آلیاژ آلومینیوم ADC12: راه حل های آلیاژ با قدرت بالا با قدرت بالا

1. مقدمه

آلومینیوم ADC12 یکی از پرکاربردترین آلیاژهای کشته شده در اتومبیل است, الکترونیک, و کاربردهای عمومی صنعتی.

استاندارد در اصل در ژاپن تحت JIS H 5302, ADC12 به دلیل تعادل مطلوب از قابلیت استفاده از آن به یک کارگاه بین المللی تبدیل شده است, خصوصیات مکانیکی, و هزینه.

نام آن "ADC" مخفف "آلومینیوم است دایکستینگ,"در حالی که پسوند" 12 "به طور معمول به محتوای اسمی سیلیکون آن اشاره دارد (تقریباً 10-13 درصد وزنی).

در طی چند دهه گذشته, ADC12 یک موقعیت غالب در تولید مؤلفه های با حجم بالا را تضمین کرده است, به خصوص برای قطعاتی که به هندسه های پیچیده نیاز دارند, دیوارهای نازک, و ثبات ابعادی خوب.

از نظر تاریخی, صنعت در حال مرگ در اواسط قرن بیستم برای برآورده کردن تقاضا برای اجزای سبک اما بادوام پدیدار شد.

تا دهه 1970, آلیاژهای ADC12 در مقادیر زیادی در ژاپن تولید می شدند; امروز, مشخصات معادل تحت EN وجود دارد (به عنوان مثال, و AC-ALSI12CU2) و ASTM (به عنوان مثال, آسم B85).

محبوبیت آنها ناشی از ترکیبی از عوامل است: سیالیت عالی به شکل مذاب, نرخ جامد سازی سریع در فولاد می میرد,

و ساختاری که می تواند متناسب با آن باشد - از طریق عملیات حرارتی - برای نیازهای خاص عملکرد.

2. ترکیب شیمیایی و متالورژی

عملکرد ADC12 اساساً توسط ترکیب شیمیایی کنترل شده آن و اصول متالورژیکی حاکم بر رفتار جامد آن دیکته می شود.

محدوده ترکیب معمولی

عنصر	دامنه ترکیب (وزنی ٪)	عملکرد اصلی
سیلیکون (وت)	9.6 - 12.0	نقطه ذوب را پایین می آورد, باعث افزایش سیالیت و مقاومت در برابر سایش می شود
مس (مس)	1.9 - 3.0	از طریق بین المللی و سخت گیری سن تقویت می شود
اتو کردن (با)	رده 0.8	کنترل ناخالصی; آهن بیش از حد مراحل شکننده را تشکیل می دهد
منگنز (منگنه)	رده 0.5	مورفولوژی بین فلزی را تغییر می دهد
روی (روی)	رده 0.25	تقویت جامد جزئی
منیزیم (مگس)	رده 0.06	تصفیه دانه, سخت شدن سن ایدز (حداقل در ADC12)
دیگران (از, در, sn, پب, و غیره)	هر یک 0.15, کل 0.7	پالایش ردیابی یا محدودیت ناخالصی
آلومینیوم (با هم)	باقی مانده (تقریباً. 83.5 - 88.2)	فلز پایه

نقش عناصر آلیاژ

• سیلیکون (وت): نقطه ذوب را پایین می آورد (~ 580 درجه سانتیگراد برای eutectic al -si), سیالیت را بهبود می بخشد, انقباض را کاهش می دهد, و مقاومت سایش را افزایش می دهد.
  محتوای SI بالاتر باعث افزایش قابلیت بازیگری و ثبات بعدی در هنگام جامد شدن می شود.
• مس (مس): به طور قابل توجهی قدرت را افزایش می دهد - به ویژه پس از عملیات حرارتی (T5/T6)- با تشکیل تقویت فازهای بین فلزی (به عنوان مثال, AL2_22CU, θ ′ رسوب می کند).
  هر چند, مس بیش از حد می تواند مقاومت در برابر خوردگی را در صورت عدم مدیریت صحیح کاهش دهد.
• اتو کردن (با): به طور معمول ناخالصی محسوب می شود; فراز 0.8 وزنی ٪, آهن سوزن را تشکیل می دهد- یا β-al555fesi intermetallics مانند صفحه, که می تواند آلیاژ را در آغوش بگیرد. بنابراین FE در زیر نگه داشته می شود 0.8 وزنی ٪.
• منگنز (منگنه): اضافه شده (رده 0.5 وزنی ٪) برای تغییر مورفولوژی β-fesi در بین فلزی های خوش خیم تر α-Fe, بهبود انعطاف پذیری و کاهش ترک خوردگی گرم.
• روی (روی): در مقادیر کمی (< 0.25 وزنی ٪), روی می تواند قدرت را بدون ضرر قابل توجهی در برابر ریخته گری تقویت کند.
• منیزیم (مگس): به طور معمول حداقل (< 0.06 وزنی ٪) در ADC12; هر چند, مقادیر اندک به پالایش دانه ها کمک می کند و می تواند در ترکیب با CU برای سخت شدن سن مفید باشد.

اصول سیستم al -and -with

al -si eutectic در 12.6 وزنی اگر مایع اطراف آن را فراهم کند 577 درجه سانتیگراد و یک جامد eutectic در 577 درجه سانتیگراد.

ADC12 کمی hypoeutectic است (9.6 - 12 WT ٪ SI), در نتیجه دانه های α-al اولیه که توسط یک لایه لایه ریز یا فیبری احاطه شده است.

در حین استحکام در یک قالب, خنک کننده سریع (10-50 درجه سانتیگراد در ثانیه) ریزساختار را اصلاح می کند, کاهش تخلخل و افزایش خصوصیات مکانیکی.

حضور مس در ماتریس AL -SI تشکیل θ را تشویق می کند (AL2_22CU) در طول پیری رسوب می شود, افزایش استرس اثبات تا 200 MPA برای نمونه های تحت درمان با T6.

3. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی

تراکم, نقطه ذوب, هدایت حرارتی

• تراکم: ~ 2.74 g/cm³ (با محتوای SI/CU کمی متفاوت است)
• دامنه ذوب: 540 - 580 درجه سانتیگراد (خاص در اطراف 580 درجه سانتیگراد, solidus در اطراف 515 درجه سانتیگراد)
• هدایت حرارتی: ~ 130 w/m · k (دارای بازار بی نظیر)

این خصوصیات ADC12 را نسبت به فولاد نسبتاً سبک می کند (7.8 g/cm³) در حالی که هنوز سختی مناسبی را ارائه می دهد (مدول جوان 70 معدل).

دامنه ذوب متوسط ​​برای ریخته گری با فشار بالا بهینه است, فعال کردن زمان چرخه سریع در حالی که مصرف انرژی را به حداقل می رساند.

استحکام کششی, قدرت عملکرد, کشیدگی, سختی

• وضعیت ریخته گری (T0): ADC12 به طور معمول نقاط قوت کششی را نشان می دهد 210 MPA و 260 MPA, با کشیدگی در حدود 2-4 ٪. سختی متوسط ​​است (~ 75 HB).
• شرایط T5 (پیری مستقیم): بعد از مرگ و میر, مؤلفه ها می توانند تحت پیری مصنوعی قرار بگیرند (به عنوان مثال, 160 درجه سانتیگراد به مدت 4-6 ساعت). قدرت بالا می رود 240 - 280 MPA, اما انعطاف پذیری کمی کاهش می یابد.
• شرایط T6 (درمان راه حل + پیری مصنوعی): درمان راه حل (به عنوان مثال, 500 درجه سانتیگراد برای 4 ساعت) مراحل CU و MG غنی را حل می کند, به دنبال آن خاموش شدن آب و پیری (به عنوان مثال, 160 درجه سانتیگراد برای 8 ساعت).
  نقاط قوت کششی 260 - 300 MPA و عملکرد نقاط قوت 160 - 200 MPA قابل دستیابی است, البته با کاهش کشش به 1-2 ~. سختی برینل به 110 HB.

انبساط حرارتی و رفتار خستگی

ضریب انبساط حرارتی (CTE): ~ 21 × 10 ⁻⁶ /درجه سانتیگراد (20-300 درجه سانتیگراد), مشابه اکثر آلیاژهای AL -SI.

طراحی برای تحمل های محکم باید برای گسترش حرارتی در برنامه های دارای نوسانات دمای زیاد به حساب بیاورد.

قدرت خستگی

رفتار خستگی ADC12 به شدت به کیفیت ریخته گری بستگی دارد (تخلخل, اجزاء, و پایان سطح) و حالت عملیات حرارتی:

• خستگی (T0): تحت خمش معکوس (r = –1), حد استقامت برای ADC12 با فشار بالا به طور معمول است 60 - 80 MPA در 10⁷ چرخه.
  ریخته گری با حداقل تخلخل و مورفولوژی Si اصلاح شده (از طریق SR یا NA اضافه) می تواند نزدیک شود 90 MPA.
• شرایط سن (T5/T6): پیری استحکام کششی را افزایش می دهد اما می تواند کمی زندگی خستگی را کاهش دهد, به عنوان شکنندگی ناشی از رسوب ، شروع ترک را تقویت می کند.
  محدودیت خستگی کاملاً معکوس در T6 از محدوده T6 70 - 100 MPA برای بازیگران با کیفیت بالا (سطوح صیقلی, ریختگی).
• غلظت استرس: گوشه های تیز, بخشهای نازک, یا تغییرات ناگهانی مقطع به عنوان سایت های شروع ترک عمل می کند.
  دستورالعمل های طراحی فیله ها را با شعاع توصیه می کنند 2 میلی متر برای دیوارها 3 میلی متر ضخیم برای کاهش استرس محلی.

4. فرآیند تولید و ریخته گری

روشهای ریخته گری

• بازیگران داغ اتاق داغ: Molten ADC12 در کوره ای که مستقیماً به محفظه شات وصل شده است ساکن است.
  یک پیستون فلز مذاب را از طریق غلیظ به داخل قالب وادار می کند.
  مزایا شامل زمان چرخه سریع و اکسیداسیون فلزی به حداقل رسیده است; هر چند, محتوای SI نسبتاً زیاد آلیاژ (در مقایسه با آلیاژهای روی یا میلی گرم) به معنای زمان پر کردن تا حدودی کندتر است.
• ریخته گری اتاق سرد سرد: فلز مذاب در یک محفظه سرد جداگانه قرار می گیرد, و یک پیستون آن را به داخل می کشد.
  این روش برای ADC12 ترجیح داده می شود که حجم ذوب بالا یا کنترل دقیق دما/ناخالصی فلز مذاب لازم باشد.
  اگرچه زمان چرخه طولانی تر از اتاق گرم است, این ویژگی های مکانیکی برتر و سطح بهتر سطح را به همراه دارد.

پارامترهای ریخته گری بحرانی

• ریختن دما: به طور معمول 600 - 650 درجه سانتیگراد. خیلی کم: خطر سوء استفاده و تعطیل های سرماخوردگی; خیلی بلند: فرسایش بیش از حد قالب و افزایش حلالیت گاز منجر به تخلخل.
• سرعت تزریق & فشار: سرعت تزریق 2-5 متر بر ثانیه و فشارهای 800-1600 بار از پر کردن سریع قالب اطمینان حاصل می کند (در 20-50 میلی ثانیه) در حالی که تلاطم را به حداقل می رساند.
• درجه حرارت: از قبل گرم شده به 200 - 250 ° C برای جلوگیری از انجماد زودرس پوست. کنترل شده توسط کانال های خنک کننده روغن یا گرمایش القایی.
• طراحی دروازه و دونده: باید طول جریان کوتاه را متعادل کند (برای کاهش گرما) با انتقال صاف (برای به حداقل رساندن تلاطم).
  دروازه های خوب طراحی شده هوای گرفتار شده را کاهش داده و جبهه های جریان فلزی یکنواخت تولید می کنند, بنابراین محدود کردن تخلخل و تعطیل های سرماخوردگی.

نقص و کاهش معمولی

• تخلخل (گاز & انقباض):

• • تخلخل گاز: هوا یا هیدروژن به دام افتاده منجر به حفره های کروی کوچک می شود.
    کاهش: ریخته گری با کمک خلاء, جداسازی ذوب با استفاده از آرگون یا نیتروژن, تهویه بهینه شده در قالب.
  • تخلخل کوچک: اگر مسیرهای تغذیه ای در حین استحکام کافی نباشند. کاهش: قرارگیری مناسب/قرار دادن دروازه یا سرریزهای محلی.

• خلوت های سرد & سوء هاضمه:

• • ناشی از جامد شدن زودرس یا دمای پایین ریختن. کاهش: دمای ریختن را کمی افزایش دهید, مسیر جریان ساده, برای حفظ دما ، اسپری های "فیدر" را اضافه کنید.

• پارگی گرم:

• • ترک ها به دلیل فشارهای کششی در هنگام جامد شدن رخ می دهند.
    پیشگیری: ترکیب آلیاژ را تغییر دهید (آهن یا منگنز کمی بالاتر), دمای قالب را بهینه کنید, تغییرات ضخامت بخش را کاهش دهید.

5. عملیات حرارتی و ساختار

ریزساختار

• دانه های α-al اولیه: ابتدا پس از خنک شدن در زیر فرم کنید 600 درجه سانتیگراد, اگر سرعت خنک کننده کند باشد به طور معمول دندریتیک به شکل.
  در ریخته گری با فشار بالا (نرخ خنک کننده 10-50 درجه سانتیگراد در ثانیه), دندریت های α-al خوب و برابر هستند.
• eutectic si: متشکل از یک شبکه بهم پیوسته ذرات سیلیکون و α-AL. خنک کننده سریع یک مورفولوژی SI فیبری یا اسکلتی ایجاد می کند, که انعطاف پذیری را بهبود می بخشد.
• فازهای بین فلزی:

• • با هم2_22مس (فاز θ): اشکال مانند صفحه یا θ′ish در اطراف مناطق غنی از مس, درشت در بازیگران.
  • intermetalics fe-si: β-al5_55fesi (مانند سوزن) و α-al8_88fe2_22si (اسکریپت چینی) بسته به نسبت آهن/منگنز. دومی کمتر مضر است.
  • مگس2_22وت: حداقل در ADC12 به دلیل محتوای کم میلی گرم.

عملیات حرارتی محلول, فروکش, و پیری

• درمان راه حل: گرما به 500 درجه سانتیگراد به مدت 3-6 ساعت برای حل فازهای مس و منیزیم در ماتریس α-al. احتیاط: قرار گرفتن در معرض طولانی مدت ذرات Si را درشت می کند.
• فروکش: خاموش شدن آب سریع به 20 - 25 ° C اتم های املاح را در محلول جامد اشباع نشده تله می زند.
• پیری (پیری مصنوعی): به طور معمول در 150 - 180 درجه سانتیگراد به مدت 4-8 ساعت. در حین پیری, اتم های مس به عنوان مراحل ریز θ ′ و θ in رسوب می کنند, قدرت به طرز چشمگیری افزایش می یابد (سنی).
  بیش از حد (زمان/دما اضافی) منجر به رسوب درشت تر و کاهش قدرت می شود.

تأثیر عملیات حرارتی بر خواص

• T0 (دارای بازار بی نظیر): فیبری خوب SI انعطاف پذیری مناسبی را فراهم می کند (2-4 ٪ کشیدگی). مقاومت کششی 220 MPA.
• t5 (پیری مستقیم): بدون درمان راه حل, پیری در 150 درجه سانتیگراد برای 6 ساعات کششی به ~ افزایش می یابد 250 MPA, اما ناهمسانگردی به دلیل جهت ریخته گری می تواند باقی بماند.
• t6 (راه حل + پیری): توزیع مس یکنواخت پس از محلول منجر به هسته همگن θ ′ در هنگام پیری می شود.
  به نقاط قوت کششی می رسد تا 300 MPA. کشیدگی ممکن است به 1-2 ~ کاهش یابد, ساخت قطعات شکننده تر.

6. مقاومت در برابر خوردگی و تیمارهای سطحی

رفتار خوردگی

ADC12, مانند اکثر آلیاژهای AL -SI -CU, مقاومت در برابر خوردگی متوسط ​​در محیط های جوی و خفیف اسیدی/اساسی را نشان می دهد.

حضور مس می تواند زوج های میکرو گالوانیک با α-AL ایجاد کند, ایجاد آلیاژ مستعد ابتلا به گودالهای بومی شده در رسانه های حاوی کلرید تهاجمی (به عنوان مثال, محیط های دریایی).

در pH خنثی آب یا اسیدهای رقیق, ADC12 به دلیل تشکیل محافظ در برابر خوردگی یکنواخت مقاومت می کند, فیلم منفعل Al₂o₃.

هر چند, مس (> 2 وزنی ٪) تمایل به سازش غیرفعال در راه حل های کلرید دارد.

درمان های سطح مشترک

• آندایز کردن:

• • آنودایز کردن اسید کرومیک (نوع I): نازک تولید می کند (~ 0.5 - 1 μM) لایه تبدیل, حداقل تغییر بعدی, اما مقاومت در برابر سایش محدود.
  • اسید سولفوریک اسید (نوع دوم): اکسید ضخیم تر تولید می کند (5-25 میکرومتر), بهبود خوردگی و مقاومت در برابر سایش. پس از مراقبت لازم برای کاهش تخلخل.

• پوشش تبدیل کرومات (CCC): به طور معمول پوشش های مبتنی بر Cr₃o₈ (~ 0.5 - 1 μM) اعمال شده از طریق غوطه وری. محافظت در برابر خوردگی خوب و چسبندگی رنگ.
• پوشش پودری / نقاشی: اگر بستر به درستی تحت درمان قرار گیرد ، محافظت از خوردگی قوی را ارائه می دهد (به عنوان مثال, اندکی سخت, ابتدایی). مناسب برای قطعاتی که در معرض محیط های فضای باز یا صنعتی قرار دارند.
• آبکاری نیکل الکترول (درج کردن): نادر اما برای برنامه های با پوشیدن بالا یا با خوردگی بالا استفاده می شود;
  یک لایه Ni -P یکنواخت تولید می کند (5-10 میکرومتر) این باعث افزایش سختی و مقاومت در برابر خوردگی می شود.

عملکرد خوردگی تطبیقی

• ADC12 (مس 2 وزنی ٪) در مقابل. A356 (مس 0.2 وزنی ٪): A356 به دلیل داشتن مس پایین ذاتاً مقاوم در برابر خوردگی است;
  ADC12 به طور معمول برای شرایط دریایی یا بسیار خورنده به محافظت بهتر سطح نیاز دارد.
• در مقایسه با آلیاژهای منیزیم (به عنوان مثال, AZ91): ADC12 مقاومت در برابر خوردگی برتر و ثبات بعدی دارد, در جایی که عمر طولانی مدت بسیار مهم باشد ، آن را ترجیح می دهد.

7. مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم

ADC12 در مقابل. A380 (معادل ایالات متحده)

• ترکیب: A380 به طور اسمی حاوی 8-12 درصد وزنی SI است, 3-4 درصد وزنی با, ~ 0.8 وزنی ٪ (< 1.5 وزنی ٪) با, به علاوه Zn و Trace Mg.
  دامنه مس ADC12 باریک تر است (1.9-3 درصد وزنی), تا حدودی پایین تر از A380.
• خصوصیات مکانیکی: A380 T0: ~ 200 MPA کششی, ~ 110 HB; ADC12 T0: ~ 220 MPA کششی, ~ 80 HB.
  در شرایط T6, هر دو می توانند به 300 MPA کششی, اما ADC12 به دلیل مورفولوژی بهینه بهینه سازی SI اغلب کشیدگی کمی بهتر از آن نشان می دهد.
• برنامه: A380 در آمریکای شمالی رواج دارد; ADC12 در آسیا. هر دو در بازارهای مشابه خدمت می کنند (محاصره خودرو, قاب های الکترونیکی مصرفی).

ADC12 در مقابل. A356 (بازیگران گرانشی, بازیگران نمی میرند)

• روش پردازش: A356 در درجه اول برای گرانش یا ریخته گری شن و ماسه استفاده می شود, نه ریخته گری با فشار بالا.
• ترکیب: A356 حاوی 7 WT ٪ SI, ~ 0.25 وزنی ٪ با, ~ 0.25 وزنی ٪ میلی گرم; ADC12 SI (10 تا 12 درصد وزنی) بالاتر است, و با (~ 2 وزنی ٪) به طور قابل توجهی بالاتر است.
• خصوصیات مکانیکی: A356 T6: کششی 270 MPA, کشیدگی 10%. ADC12 T6: کششی 290 MPA, کشیدگی 1-2 ٪.
  A356 انعطاف پذیر تر است اما برای دیوار نازک مناسب تر است, اشکال پیچیده.

رهنمودهای انتخابی

• دیواره, اشکال پیچیده & حجم زیاد: ADC12 (یا A380) توسط ریخته گری با فشار بالا.
• بخش های بزرگ, انعطاف پذیری خوب & قابلیت جوشکاری: A356 از طریق شن و ماسه یا ریخته گری قالب دائمی.
• مقاومت در برابر خوردگی بالا & قطعات هوافضا بحرانی: آلیاژهای AL-SI-MG با خلوص بالا (به عنوان مثال, A390).

8. برنامه های ADC12

صنعت خودرو

• اجزای موتور: پیستون (در برخی موتورهای کم هزینه), محل کاربراتور, بدنهای دریچه گاز.
  اگرچه بسیاری از نصب شده برای اجزای استرس بالا به A380 یا A390 منتقل شده اند, ADC12 برای خانه ها و براکت ها رایج است.
• محورهای گیربکس: هندسه پیچیده به دیوارهای نازک نیاز دارد (1.5-3 میلی متر); سیالیت عالی ADC12 و جامد سازی سریع از ویژگی های دقیق اطمینان حاصل می کند.
• اجزای تعلیق & براکت: نسبت قدرت به وزن, دقت ابعادی, و سطح سطح ADC12 را برای براکت های باربری ایده آل می کند (به عنوان مثال, موتور).

محفظه های الکترونیکی و الکتریکی

• غرق شدن: هدایت حرارتی ADC12 (~ 130 w/m · k) و توانایی تشکیل باله های پیچیده (از طریق ریخته گری) اطمینان از اتلاف گرمای مؤثر برای الکترونیک برق, LEDS, و تجهیزات مخابراتی.
• اتصالات & محفظه های سوئیچی: هندسه های داخلی پیچیده, دیوارهای نازک, و الزامات محافظت از EMI با شیمی آلیاژ ADC12 و دقت در معرض خطر قرار می گیرد.

ماشین آلات صنعتی

• پمپاژ & محفظه: مقاوم در برابر خوردگی (وقتی به درستی پوشش داده شد) و از نظر ابعادی پایدار است, ADC12 در پمپ های تصفیه آب استفاده می شود, کمپرسو, و ابزارهای پنوماتیک.
• قطعات کمپرسور: سرهای سیلندر, محوطه, و میل لنگ برای کمپرسورهای پیچ چرخشی کوچک از انتقال حرارت ADC12 و استحکام مکانیکی بهره مند می شوند.

محصولات و لوازم مصرفی

• اجزای لوازم خانگی: ماشین لباسشویی, طبل خشک کن پشتیبانی می کند, و محل های جاروبرقی.
  قوام بعدی و پایان سطح باعث کاهش پردازش پس از.
• تجهیزات ورزشی: قاب های دوچرخه یا قطعات موتورسیکلت که در آن بخش های دیواره نازک و سطوح زیبایی شناسی مورد نیاز است.
  Die-Cast ADC12 تولید سریع و ویژگی های نصب یکپارچه را ارائه می دهد.

9. مزایا و محدودیت ها

مزایا

• قابلیت بازیگری عالی: محتوای بالای SI نقطه ذوب را کاهش می دهد و سیالیت را افزایش می دهد, دیوار نازک را فعال کنید (به سمت 1 میلی متر) ویژگی هایی با حداقل نقص.
• ثبات ابعادی: انقباض کم و خنک کننده سریع ریزساختارهای ریز دانه تولید می کنند, تحمل محکم (± 0.2 MM یا در بسیاری موارد بهتر).
• مقرون به صرفه بودن: مرگ و میر باعث تولید با حجم بسیار بالا با هزینه کم در هر قطعه می شود. در دسترس بودن گسترده ADC12 باعث کاهش هزینه مواد می شود.
• طیف خاصیت مکانیکی: عملیات حرارتی پس از ریخته گری (T5/T6) می تواند خواص را از استحکام/انعطاف پذیری متوسط ​​به استحکام بالا تنظیم کند (تا 300 MPA کششی).

محدودیت ها

• انعطاف پذیری پایین: کشیدگی ADC12 به عنوان ریخته گری (2-4 ٪) پایین تر از آلیاژهای Gravity-Cast AL-SI-MG است (8-12 ~).
  T6 کشیدگی را بیشتر به 1-2 ~ کاهش می دهد. برای قطعاتی که نیاز به شکل گیری بالا پس از بازی دارند مناسب نیست.
• حساسیت خوردگی: محتوای مس بالا ، ADC12 را به سمت گودبرداری در محیط های کلرید بدون محافظت از سطح کافی مستعد می کند.
• محدودیت های دما: خواص مکانیکی را فقط تا 150-160 درجه سانتیگراد حفظ می کند; بالاتر از این, استحکام به دلیل پیری بیش از حد و از بین رفتن رسوبات به شدت کاهش می یابد.
• بین فلزی شکننده: کنترل نادرست آهن یا کمبود منگنز می تواند منجر به سوزن های شکننده β-AL5 555fesi شود, تأثیر منفی بر سختی.

10. استانداردهای کیفیت و آزمایش

استانداردهای بین المللی

• jis h 5302 (ژاپن): ترکیب شیمیایی ADC12 را مشخص می کند, الزامات مکانیکی, و روش های آزمایش برای محصولات با فشار بالا ریخته شده.
• در 1706 / و AC-ALSI12CU2 (اروپا): محدودیت های شیمیایی معادل و خصوصیات مکانیکی را تعریف می کند, نیاز به مقاومت کششی خاص, کشیدگی, و تست سختی.
• آسم B85 (ایالات متحده آمریکا): آلیاژهای فرفورژه و ریخته گری; برای ADC12 DIE-CAST, به ASTM B108 یا مشخصات اختصاصی توسط OEM مراجعه کنید.

روشهای تست مشترک

• تست کششی: نمونه های استاندارد که از ریخته گری ماشینکاری شده است; قدرت کششی نهایی را ارزیابی می کند (بیدر), قدرت عملکرد (0.2% جبران کردن), و کشیدگی (درصد).
• سختی (برینل یا راکول): روش غیر مخرب برای استنباط تغییرات قدرت; محدودیت ADC12 معمولی بسته به شرایط.
• فلز شناسی: تهیه نمونه (نصب, صیقل, اچ با معرف کلر) ساختار دانه را نشان می دهد, مورفولوژی سیلیکون eutectic, فازهای بین فلزی, تخلخل.
• اشعه ایکس / سی تی اسکن: نقص داخلی را تشخیص می دهد (تخلخل, خلوت های سرد) بدون تقسیم بندی; برای اجزای با قابلیت اطمینان بسیار مهم است (قطعات ایمنی خودرو).
• تجزیه و تحلیل شیمیایی: تکنیک هایی مانند طیف سنجی انتشار نوری (ایز) یا فلورسانس اشعه ایکس (XRF) پیروی از استانداردهای ترکیب را تأیید کنید.

تحمل و بازرسی

• تحمل های بعدی: برای ویژگی های مهم, ± 0.1 میلی متر تا 0.2 MM برای دیوارها قابل دستیابی است < 3 میلی متر; بخش های بزرگتر ممکن است نگه داشته شود 0.5 MM یا بهتر.
• پایان سطح: ASC12 به عنوان CAST می تواند به RA برسد 1.6 μM; با فرآیندهای ثانویه (بخار, پایان ارتعاش), ra ~ 0.8 μm یا بهتر.

11. ملاحظات زیست محیطی و پایداری

بازیافت

• قابلیت بازیافت بالا: آلومینیوم بی نهایت قابل بازیافت است بدون تخریب خواص ذاتی.
  قراضه ADC12 (زرنگ, دونده, رد کردن) در صورت تفکیک به درستی ، می توان با کاهش حداقل کاهش یافت.
• دارای آلومینیوم ثانویه: استفاده از آلومینیوم بازیافت شده می تواند مصرف انرژی اولیه را تا حداکثر کاهش دهد 92% در مقایسه با تولید ویرجین.
  هر چند, کنترل سطح آهن و مس در ذوب ثانویه برای حفظ مشخصات ADC12 بسیار مهم است.

مصرف انرژی و تولید گازهای گلخانه ای

• DIEN-CAST VS. ماشینکاری: مودب (روند شکل خالص) زباله های ماشینکاری را به طرز چشمگیری کاهش می دهد. در مقایسه با ماشینکاری بیل, ریخته گری از 30-50 ٪ انرژی کمتری در هر قسمت استفاده می کند.
• ردپای کربن: هنگامی که از خوراک بازیافت شده تهیه می شود, ردپای کربن اجزای ADC12 می تواند به اندازه 2-3 کیلوگرم CO₂-EQ در هر کیلوگرم قسمت باشد.
  در مقابل, آلومینیوم اولیه می تواند بیش از 15 kg Co₂-eq در هر کیلوگرم.

ارزیابی چرخه زندگی (LCA)

• گهواره: Die-Cast ADC12 از بازیافت حلقه بسته در ریخته گری بهره می برد.
  مراحل چرخه عمر شامل تولید مواد اولیه است (معادن, پالایش), مودب, ماشینکاری, درمان سطحی, استفاده, و بازیافت پایان عمر.
• پایان عمر: بیش از 90% اجزای ریخته گری آلومینیوم بازپس گیری و مجدداً به جریانهای آلومینیومی ثانویه تبدیل می شوند, به حداقل رساندن دفن زباله و کاهش کاهش کلی منابع.

12. روندها و تحولات آینده

تغییرات آلیاژ

• کاهش انواع مس: برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی, مشتقات جدید ADC12 محتوای مس را به 1 وزنی ٪, جبران با ردیابی MG یا MN.
  این باعث می شود نقاط قوت اوج کمی کاهش یابد اما طول عمر را در شرایط خورنده بهبود می بخشد.
• مواد افزودنی در مقیاس نانو: موارد اضافی در زمین های نادر (به عنوان مثال, ~ 0.1 Wt ٪ la یا ce) Si eutectic را پالایش کنید و سوزن های β-Fe را سرکوب کنید, افزایش انعطاف پذیری و چقرمگی بدون افزایش قابل توجهی هزینه.

تکنیک های ریخته گری ترکیبی

• فلز نیمه جامد (SSM) دایکستینگ: با استفاده از دوغاب thixotropic (30-40 ٪ کسری مایع) برای کاهش تخلخل و انقباض, تولید قطعات با خواص تقریباً پیچیده.
  ADC12 در SSM رفتار خوبی دارد, به دست آوردن ظریف تر, ریزساختارهای یکنواخت تر.
• کامپوزیت های فلزی و ماتریس (mmcs): ترکیب ذرات سرامیکی (باکره, الحس) به ماتریس ADC12 برای پروانه های پمپ مقاوم در برابر سایش یا اجزای ترمز.
  هر چند امیدوار کننده, چالش ها در مرطوب شدن باقی مانده است, توزیع, و کنترل هزینه.

صنعت 4.0 و تولید هوشمند

• نظارت بر فرآیند در زمان واقعی: سنسورهای ماشین ریخته گری (فشار, درجه حرارت, جریان) برای پیش بینی تخلخل به الگوریتم های AI/ML تغذیه کنید, طرح های دروازه را بهینه کنید, و نرخ قراضه را به حداقل برسانید.
  فرآیندهای ADC12 به دلیل تحمل های محکم و حجم زیاد سود می برد.
• شبیه سازی و دوقلوهای دیجیتال: پر کردن قالب, تثبیت, و عملیات حرارتی از طریق نرم افزار CFD و انتقال گرما شبیه سازی می شود.
  دوقلوهای دیجیتال سناریوهای "چه-اگر" را فعال کنند, کاهش قراضه آزمایشی و خطا و ماشینکاری.

13. پایان

ADC12 به عنوان سنگ بنای ریخته گری با فشار بالا قرار دارد, ترکیب سیالیت عالی, هزینه متوسط, و توانایی دستیابی به خواص مکانیکی بالا از طریق تیمارهای حرارتی هدفمند.

تطبیق پذیری آن از موتور خودرو و اجزای انتقال به سینک های حرارتی الکترونیکی و محفظه های پمپ صنعتی گسترش می یابد.

در حالی که محتوای مس نسبتاً زیاد آن می تواند مقاومت در برابر خوردگی را به خطر بیندازد, درمان های سطح مدرن و شیوه های بازیافت این نگرانی ها را کاهش می دهد.

تحولات مداوم-مانند انواع کاهش یافته, بازیگران نیمه جامد, و کنترل فرآیند در زمان واقعی-برای گسترش پاکت عملکرد ADC12 بیشتر.

طراحان و تولید کنندگان انتخاب ADC12 از چندین دهه تجربه صنعت قوی بهره مند می شوند, زنجیره های عرضه گسترده, و استانداردهای کیفیت را تعیین کرده است (او است, در, عید).

با تأکید جهانی بر پایداری, بازیافت آلومینیوم و فرآیندهای از بین بردن انرژی با انرژی ، اطمینان حاصل می کند که ADC12 نقش اساسی خود را در سبک وزن حفظ می کند, تولید با حجم بالا به خوبی در آینده.

در LangHe, ما در استفاده از این تکنیک های پیشرفته برای بهینه سازی طرح های مؤلفه خود آماده هستیم تا با شما شریک شویم, انتخاب مواد, و گردش کار تولید.

اطمینان از اینکه پروژه بعدی شما از هر معیار عملکرد و پایداری فراتر رود.

امروز با ما تماس بگیرید!

 

متداول

آیا ADC12 می تواند آنودیز شود یا سطح آن تحت درمان قرار گیرد?

ADC12 قابل درمان با سطح است, اما به دلیل محتوای بالای سیلیکون و مس آن, نتایج آنودایز ممکن است محدود باشد (به عنوان مثال, پایان تاریک تر یا متناقض).

روکش پودری, نقاشی, پوشش الکترونیکی, و آبکاری اغلب برای مقاومت در برابر خوردگی و زیبایی شناسی ترجیح داده می شوند.

آیا ADC12 برای ماشینکاری CNC پس از ریخته گری مناسب است?

بله. ADC12 دارد ماشینکاری خوب, و معمولاً برای دستیابی به تحمل های محکم تر یا هندسه های پیچیده پس از ریخته گری مرده ، دارای CNC است.

هر چند, سایش ابزار باید به دلیل وجود ذرات سیلیکون سخت کنترل شود.

آیا می تواند ADC12 برای بهبود خواص مکانیکی تحت درمان قرار گیرد?

بله. در حالی که ADC12 اغلب در وضعیت ریخته گری, همچنین می تواند تحت عملیات حرارتی T5 یا T6 برای بهبود قدرت کششی آن, قدرت عملکرد, و سختی.

هر چند, کشیدگی به طور معمول در مقایسه با آلیاژهای فرفورژه قابل درمان با گرما محدود است.

ADC12 مناسب برای محیط های درجه حرارت بالا است?

ADC12 می تواند در برابر دما تا تقریباً مقاومت کند 150-170 درجه سانتیگراد, اما قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در دمای بالا ممکن است استحکام مکانیکی آن را کاهش دهد.

برای دمای حرارتی یا با درجه حرارت بالا برنامه, آلیاژهای مانند A360 یا Alsi10mg ممکن است عملکرد بهتری داشته باشند.

آلیاژ آلومینیوم ADC12 که معمولاً برای آن استفاده می شود?

ADC12 به طور گسترده ای در آن استفاده می شود برنامه های کاربردی به دلیل سیالیت عالی, قابلیت استفاده, و ثبات بعدی.

مصارف متداول شامل قطعات خودرو (براکت های موتور, محورهای گیربکس), محفظه های الکترونیکی, اجزای ماشین آلات, وت سخت افزار مصرف کننده که به شکل های پیچیده و تولید با حجم بالا نیاز دارند.