评估 A356 或更低含气量的工艺。
4. 客户图纸指定了牌号吗？指定了就按图纸和对应标准执行，不要用「性能差不多」去替换。

国阳的两条工艺线

国阳的重力铸造线主要做 ZL104 / ZL114A 的 T6 件，高压压铸线做 ADC12 的薄壁 大批量件。选材和工艺一起定，避免先定合金、再硬找工艺。对采购来说， 同一个零件如果用错合金，后面无论怎么调参数，都很难同时满足成本、气密和 力学性能。

气孔：气体没排出去

• 析出性气孔（氢气孔）：铝液在熔炼、转运和浇注过程中吸收氢，凝固时氢的溶解度骤降，来不及逸出就留在铸件里。炉料和工具带水、精炼剂受潮、环境湿度高，都会增加风险。
• 卷入性气孔：充型湍流把型腔气体卷进金属，常见于压铸高速充型和浇注系统设计不合理。
• 反应性气孔：金属与型砂、涂料或模具发生反应产生气体。

气孔内壁通常较光滑、形状偏圆，X 光下边界清晰。它可能单独出现，也可能和 缩松混在一起；单看一张 X 光片，有时很难判断主次。

缩松：该补的地方没补上

金属凝固时体积会收缩。如果热节（最后凝固的厚大部位）得不到冒口或浇道的补缩， 就会在枝晶间形成分散的缩松；补缩通道被阻断时，还会出现集中的缩孔。

缩松形状不规则、边缘毛糙，常出现在厚壁与薄壁交界、凸台根部、热节中心。 它不一定在表面露出来，却会降低气密性和疲劳寿命，机加工到密封面时才暴露， 往往已经晚了。

怎么查

• 外观与机加工后目视：只能发现露出表面的缺陷。
• X 射线：按 GB/T 11346 或客户指定的 ASTM E505 等标准抽检，能看清内部气孔、缩孔的位置和大小。
• 气密 / 泄漏试验：对水套、油道、进气腔等密封件，按客户要求做压力或流量测试。
• 金相与断面：确认缺陷类型、枝晶间距和变质效果。
• 三坐标与尺寸：有时问题不是「洞」，而是变形或加工余量不足导致的尺寸超差。

预防比挑选更重要

• 熔炼：炉料干燥、工具预热、旋转吹氩/氮除气，测氢或密度当量，别让铝液带着气进模。
• 充型：压铸优化低速/高速压射、溢流与排气；重力铸造控制浇注温度和充型速度，避免紊流。
• 凝固：合理设置冒口、冷铁和浇道，让厚大部位先得到补缩；用 CAE 模拟热节位置。
• 模具：排气槽、溢流槽保持通畅，涂料不过量，避免卷气和反应性气孔。
• 过程：首件确认、批次抽检，把缺陷类型和位置记录下来，反推到那一炉、那一模。

国阳的做法

铝锭按牌号入库，化学成分逐批光谱化验；每炉测氢、除气除渣；首件用三坐标确认， X 光按批次抽检内部缺陷；密封面按客户要求做气密性试验。发现缺陷时，先判断是 气孔还是缩松，再回到熔炼、充型或补缩环节调整，而不是靠加大加工余量把缺陷 「车掉」。

标准怎么查

GB/T 6414—2017《铸件 尺寸公差、几何公差与机械加工余量》把加工余量分为 A–K 十个等级（RMA），按成品最大轮廓尺寸查表。铝合金的推荐等级通常是： 金属型（重力/低压）D–F，砂型机器造型 E–G，手工造型 F–H；高压压铸件尺寸 更精确，余量可以更小。

注意：标准给的是单面余量；圆形或双侧加工面要加倍。实际图纸上还要考虑基准面 的选择，不能只按最大尺寸套一个数。

经验范围

• 高压压铸小件：单面约 0.3–0.5 mm；中型件约 0.5–1.0 mm。
• 金属型重力铸造：单面常见 1–2 mm，大件或变形敏感件适当加大。
• 砂型铸造：单面常见 2–5 mm，顶面比底面和侧面再大一级。

这些只是经验值，最终以图纸、铸造方法和供应商的实际工艺能力为准。余量等级 不是越精密越好：等级越细，对模具、砂芯和过程控制的要求越高。

余量留小了会怎样

• 铸件表面有氧化皮、粘砂、冷隔或凹陷，余量不足时加工后仍留黑皮。
• 壁厚偏差、错型或热处理变形，会让局部余量被「吃掉」，尺寸超差。
• 缺陷层没去掉，气孔或缩松暴露在密封面上，气密试验不合格。

余量留大了会怎样

• 机加工工时和刀具损耗增加，单件成本上升。
• 把表层致密组织切掉，反而可能露出内部气孔。
• 薄壁件刚性下降，装夹和切削变形风险增加。
• 铝屑回收增加，材料利用率下降。

怎么定得更准

1. 先定基准：以大平面或孔系作为统一基准，减少多次装夹。
2. 看变形：T6 件、薄壁件、长条形件要留校正余量。
3. 做首件：用三坐标测毛坯，确认实际余量分布，再修模具或加工坐标。
4. 和供应商一起定：铸造与机加工在同一家时，余量可以按实际工艺能力压到更合理；分开时要在图纸上写清楚。

国阳的做法

国阳把铸造和精密机加工放在同一个厂区，毛坯余量、热处理变形和加工基准可以在 样件阶段一起验证；96 台立式钻铣加工中心，关键面尽量一次装夹完成，减少二次 装夹带来的位置度误差。

哪些零件已经铝化

• 发动机：缸盖、进气管、气门室罩盖、齿轮室、油底壳、轴承盖、EGR 阀座。
• 传动：离合器壳、变速箱壳、后盖。
• 结构：支架、托架、踏板、电池包壳体（新能源）。

这些件的共同点是：形状复杂、壁厚不均、批量稳定，适合铸造一次成形；同时又有 密封、尺寸或 NVH 要求，需要后续精密机加工。

铝的边界在哪里

• 温度：普通 Al-Si 合金在 200℃ 以上强度下降明显，缸内高温部件仍需要铸铁、钢或耐热铝合金。行业在研究 Al-Cu-Mn-Zr 一类高温合金，用来做中重型卡车的缸体和缸盖；ORNL 与 GM 的合作报道提到，这类合金在研究阶段可带来约 15% 减重和 10% 以上的燃油效率提升，但这不是量产承诺。
• 刚度与耐磨：铝的弹性模量低，滑动摩擦面通常要镶缸套、轴承座或做表面处理。
• 成本：铝锭价格、铸造良率和模具投入决定了「铝代铁」是否划算；不是所有零件减重都能收回成本。
• 回收：铝合金回收价值高，但牌号混杂会影响再生料的成分控制；闭环回收和分选越来越重要。

工艺在往哪里走

• 真空压铸、结构件压铸：降低卷气，让压铸件可以焊接、热处理，进入车身和底盘结构。
• 重力/低压铸造 + T6：继续服务缸盖、进气管等要致密度和韧性的发动机件。
• CAE 与工艺仿真：在开模前预测卷气、缩松和变形，减少试模轮次。
• 再生铝与低碳：主机厂开始要求材料碳足迹和回收比例，铸造厂要能追溯炉料。

国阳的位置

国阳不做泛泛的「铝铸件」，而是围绕商用车柴油机的铝件做深：重力铸造与高压 压铸双线、T6 热处理、精密机加工和检测在厂内闭环，产品覆盖缸盖、进气管、 EGR、气门室罩盖、齿轮室、油底壳、支架等。对客户来说，这意味着一个零件从 毛坯到成品可以在同一套质量体系里追溯，而不是在多道外协之间来回。