ADC12 alumínium ötvözet: Nagy szilárdságú, akasztott ötvözött megoldások

1. Bevezetés

Alumínium Az ADC12 az egyik legszélesebb körben használt, akasztó ötvözet az autóiparban, elektronika, és általános ipari alkalmazások.

Szabványosított eredetileg Japánban Jis H alatt 5302, Az ADC12 nemzetközi munkalová vált az önthetőség kedvező egyensúlya miatt, mechanikai tulajdonságok, és a költségek.

Az „ADC” jelölése az „alumínium Die Casting,”Míg a„ 12 ”utótag általában a nominális szilícium -tartalomra utal (Körülbelül 10–13 tömeg%).

Az elmúlt néhány évtizedben, Az ADC12 domináns pozíciót biztosított a nagy volumenű alkatrészek gyártásában, Különösen az összetett geometriákat igénylő alkatrészek esetében, vékony falak, és a jó dimenziós stabilitás.

Történelmileg, A halálos ágazat a 20. század közepén alakult ki, hogy kielégítse a könnyű, de tartós alkatrészek iránti keresletet.

Az 1970 -es évekre, Az ADC12 ötvözeteket nagy mennyiségben gyártották Japánban; ma, Az ekvivalens specifikációk az EN szerint léteznek (PÉLDÁUL., És AC-ALSI12CU2) és ASTM (PÉLDÁUL., B85 asztma).

Népszerűségük a tényezők kombinációjából származik: Kiváló folyékonyság olvadt formában, Gyors megszilárdulási sebesség acélban meghal,

és egy mikroszerkezet, amely testreszabható - VIA hőkezelés - konkrét teljesítményigényekhez.

2. Kémiai összetétel és kohászat

Az ADC12 teljesítményét alapvetően a gondosan ellenőrzött kémiai összetétele és a megszilárdulási viselkedését szabályozó kohászati ​​alapelvek diktálják.

Tipikus összetételtartományok

Elem	Összetételtartomány (tömeg%)	Elsődleges funkció
Szilícium (És)	9.6 - - 12.0	Csökkenti az olvadási pontot, Fokozza a folyékonyságot és a kopásállóságot
Réz (CU)	1.9 - - 3.0	Erősödik az életkor-keményítő intermetallikán keresztül
Vas (FE)	≤ 0.8	Szennyeződés -szabályozás; A túlzott FE törékeny fázisokat képez
Mangán (MN)	≤ 0.5	Módosítja a fe intermetallos morfológiát
Cink (Zn)	≤ 0.25	Kisebb szilárd oldat-erősítés
Magnézium (Mg)	≤ 0.06	Gabonafinomítás, Az AIDS életkorának megkeményedése (minimális az ADC12 -ben)
Mások (-Y -az, -Ben, SN, PB, stb.)	Mindegyik ≤ 0.15, Összesen ≤ 0.7	A finomítás vagy a szennyezősági korlátok nyomon követése
Alumínium (Al)	Maradék (hozzávetőlegesen. 83.5 - - 88.2)	Bázisfém

Az ötvöző elemek szerepe

• Szilícium (És): Csökkenti az olvadási pontot (~ 580 ° C eutektikus Al - Si számára), Javítja a folyékonyságot, Csökkenti a zsugorodást, és növeli a kopásállóságot.
  A magasabb SI -tartalom javítja az önthetőséget és a dimenziós stabilitást a megszilárdulás során.
• Réz (CU): Jelentősen növeli az erőt - különösen a hőkezelés után (T5/T6)—A intermetall fázisok megerősítésével kialakítva (PÉLDÁUL., AL2_22CU, θ ′ csapadék).
  Viszont, A túlzott CU csökkentheti a korrózióállóságot, ha nem megfelelően kezelik.
• Vas (FE): Általában szennyeződésnek tekintik; túl 0.8 tömeg%, FE tűt tű- vagy lemezszerű β-al5_55fesi intermetallics, ami képes ölelni az ötvözetet. Így az FE -t az alábbiakban tartják 0.8 tömeg%.
• Mangán (MN): Hozzáadott (≤ 0.5 tömeg%) A β-fesi morfológiájának jóindulatú α-fe intermetallikáinak módosítása, A rugalmasság javítása és a forró repedés csökkentése.
• Cink (Zn): Kis mennyiségben (< 0.25 tömeg%), A Zn javíthatja az erőt anélkül, hogy az öntözés jelentős káros lenne.
• Magnézium (Mg): Általában minimális (< 0.06 tömeg%) Az ADC12 -ben; viszont, A kis mennyiség segít finomítani a szemcséket, és a Cu -val kombinálva előnyös lehet az életkor megkeményedése érdekében.

Al -és rendszer alapjai

Az Al - Si eutektikus 12.6 Wt%, ha folyadékot biztosít 577 ° C és egy eutektikus szolidus 577 ° C.

Az ADC12 kissé hypoeutektikus (9.6 - - 12 WT% SI), ami primer α-AL-gabonákat eredményez, finom lamelláris vagy rostos eutektikával körülvéve.

A megszilárdulás során egy szerszámban, gyors hűtés (10–50 ° C/s) Finomítja a mikroszerkezetet, A porozitás csökkentése és a mechanikai tulajdonságok fokozása.

A Cu jelenléte az Al - Si mátrixban ösztönzi a θ képződését (AL2_22CU) az öregedés során csapadék, A bizonyíték emelése ~ 200 MPA T6-kezelt mintákhoz.

3. Fizikai és mechanikai tulajdonságok

Sűrűség, Olvadáspont, Hővezető képesség

• Sűrűség: ~ 2.74 G/cm³ (Si/Cu tartalomtól kissé változik)
• Olvadási tartomány: 540 - - 580 ° C (Különleges körül 580 ° C, Solidus körül 515 ° C)
• Hővezető képesség: ~ 130 W/m · k (esett)

Ezek a tulajdonságok az ADC12 -t viszonylag könnyűvé teszik az acélhoz képest (7.8 G/cm³) Míg még mindig megfelelő merevséget kínál (Young's Modulus ~ 70 GPA).

A mérsékelt olvadási tartomány optimális a nagynyomású sajtoláshoz, lehetővé téve a gyors ciklusidőket, miközben minimalizálja az energiafogyasztást.

Szakítószilárdság, Hozamszilárdság, Meghosszabbítás, Keménység

• As-oltott állapot (T0): Az ADC12 általában szakítószilárdságú 210 MPA és 260 MPA, 2–4% körüli meghosszabbításokkal. A keménység mérsékelt (~ 75 HB).
• T5 állapot (Közvetlen öregedés): Eltetés után, az alkatrészek mesterséges öregedésen mennek keresztül (PÉLDÁUL., 160 ° C 4-6 órán át). Erő rá emelkedik 240 - - 280 MPA, De a rugalmasság kissé csökken.
• T6 állapot (Oldatkezelés + Mesterséges öregedés): Oldatkezelés (PÉLDÁUL., 500 ° C 4 óra) feloldja a Cu és az Mg-ben gazdag fázisokat, ezt követi a víz eloltása és öregedése (PÉLDÁUL., 160 ° C 8 óra).
  Szakítószilárdság 260 - - 300 MPA és hozamszilárdságai 160 - - 200 Az MPA elérhető, bár a meghosszabbítás ~ 1–2% -ra esik. Brinell keménység eléri ~ 110 HB.

Hőtágulás és fáradtság viselkedés

Termikus tágulási együttható (CTE): ~ 21 × 10⁻⁶ /° C (20–300 ° C), Hasonló a legtöbb Al - Si ötvözethez.

A szűk toleranciák tervezésének figyelembe kell vennie a hőtágulást nagy hőmérsékleti ingadozásokkal rendelkező alkalmazásokban.

Kifáradási szilárdság

Az ADC12 fáradtsági viselkedése erősen függ a casting minőségétől (porozitás, zárvány, és a felszíni kivitel) és hőkezelési állapot:

• Alterült fáradtság (T0): Fordított hajlítás alatt (R = –1), A nagynyomású akasztott ADC12 tartóssági határértéke általában általában 60 - - 80 MPA -kor 10⁷ ciklus.
  Öntvények minimális porozitással és módosított Si morfológiával (SR vagy NA kiegészítés útján) megközelíthet 90 MPA.
• Idős körülmények (T5/T6): Az öregedés növeli a szakítószilárdságot, de kissé csökkentheti a fáradtság élettartamát, Mivel a csapadék által kiváltott törékenység elősegíti a repedés kezdeményezését.
  A T6 tipikus, teljesen megfordított fáradtsági határértékei tartományban vannak 70 - - 100 MPA Kiváló minőségű öntvényekhez (csiszolt felületek, vákuum által segített öntés).
• Stresszkoncentráció: Éles sarkok, vékony szakaszok, vagy a hirtelen keresztmetszeti változások repedés kezdeményezési helyekként szolgálnak.
  A tervezési iránymutatások javasolják a sugarakkal rendelkező filét ≥ 2 mm falakhoz ≤ 3 mm vastag a helyi stressz emelők enyhítésére.

4. Gyártási és öntési folyamat

Szerszámcsillapító módszerek

• Forró kamera casting: Az olvadt ADC12 egy közvetlenül a lövéskamrához rögzített kemencében található.
  Egy dugattyú az olvadt fémet egy goosenecken keresztül a szerszámba.
  Az előnyök magukban foglalják a gyors ciklusidőket és a minimalizált fém -oxidációt; viszont, Az ötvözet viszonylag magas SI tartalma (összehasonlítva a zn vagy mg ötvözetekhez) kissé lassabb töltési időket jelent.
• Hideg kamera casting: Az olvadt fém külön hideg kamrába van felszerelve, És egy dugattyú kényszeríti a szerszámba.
  Ez a módszer előnyös az ADC12 esetében, ha magas olvadékmennyiség vagy az olvadt fém hőmérséklet/szennyeződés szigorú szabályozása szükséges.
  Bár a ciklusidő hosszabb, mint a forró kamra, Kiváló mechanikai tulajdonságokat és jobb felületet eredményez.

Kritikus öntési paraméterek

• Öntési hőmérséklet: Jellemzően 600 - - 650 ° C. Túl alacsony: A téves robbantások és a hideg bezárások kockázata; túl magas: Túlzott szerszám -erózió és fokozott gáz oldhatóság, ami porozitást eredményez.
• Befecskendezési sebesség & Nyomás: Az injekciós sebesség 2–5 m/s -os sebesség és 800–1600 bar nyomás biztosítja a gyors kitöltést (20–50 ms -ban) Miközben minimalizálja a turbulenciát.
• Meghalási hőmérséklet: Előmelegített ~ 200 - - 250 ° C A korai bőrfagyasztás elkerülése érdekében. Olajhűtési csatornák vagy indukciós fűtés vezérlése.
• Gating and Runner Design: Ki kell egyensúlyozni a rövid áramlás hosszát (A hőveszteség csökkentése érdekében) sima átmenetekkel (A turbulencia minimalizálása érdekében).
  A jól megtervezett kapuk csökkentik a beillesztett levegőt és egyenletes fémáramlási frontokat termelnek, Ezáltal korlátozza a porozitást és a hideg bezárásokat.

Tipikus hibák és enyhítés

• Porozitás (Gáz & Zsugorodás):

• • Gázporozitás: A beillesztett levegő vagy hidrogén kis gömb alakú üregekhez vezet.
    Enyhítés: vákuum-asszisztens szerszámöntvény, Az olvadék gáztalanítása argon vagy nitrogén alkalmazásával, Optimalizált szellőzés a szerszámban.
  • Zsugorodási porozitás: Akkor fordul elő, ha az etetési utak nem elegendőek a megszilárdulás során. Enyhítés: Megfelelő emelkedő/kapu elhelyezése vagy helyi túlcsordulások.

• Hideg bezárások & Elrontás:

• • Korai megszilárdulás vagy alacsony öntési hőmérséklet okozta. Enyhítés: Növelje kissé az öntési hőmérsékletet, áramlási út áramlási útja, Adjon hozzá „feeder” lendületet a hőmérséklet fenntartásához.

• Forró szakadás:

• • A repedések a megszilárdulás során húzódó feszültségek miatt fordulnak elő.
    Megelőzés: Módosítsa az ötvözet kompozícióját (valamivel magasabb Fe vagy Mn), Optimalizálja a szerszámhőmérsékletet, Csökkentse a szakasz vastagságának variációit.

5. Hőkezelés és mikroszerkezet

As-ártott mikroszerkezet

• Elsődleges α-AL szemcsék: Az első formát az alábbiakban lehűtve ~ 600 ° C, Általában dendritikus alak, ha a hűtési sebesség lassú.
  Nagynyomású castingban (hűtési sebesség ~ 10–50 ° C/s), Az α-al dendritek rendben vannak és egyenértékűek.
• Eutektikus SI: A szilícium-részecskék és az α-al finom összekapcsolt hálózatából áll. A gyors hűtés rostos vagy váz SI morfológiát eredményez, ami javítja a rugalmasságot.
• Intermetall fázisok:

• • Al2_22CU (θ fázis): Tányérszerű vagy θ′ish formálódik a Cu-ban gazdag régiók körül, durva az ártalmatlan.
  • Fe-Si intermetallikák: β-al5_55fesi (tűszerű) és α-al8_88fe2_22Si (Kínai forgatókönyv) a Fe/Mn aránytól függően. Ez utóbbi kevésbé káros.
  • Mg2_22És: Minimális az ADC12 -ben az alacsony MG tartalom miatt.

Oldat hőkezelés, Eloltás, és az öregedés

• Oldatkezelés: Heveríts ~ 500 ° C 3–6 órán keresztül a Cu és az Mg tartalmú fázisok feloldásához az α-AL mátrixba. Vigyázat: Az elhúzódó expozíció durva Si -részecskéket okozhat.
• Eloltás: Gyors víz oltás ~ 20 - - 25 ° C csapdák oldott atomok túlteljesített szilárd oldatban.
• Öregedés (Mesterséges öregedés): Általában a 150 - - 180 ° C 4–8 órán át. Öregedés közben, Cu atomok kicsapódnak, mint finom θ ′ és θ ′ fázisok, drasztikusan növeli az erőt (életkorra nehezedő).
  Túlterhelés (túlzott idő/hőmérséklet) durvabb csapadékokhoz és csökkent erőhez vezet.

A hőkezelés hatása a tulajdonságokra

• T0 (Esett): A finom rostos SI tisztességes rugalmasságot biztosít (2–4% megnyúlás). Szakítószilárdság ~ 220 MPA.
• T5 (Közvetlen öregedés): Oldatkezelés nélkül, öregedés 150 ° C 6 Az órák a szakítószilárdságra ~ 250 MPA, de a casting utasítások miatti anizotropia megmaradhat.
• T6 (Megoldás + Öregedés): Az oldat utáni egyenletes Cu eloszlás θ ′ ′ homogén nukleációjához vezet az öregedés során.
  A szakítószilárdság akár ~ -ig is eléri 300 MPA. A meghosszabbítás ~ 1–2% -ra csökkenhet, az alkatrészek törékenyé tétele.

6. Korrózióállóság és felületkezelések

Korróziós viselkedés

ADC12, Mint a legtöbb Al - Si - Cu ötvözet, mérsékelt korrózióállóságot mutat a légköri és enyhén savas/alapvető környezetben.

A réz jelenléte mikrokalván párokat hozhat létre az α-AL-vel, Az ötvözet hajlamos az agresszív kloridot tartalmazó közegben lokalizált foltozásra (PÉLDÁUL., tengeri környezet).

Semleges pH -vízben vagy híg savakban, Az ADC12 ellenáll az egységes korróziónak a védő kialakulása miatt, tapadó al₂o₃ passzív film.

Viszont, megemelt CU (> 2 tömeg%) hajlamos veszélyeztetni a passzivációt a klorid -oldatokban.

Közös felületkezelések

• Eloxálás:

• • Krómsav eloxálása (I. típusú): Vékony (~ 0.5 - - 1 µm) konverziós réteg, minimális dimenziós változás, de korlátozott kopási ellenállás.
  • Kénsav eloxálása (II. Típus): Vastagabb oxidot generál (~ 5–25 um), A korrózió és a kopásállóság javítása. A porozitás csökkentéséhez szükséges poszt utáni poszt után.

• Kromátkonverziós bevonat (CCC): Általában Cr₃o₈-alapú bevonatok (~ 0.5 - - 1 µm) merítéssel alkalmazzák. Jó korrózióvédelmet és a festék tapadását biztosítja.
• Porbevonat / Festés: Robusztus korrózióvédelmet kínál, ha a szubsztrátot megfelelően előkezeljük (PÉLDÁUL., kissé durván, alapozott). Kültéri vagy ipari környezetnek kitett alkatrészekhez alkalmas.
• Elektrolatlan nikkel borítás (Ágazat): Ritka, de magas viselethez vagy magas korrózióhoz használják;
  egységes Ni - P réteget állít elő (~ 5–10 um) Ez javítja a keménységet és a korrózióállóságot.

Összehasonlító korróziós teljesítmény

• ADC12 (Cu ~ 2 tömeg%) VS. A356 (Cu ~ 0.2 tömeg%): Az A356 az alacsonyabb CU miatt természetéből adódóan korrózió-rezisztensebb;
  Az ADC12 általában jobb felületi védelmet igényel a tengeri vagy erősen korrozív körülmények között.
• Az MG-alapú ötvözetekhez képest (PÉLDÁUL., AZ91): Az ADC12 kiemelkedő korrózióállósággal és dimenziós stabilitással rendelkezik, előnyösebbé tétele, ha a hosszú élettartam kritikus.

7. Összehasonlítás más alumíniumötvözetekkel

ADC12 vs. A380 (USA egyenértékű)

• Összetétel: Az A380 névlegesen 8–12 tömeg% Si -t tartalmaz, 3–4 tömeg%, ~ 0.8 tömeg% (< 1.5 tömeg%) FE, plusz zn és nyomon követő mg.
  Az ADC12 CU tartománya keskenyebb (1.9–3 tömeg%), valamivel alacsonyabb, mint az A380 -as.
• Mechanikai tulajdonságok: A380 T0: ~ 200 MPA szakító, ~ 110 HB; ADC12 T0: ~ 220 MPA szakító, ~ 80 HB.
  T6 állapotban, Mindkettő elérheti ~ 300 MPA szakító, De az ADC12 gyakran kissé jobb megnyúlást mutat az optimalizált SI morfológia miatt.
• Alkalmazások: Az A380 Észak -Amerikában elterjedt; ADC12 Ázsiában. Mindkettő hasonló piacokat szolgál (autóipari házak, Fogyasztói elektronikai keretek).

ADC12 vs. A356 (Gravitációs öntvény, Nem hal meg öntött)

• Feldolgozási módszer: Az A356 -ot elsősorban gravitációhoz vagy homoköntéshez használják, nem nagynyomású szerszám casting.
• Összetétel: Az A356 tartalmaz ~ 7 WT% SI, ~ 0.25 wt% -kal, ~ 0.25 wt% mg; Az ADC12 SI (~ 10–12 tömeg%) magasabb, és (~ 2 tömeg%) lényegesen magasabb.
• Mechanikai tulajdonságok: A356 T6: szakító ~ 270 MPA, meghosszabbítás ~ 10%. ADC12 T6: szakító ~ 290 MPA, Meghosszabbítás ~ 1–2%.
  Az A356-os, de kevésbé alkalmas vékonyfalúakra, összetett formák.

Kiválasztási útmutató

• Vándorlás, Összetett formák & Nagy mennyiségű: ADC12 (vagy A380) nagynyomású casting által.
• Nagy szakaszok, Jó rugalmasság & Hegesztés: A356 homok vagy állandó penészöntés útján.
• Magas korrózióállóság & Kritikus repülőgépalkatrészek: Nagy-tisztaságú Al-Si-MG ötvözetek (PÉLDÁUL., A390).

8. Az ADC12 alkalmazásai

Autóipar

• Motor alkatrészek: Dugattyú (Néhány olcsó motorban), porlasztó házak, fojtószelőtestek.
  Bár sok OEM az A380-ra vagy A390-re váltott a nagy stressz komponenseknél, Az ADC12 továbbra is gyakori a házakban és a zárójelben.
• Sebességváltó házak: A komplex geometria vékony falakat igényel (1.5–3 mm); Az ADC12 kiváló folyékonysága és gyors megszilárdulása biztosítja a részletes tulajdonságokat.
• Felfüggesztési alkatrészek & Zárójel: Erő-súly-sebesség arány, dimenziós pontosság, és a felszíni kivitel az ADC12-t ideálissá teszi a rakományt hordozó zárójelekhez (PÉLDÁUL., motortartók).

Elektronika és elektromos házak

• Hőcsökkentés: Az ADC12 hővezető képessége (~ 130 W/m · k) és a bonyolult uszonyok kialakításának képessége (Die casting útján) Gondoskodjon a hatékony hőeloszláshoz az energiatronika számára, LED -ek, és a távközlési berendezések.
• Csatlakozók & Kapcsoló házak: Összetett belső geometriák, vékony falak, És az EMI árnyékolási követelményei teljesülnek az ADC12 ötvözetének kémiájával és a szerszámcsökkentő pontossággal.

Ipari gépek

• Szivattyú & Szelepházak: Korrózióálló (megfelelő bevonattal) és dimenziósan stabil, Az ADC12 -et szivattyúkban használják vízkezeléshez, kompresszorok, és pneumatikus eszközök.
• Kompresszor alkatrészek: Hengerfejek, házak, és a kis forgó csavarkompresszorok forgattyúkjai részesülnek az ADC12 hőátadásából és mechanikai szilárdságából.

Fogyasztási termékek és készülékek

• Otthoni készülék alkatrészei: Mosógép gömbcsomó konzolok, A szárító dob támogatja, és porszívó házak.
  A dimenziós konzisztencia és a felszíni felület csökkentse az utófeldolgozást.
• Sporteszközök: Kerékpárkeretek vagy motorkerékpár alkatrészek, ahol vékony falú szakaszokra és esztétikai felületekre van szükség.
  A Die-Cast ADC12 gyors termelést és integrált rögzítő funkciókat kínál.

9. Előnyök és korlátozások

Előnyök

• Kiváló önthetőség: A magas SI -tartalom csökkenti az olvadáspontot és fokozza a folyékonyságot, A vékonyfalat engedélyezése (lefelé 1 mm) Jellemzők minimális hibákkal.
• Dimenziós stabilitás: Az alacsony zsugorodás és a gyors hűtés finoman szemcsés mikroszerkezeteket eredményez, Szoros toleranciák biztosítása (± 0.2 MM vagy sok esetben jobb).
• Költséghatékonyság: A sajtolás lehetővé teszi a rendkívül nagy mennyiségű termelést alacsony részenkénti költségekkel. Az ADC12 széles elérhetősége tovább csökkenti az anyagköltségeket.
• Mechanikus tulajdonság spektruma: Celló hőkezelés utáni hőkezelés (T5/T6) beállíthatja a tulajdonságokat a közepes erő/rugalmasságtól a nagy szilárdságig (legfeljebb ~ 300 MPA szakító).

Korlátozások

• Alacsonyabb rugalmasság: As-Cast ADC12 meghosszabbítás (2–4%) alacsonyabb, mint a gravitációs al-mg ötvözetek (~ 8–12%).
  A T6 ~ 1–2% -ra csökkenti a meghosszabbítást. Nem alkalmas olyan alkatrészekre, amelyek magas formázható poszt-castingot igényelnek.
• Korrózió -érzékenység: A megnövekedett Cu -tartalom hajlamos az ADC12 -t a klorid környezetben történő rögzítésre megfelelő felületvédelem nélkül.
• Hőmérsékleti korlátozások: Csak ~ 150–160 ° C -ig tartja meg a mechanikai tulajdonságokat; fölött, Az erő meredeken esik a csapadék túl öregedése és elvesztése miatt.
• Törékeny intermetallikák: A Fe nem megfelelő ellenőrzése vagy az MN hiánya törékeny β-al5_55fesi tűkhöz vezethet, negatív hatással van a keménységre.

10. Minőségi szabványok és tesztelés

Nemzetközi szabványok

• Jis h 5302 (Japán): Megadja az ADC12 kémiai összetételét, mechanikai ingatlankövetelmények, és a nagynyomású sajtolt termékek tesztelési módszerei.
• -Ben 1706 / És AC-ALSI12CU2 (Európa): Meghatározza az egyenértékű kémiai határokat és a mechanikai tulajdonságokat, specifikus szakítószilárdság igénylése, meghosszabbítás, és keménységi tesztek.
• B85 asztma (Egyesült Államok): Borítók kovácsolt és öntött al - si - cu ötvözetek; A DIE-CAST ADC12-hez, Lásd az OEM ASTM B108 -at vagy a védett specifikációkat.

Általános tesztelési módszerek

• Szakítóvizsgálat: Az öntvényekből megmunkált standard minták; kiértékeli a végső szakítószilárdságot (UTS), hozamszilárdság (0.2% ellensúlyozás), és megnyúlás (százalék).
• Keménység (Brinell vagy Rockwell): Nem pusztító módszer az erősségi variációk következtetésére; A tipikus ADC12 keménységi tartományok 70–110 HB, az állapottól függően.
• Metallográfia: Minta előkészítés (felszerelés, polírozás, maratás Keller reagensével) feltárja a gabonaszerkezetet, eutektikus szilícium morfológia, intermetall fázisok, porozitás.
• Röntgen / CT szkennelés: A belső hibákat észlel (porozitás, hideg bezárások) szakaszozás nélkül; kritikus a nagy megbízhatósági alkatrészekhez (autóbiztonsági alkatrészek).
• Kémiai elemzés: Olyan technikák, mint az optikai emissziós spektrometria (Oes) vagy röntgen fluoreszcencia (XRF) Erősítse meg a kompozíciós szabványok betartását.

Tolerancia és ellenőrzés

• Dimenziós toleranciák: A kritikus jellemzőkért, ± 0.1 mm - ± 0.2 Az MM a falak esetében elérhető < 3 mm; A nagyobb szakaszok tarthatnak ± 0.5 mm vagy annál jobb.
• Felületi kidolgozás: As-Cast ADC12 elérheti a RA ~ -t 1.6 µm; másodlagos folyamatokkal (gőzcsiszolás, vibrációs befejezés), Ra ~ 0.8 µm vagy annál jobb.

11. Környezetvédelmi és fenntarthatósági szempontok

Újrahasznosítás

• Magas újrahasznosítás: Az alumínium végtelenül újrahasznosítható a velejáró tulajdonságok lebontása nélkül.
  ADC12 hulladék (hamis, futók, elutasít) minimális leminősítéssel újraolvasta, ha megfelelően elkülönítik.
• Másodlagos alumínium: Az újrahasznosított alumínium felhasználásával az elsődleges energiafogyasztást csökkentheti 92% összehasonlítva a szűz termeléssel.
  Viszont, Az ADC12 specifikációk fenntartásához elengedhetetlen az Fe és Cu szintek ellenőrzése a másodlagos olvadásban.

Energiafogyasztás és kibocsátás

• Meghalt vs. Megmunkálás: Elárasztás (háló alakú folyamat) Drasztikusan csökkenti a megmunkálási hulladékot. Összehasonlítva a tuskó megmunkálásával, A sajtolás 30–50% -kal kevesebb energiát használ fel részenként.
• Szénlábnyom: Az újrahasznosított alapanyagból származó beszerzéskor, Az ADC12 komponensek szénlábnyoma akár 2–3 kg CO₂-EQ / kg rész.
  Ezzel szemben, Az elsődleges alumínium meghaladhatja 15 Kg Co₂-EQ / kg.

Életciklus-értékelés (LCA)

• Bölcső: A Die-Cast ADC12 előnyei a zárt hurkú újrahasznosításból az öntvényeken belül.
  Az életciklus szakaszai tartalmazzák a nyersanyagtermelést (bányászati, finomítás), elárasztás, megmunkálás, felszíni kezelés, használat, és az élet végén újrahasznosítás.
• Élettartam: Felett 90% Az alumínium-sajtoló alkatrészek számát visszanyerik és szekunder alumínium patakokba újból bevezetik, A hulladéklerakók minimalizálása és az erőforrások teljes kimerülésének csökkentése.

12. A jövőbeli trendek és fejlemények

Ötvözött módosítások

• Csökkent rézváltozók: A korrózióállóság javítása érdekében, Új ADC12 származékok alacsonyabb CU tartalmat ~ 1 tömeg%, Kompenzáció a TRACE MG -vel vagy MN -vel.
  Ez kissé csökkenti a csúcs erősségét, de javította a hosszú élettartamot korrozív körülmények között.
• Nano-méretű adalékanyagok: Ritka földi kiegészítések (PÉLDÁUL., ~ 0.1 wt% la vagy ce) Finomítsa az eutektikus Si-t és elnyomja a β-fe tűket, A rugalmasság és a keménység fokozása anélkül, hogy jelentősen növelné a költségeket.

Hibrid casting technikák

• Félszilárd fém (SSM) Die Casting: A tixotropikus iszap felhasználása (30–40% folyékony frakció) A porozitás és a zsugorodás csökkentése érdekében, A közeli tulajdonságokkal rendelkező alkatrészek előállítása.
  Az ADC12 jól viselkedik az SSM -ben, Finomabbá teszi, Egységesebb mikroszerkezetek.
• Fém -mátrix kompozitok (Mmcs): A kerámia részecskék beépítése (Sic, Al₂o₃) az ADC12 mátrixba kopásálló szivattyúkérdők vagy fékkomponensek számára.
  Bár ígéretes, A kihívások a nedvesítésben maradnak, elosztás, és a költségszabályozás.

Ipar 4.0 és az intelligens gyártás

• Valós idejű folyamatfigyelés: Akasztó gépérzékelők (nyomás, hőmérséklet, folyik) betáplálja az AI/ML algoritmusokat a porozitás megjósolására, Optimalizálja a kapu mintákat, és minimalizálja a hulladék sebességét.
  Az ADC12 folyamatok a szűk toleranciák és a magas mennyiség miatt előnyösek.
• Szimuláció és digitális ikrek: Forma kitöltése, megszilárdulás, és a hőkezelést CFD és hőátadási szoftver segítségével szimulálják.
  A digitális ikrek lehetővé teszik a „mi-ha” forgatókönyveket, A próba- és hibás és megmunkáló hulladék csökkentése.

13. Következtetés

Az ADC12 a nagynyomású szerszámok sarokköveként áll, A kiváló folyékonyság kombinálása, mérsékelt költség, és az a képesség, hogy célzott hőkezelések révén magas mechanikai tulajdonságokat érjenek el.

Sokoldalúsága az autóipari motoroktól és a sebességváltó alkatrészektől az elektronikus hűtőbányákig és az ipari szivattyúházakig terjed.

Míg viszonylag magas réztartalma veszélyeztetheti a korrózióállóságot, A modern felületkezelések és újrahasznosítási gyakorlatok enyhítik ezeket az aggályokat.

Folyamatban lévő fejlemények-például csökkentett CU-variánsok, félszilárd casting, és a valós idejű folyamatvezérlés-az ADC12 teljesítmény borítékának további kibővítésére törekszik.

A tervezők és a gyártók, akik az ADC12 -et választják, előnyös az évtizedes robusztus ipari tapasztalatokból, kiterjedt ellátási láncok, és megalapozott minőségi előírások (Ő az, -Ben, ASTM).

A fenntarthatóság globális hangsúlyozásával, Az alumínium újrahasznosíthatósága és energiatakarékos adagolási folyamata biztosítja, hogy az ADC12 fenntartsa kritikus szerepét a könnyűsúlyban, nagy volumenű gyártás a jövőben.

-Kor LangHe, Készen állunk arra, hogy partnerüljünk veled ezen fejlett technikák kihasználásában az alkatrész -tervek optimalizálása érdekében, anyagválaszték, és a termelési munkafolyamatok.

Annak biztosítása, hogy a következő projekt meghaladja az összes előadást és a fenntarthatósági referenciaértéket.

Vegye fel velünk a kapcsolatot ma!

 

GYIK

Lehet-e az ADC12 eloxált vagy felületkezelve?

Az ADC12 felületkezelhet, De magas szilícium- és réztartalma miatt, Az eloxálási eredmények korlátozottak lehetnek (PÉLDÁUL., sötétebb vagy következetlen kivitel).

Por bevonat, festés, E-borítás, és bevonás gyakran részesítik előnyben a korrózióállóság és az esztétika szempontjából.

Az ADC12 alkalmas CNC megmunkálásra öntés után?

Igen. Az ADC12 -nek van jó megmunkálhatóság, És általában a CNC-markolt, hogy szigorúbb tűréseket vagy komplex geometriákat érjen el a casting után.

Viszont, A szerszám kopását a kemény szilícium -részecskék jelenléte miatt ellenőrizni kell.

A jobb mechanikai tulajdonságok érdekében hőkezelhető -e az ADC12?

Igen. Míg az ADC12 -t gyakran használják a As-oltott állapot, Ez is átmásolhat T5 vagy T6 hőkezelés A szakítószilárdság javítása érdekében, hozamszilárdság, és keménység.

Viszont, A meghosszabbítás általában korlátozott a hőkezelhető kovácsolt ötvözetekhez képest.

Az ADC12 alkalmas-e magas hőmérsékletű környezetre?

Az ADC12 megközelítőleg képes ellenállni a hőmérsékleteknek 150–170 ° C, de a magas hőmérsékletek hosszabb ideig tartó expozíciója csökkentheti annak mechanikai erejét.

Mert hő-kritikus vagy megemelt hőmérsékleten alkalmazások, Az olyan ötvözetek, mint az A360 vagy az ALSI10MG, jobban teljesítenek.

Mire használják az ADC12 alumínium ötvözet?

Az ADC12 -t széles körben használják meghalt alkalmazások Kiváló folyékonyságának köszönhetően, önthetőség, és a mérési stabilitás.

A közös felhasználások között szerepel autóalkatrészek (motor konzolok, sebességváltó házak), elektronikus házak, gépi alkatrészek, és fogyasztói hardver amelyek bonyolult formákat és nagy volumenű termelést igényelnek.