ADC12 alumīnija sakausējums: Augstas stipruma die-cast sakausējuma risinājumi

1. Ievads

Alumīnijs ADC12 ir viens no visplašāk izmantotajiem automobiļu sakausējumiem, elektronika, un vispārējās rūpniecības lietojumprogrammas.

Standartizēts sākotnēji Japānā ar Jis H 5302, ADC12 ir kļuvis par starptautisku darba zirgu, ņemot vērā tā labvēlīgo atlasības līdzsvaru, Mehāniskās īpašības, un izmaksas.

Tās apzīmējums “ADC” nozīmē “alumīnijs Liešana,”Kamēr sufikss“ 12 ”parasti attiecas uz tā nominālo silīcija saturu (aptuveni 10–13 masas%).

Pēdējo vairāku desmitgažu laikā, ADC12 ir nodrošinājis dominējošo stāvokli liela apjoma komponentu ražošanā, īpaši detaļām, kurām nepieciešama sarežģīta ģeometrija, plānas sienas, un laba dimensiju stabilitāte.

Vēsturiski, Rūpniecība, kas izturas pretī, parādījās 20. gadsimta vidū, lai apmierinātu pieprasījumu pēc vieglām, bet izturīgiem komponentiem.

Līdz 70. gadiem, ADC12 sakausējumi tika ražoti lielos daudzumos Japānā; šodien, līdzvērtīgas specifikācijas pastāv zem EN (Piem., Un Ac-alsi12cu2) un ASTM (Piem., Astma B85).

Viņu popularitāte izriet no faktoru kombinācijas: Lieliska plūstamība izkausētā formā, Ātra sacietēšanas līmeņi tērauda mirst,

un mikrostruktūra, kuru var pielāgot - VIA termiskā apstrāde - īpašām veiktspējas prasībām.

2. Ķīmiskā sastāva un metalurģija

ADC12 veiktspēju principā nosaka tā rūpīgi kontrolētais ķīmiskais sastāvs un metalurģiskie principi, kas regulē tā sacietēšanas izturēšanos.

Tipiski kompozīcijas diapazoni

Elements	Kompozīcijas diapazons (WT%)	Primārā funkcija
Silīcijs (Un)	9.6 - 12.0	Pazemina kausēšanas punktu, pastiprina plūstamību un izturību pret nodilumu
Varš (Cu)	1.9 - 3.0	Stiprina, izmantojot vecumu izturīgu starpmetālu
Dzelzs (Fe)	≤ 0.8	Piemaisījumu kontrole; Pārmērīga Fe veido trauslas fāzes
Mangāns (Nojaukšanās)	≤ 0.5	Modificē Fe starpmetālu morfoloģiju
Cinks (Zn)	≤ 0.25	Neliela cietā šķīduma stiprināšana
Magnijs (Mg)	≤ 0.06	Graudu rafinēšana, AIDS vecuma sacietēšana (Minimāls ADC12)
Citi (No, Iekšā, Sn, Pbe, utc)	Katrs ≤ 0.15, Kopā ≤ 0.7	Izsekot rafinēšanas vai piemaisījumu ierobežojumi
Alumīnijs (Al)	Atlikums (apm.. 83.5 - 88.2)	Parastais metāls

Lielājošo elementu loma

• Silīcijs (Un): Pazemina kausēšanas punktu (~ 580 ° C eutektiskajam al - Si), Uzlabo plūstamību, samazina saraušanos, un palielina nodiluma izturību.
  Augstāks SI saturs uzlabo liešanas un izmēru stabilitāti sacietēšanas laikā.
• Varš (Cu): Ievērojami palielina izturību - it īpaši pēc termiskās apstrādes (T5/T6)- veidojot stiprinošu starpmetālu fāžu (Piem., AL2_22CU, θ ′ nogulsnes).
  Tomēr, Pārmērīga Cu var samazināt korozijas rezistenci, ja tā nav pareizi pārvaldīta.
• Dzelzs (Fe): Parasti uzskata par piemaisījumu; ārpus 0.8 WT%, Fe veido adatu- vai plāksnei līdzīga β-al5_55fesi starpmetālija, kas var ietīt sakausējumu. Tādējādi Fe tiek turēts zemāk 0.8 WT%.
• Mangāns (Nojaukšanās): Pievienots (≤ 0.5 WT%) Lai modificētu β-fesi morfoloģiju par labdabīgāku α-FE starpmetāliem, uzlabojot elastību un samazinot karsto plaisāšanu.
• Cinks (Zn): Nelielos daudzumos (< 0.25 WT%), Zn var pastiprināt izturību bez būtiska kaitējuma liešanai.
• Magnijs (Mg): Parasti minimāls (< 0.06 WT%) ADC12; lai arī, Nelielas summas palīdz pilnveidot graudus un var būt izdevīgi kombinācijā ar Cu vecuma sacietēšanai.

Al -un -un sistēmas pamatprincipi

Al - si eutektika plkst 12.6 Wt%, ja apkārt nodrošina šķidrumu 577 ° C un eutektiska solidus 577 ° C.

ADC12 ir nedaudz hipoeutektisks (9.6 - 12 wt% si), Rezultātā primārie α-Al graudi, ko ieskauj smalks lamelārs vai šķiedru eutektika.

Sacietēšanas laikā die, ātra dzesēšana (10–50 ° C/s) Prefinē mikrostruktūru, Porainības samazināšana un mehānisko īpašību uzlabošana.

Cu klātbūtne al - Si matricā mudina veidot θ (AL2_22CU) nogulsnējas novecošanās laikā, Pacelšanas pierādījums uzsver ~ 200 MPA T6 ārstētiem paraugiem.

3. Fizikālās un mehāniskās īpašības

Blīvums, Kušanas temperatūra, Siltumvadītspēja

• Blīvums: ~ 2.74 G/cm³ (Nedaudz mainās atkarībā no Si/Cu satura)
• Kušanas diapazons: 540 - 580 ° C (Īpašs apkārt 580 ° C, Solidus apkārt 515 ° C)
• Siltumvadītspēja: ~ 130 Ar m/m · k (tikpat ietērpts)

Šīs īpašības padara ADC12 salīdzinoši vieglu, salīdzinot ar tēraudu (7.8 G/cm³) vienlaikus piedāvājot pienācīgu stīvumu (Younga modulis ~ 70 GPA).

Mērenais kušanas diapazons ir optimāls augstspiediena die-casting, ļaujot ātrajiem cikla laikiem, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu.

Stiepes izturība, Peļņas izturība, Pagarināšana, Cietība

• Kā izturīgs stāvoklis (T0): ADC12 parasti uzrāda stiepes izturību starp 210 MPA un 260 MPA, ar pagarinājumiem aptuveni 2–4%. Cietība ir mērena (~ 75 HB).
• T5 nosacījums (Tieša novecošanās): Pēc die-casting, Komponentiem var iziet mākslīgu novecošanos (Piem., 160 ° C 4–6 stundas). Spēks paaugstinās līdz 240 - 280 MPA, bet elastība nedaudz samazinās.
• T6 nosacījums (Risinājumu ārstēšana + Mākslīga novecošanās): Risinājumu ārstēšana (Piem., 500 ° C 4 laiks) izšķīdina Cu un Mg bagātas fāzes, kam seko ūdens rūdīšana un novecošanās (Piem., 160 ° C 8 laiks).
  Stiepes izturības 260 - 300 MPA un ražas stiprās puses 160 - 200 MPA var sasniegt, kaut arī ar pagarinājumu samazinās līdz ~ 1–2%. Brinela cietība sasniedz ~ 110 HB.

Termiskā izplešanās un noguruma izturēšanās

Termiskās izplešanās koeficients (Cte): ~ 21 × 10⁻⁶ /° C (20–300 ° C), Līdzīgi kā vairums Al - Si sakausējumu.

Stingru pielaižu projektēšanai jāņem vērā termiskā izplešanās lietojumos ar lielām temperatūras šūpolēm.

Noguruma spēks

ADC12 noguruma uzvedība ir ļoti atkarīga no liešanas kvalitātes (porainība, ieslēgumi, un virsmas apdare) un termiskās apstrādes stāvoklis:

• Kā izturīgs nogurums (T0): Zem apgrieztā saliekšanas (R = –1), izturības robeža augsta spiediena die-cast ADC12 parasti ir 60 - 80 MPA pie 10⁷ cikli.
  Lējumi ar minimālu porainību un modificētu Si morfoloģiju (caur SR vai NA pievienošanu) var tuvoties 90 MPA.
• Veci apstākļi (T5/T6): Novecošana palielina stiepes izturību, bet var nedaudz samazināt noguruma dzīvi, Tā kā nogulsnes izraisīta trauslums veicina plaisas iniciāciju.
  Parasti pilnībā apgriezti noguruma robežas T6 diapazonā no 70 - 100 MPA par augstas kvalitātes lējumiem (pulētas virsmas, vakuuma palīdzība).
• Stresa koncentrācija: Asi stūri, plānas sekcijas, vai pēkšņas šķērsgriezuma izmaiņas kalpo kā plaisas iniciācijas vietas.
  Dizaina vadlīnijas iesaka filejas ar rādiusu ≥ 2 mm sienām ≤ 3 mm Biezs, lai mazinātu vietējos stresa stāvvadus.

4. Ražošanas un liešanas process

Diešanas metodes

• Karsto kameru die liešana: Izkausēts ADC12 atrodas krāsnī, kas piestiprināta tieši pie šāviena kameras.
  Virzulis piespiež izkausēt metālu caur gososeck in the Die.
  Priekšrocības ir ātrs cikla laiks un minimizēta metāla oksidācija; lai arī, sakausējuma salīdzinoši augstais Si saturs (salīdzinot ar Zn vai Mg sakausējumiem) nozīmē nedaudz lēnāk aizpildīšanas laikus.
• Aukstā kamera die liešana: Izkausētais metāls ir ievilkts atsevišķā aukstā kamerā, un virzulis piespiež to mirst.
  Šī metode tiek dota priekšroka ADC12, ja nepieciešama liela kausēta metāla temperatūras/piemaisījumu kontrole vai stingra kontrole.
  Lai gan cikla laiki ir garāki par karsto kameru, Tas dod augstākas mehāniskās īpašības un labāku virsmas apdari.

Kritiski liešanas parametri

• Temperatūras liešanas: Parasti 600 - 650 ° C. Pārāk zems: kļūdainas un aukstuma izslēgšanas risks; Pārāk augsts: pārmērīga die erozija un palielināta gāzes šķīdība, kas izraisa porainību.
• Injekcijas ātrums & Spiediens: Injekcijas ātrums 2–5 m/s un spiediens 800–1600 bar (20–50 ms) vienlaikus samazinot turbulenci.
• Mirkļa temperatūra: Uzkarsēts līdz ~ 200 - 250 ° C, lai izvairītos no priekšlaicīgas ādas sasalšanas. Kontrolē ar eļļas dzesēšanas kanāliem vai indukcijas apkuri.
• Vārtu gājiens un skrējējs: Jābūt līdzsvaram īsa plūsmas garumam (Lai samazinātu siltuma zudumus) ar vienmērīgām pārejām (Lai samazinātu turbulenci).
  Labi izstrādāti vārti samazina ieslodzīto gaisu un rada vienotas metāla plūsmas frontes, tādējādi ierobežojot porainību un aukstumu.

Tipiski defekti un mazināšana

• Porainība (Gāze & Saraušanās):

• • Gāzes porainība: Ieslodzīts gaiss vai ūdeņradis noved pie maziem sfēriskiem dobumiem.
    Mazināšana: vakuumā atbalstīta die liešana, kausējuma degviela, izmantojot argonu vai slāpekli, Optimizēta ventilācija die.
  • Saraušanās porainība: Notiek, ja sacietēšanas laikā barošanas ceļi nav pietiekami. Mazināšana: Pareiza stāvvada/vārtu izvietojums vai vietējās pārplūdes.

• Aukstums & Nepareizi:

• • Ko izraisa priekšlaicīga sacietēšana vai zema ielejas temperatūra. Mazināšana: Nedaudz palieliniet temperatūras ieliešanu, Racionalizējiet plūsmas ceļu, Pievienojiet “padevēja” sprūzas, lai uzturētu temperatūru.

• Karsta asarošana:

• • Plaisas rodas stiepes spriegumu dēļ sacietēšanas laikā.
    Profilakse: modificēt sakausējuma kompozīciju (nedaudz augstāks Fe vai MN), optimizēt mirstības temperatūru, Samaziniet sekcijas biezuma variācijas.

5. Termiskā apstrāde un mikrostruktūra

Kā mikrostruktūra

• Primārie α-Al graudi: Vispirms veidojas, atdzesējot zem ~ 600 ° C, parasti dendritiska forma, ja dzesēšanas ātrums ir lēns.
  Augsta spiediena die liešanā (dzesēšanas ātrums ~ 10–50 ° C/s), α-al dendrīti ir labi un vienādi.
• Eutektiska si: Kas sastāv no smalka savstarpēji savienota silīcija daļiņu un α-al tīkla. Ātra dzesēšana rada šķiedru vai skeleta Si morfoloģiju, kas uzlabo elastību.
• Starpmetāla fāzes:

• • Al2_22Cu (θ fāze): Plāksnei līdzīgas vai θ′išas veidojas ap Cu bagātajiem reģioniem, Rupja kā cast.
  • Fe-si starpmetāles: β-al5_55fesi (adatai līdzīga) un α-al8_88fe2_22SI (Ķīniešu scenārijs) Atkarībā no Fe/Mn attiecības. Pēdējais ir mazāk kaitīgs.
  • Mg2_22Un: Minimāls ADC12 zemā MG satura dēļ.

Šķīduma termiskā apstrāde, Rūdīšana, un novecošanās

• Risinājumu ārstēšana: Siltums līdz ~ 500 ° C 3–6 stundas, lai izšķīdinātu Cu un Mg saturošās fāzes α-Al matricā. Piesardzība: Ilgstoša iedarbība var rupjas Si daļiņas.
• Rūdīšana: Ātra ūdens dzēšana uz ~ 20 - 25 ° C slazdos izšķīdušie atomi pārsātinātā cietā šķīdumā.
• Novecošanās (Mākslīga novecošanās): Parasti veic plkst 150 - 180 ° C 4–8 stundas. Novecošanās laikā, Cu atomi nogulsnējas kā smalkas θ ′ ′ un θ ′ fāzes, Dramatiski palielinot spēku (izturēšanās).
  Pārmērīgs (Laika/temperatūras pārpalikums) noved pie rupjākiem nogulsnēm un samazināta izturība.

Siltuma apstrādes ietekme uz īpašībām

• T0 (Tikpat ietērpts): Smalks šķiedru si nodrošina pienācīgu elastību (2–4% pagarinājums). Stiepes izturība ~ 220 MPA.
• T5 (Tieša novecošanās): Bez šķīduma ārstēšanas, novecošanās plkst 150 ° C 6 stundas palielina stiepi līdz ~ 250 MPA, bet anizotropija liešanas virzienu dēļ var palikt.
• T6 (Šķīdums + Novecošanās): Vienots Cu sadalījums pēc šķīduma izraisa viendabīgu θ ′ ′ novecošanās laikā.
  Sasniedz stiepes stiprumus līdz ~ 300 MPA. Pagarinājums var samazināties līdz ~ 1–2%, Padarot detaļas trauslākām.

6. Korozijas pretestība un virsmas apstrāde

Korozijas uzvedība

ADC12, Tāpat kā vairums Al - Si - CU sakausējumu, uzrāda mērenu izturību pret koroziju atmosfēras un viegli skābā/pamata vidē.

Vara klātbūtne var radīt mikro-galvanicus ar α-al, Padarot sakausējuma tendenci uz lokalizētu bedrēšanu agresīvos hlorīdos saturošos plašsaziņas līdzekļos (Piem., jūras vide).

Neitrālā pH ūdenī vai atšķaidās skābēs, ADC12 pretojas vienveidīgai korozijai, jo veidojas aizsargājošs, Pievilcīga al₂o₃ pasīvā filma.

Tomēr, paaugstināts CU (> 2 WT%) mēdz kompromitēt pasivāciju hlorīdu risinājumos.

Parastās virsmas procedūras

• Anodēšana:

• • Hromskābes anodēšana (I tips): Ražo plānu (~ 0.5 - 1 µm) pārveidošanas slānis, Minimālas dimensijas izmaiņas, Bet ierobežota nodiluma izturība.
  • Sērskābes anodēšana (II tips): Ģenerē biezāku oksīdu (~ 5–25 µm), Korozijas un nodiluma pretestības uzlabošana. Pēcnāžs ir nepieciešams, lai samazinātu porainību.

• Hromāta pārveidošanas pārklājums (CCC): Parasti Cr₃o₈ balstīti pārklājumi (~ 0.5 - 1 µm) uzklāts caur iegremdēšanu. Nodrošina labu aizsardzību pret koroziju un krāsu saķeri.
• Pulvera pārklājums / Gleznošana: Piedāvā stabilu aizsardzību pret koroziju, ja substrāts tiek pareizi apstrādāts (Piem., nedaudz pazemināts, gruntēts). Piemērots detaļām, kas pakļautas āra vai rūpniecības videi.
• Elektroless niķeļa pārklājums (Apjozt): Reti, bet tiek izmantoti lietojumprogrammās ar augstu nēsā;
  ražo vienotu Ni - P slāni (~ 5–10 µm) kas uzlabo cietību un izturību pret koroziju.

Salīdzinošā korozijas veiktspēja

• ADC12 (Cu ~ 2 WT%) vs. A356 (Cu ~ 0.2 WT%): A356 pēc savas būtības ir izturīgāks par koroziju zemāka Cu dēļ;
  ADC12 parasti nepieciešama labāka jūras aizsardzība pret virsmas vai ļoti kodīgiem apstākļiem.
• Salīdzinot ar sakausējumiem, kas balstīti uz MG (Piem., AZ91): ADC12 ir augstāka korozijas pretestība un izmēru stabilitāte, Padarot to par vēlamu, ja ilgs kalpošanas laiks ir kritisks.

7. Salīdzinājums ar citiem alumīnija sakausējumiem

ADC12 vs. A380 (ASV ekvivalents)

• Sastāvs: A380 nomināli satur 8–12 masas% SI, 3–4 masas% ar, ~ 0.8 WT% (< 1.5 WT%) Fe, Plus Zn un Trace Mg.
  ADC12 Cu diapazons ir šaurāks (1.9–3 masas%), nedaudz zemāks par A380.
• Mehāniskās īpašības: A380 T0: ~ 200 MPA stiepes, ~ 110 HB; ADC12 T0: ~ 220 MPA stiepes, ~ 80 HB.
  T6 stāvoklī, abi var sasniegt ~ 300 MPA stiepes, Bet ADC12 bieži ir nedaudz labāks pagarinājums optimizētās Si morfoloģijas dēļ.
• Lietojumprogrammas: A380 ir izplatīts Ziemeļamerikā; ADC12 Āzijā. Abi kalpo līdzīgiem tirgiem (autobūves korpusi, Patēriņa elektronikas rāmji).

ADC12 vs. A356 (Gravitācija, Nav nomirt)

• Apstrādes metode: A356 galvenokārt izmanto gravitācijas vai smilšu liešanai, ne augsta spiediena liešana.
• Sastāvs: A356 satur ~ 7 wt% si, ~ 0.25 wt% ar, ~ 0.25 wt% mg; ADC12 SI (~ 10–12 masas%) ir augstāks, un ar (~ 2 WT%) ir ievērojami augstāks.
• Mehāniskās īpašības: A356 T6: stiepe ~ 270 MPA, pagarinājums ~ 10%. ADC12 T6: stiepe ~ 290 MPA, pagarinājums ~ 1–2%.
  A356 ir kaļamāks, bet mazāk piemērots plānām sienām, sarežģītas formas.

Atlases vadlīnijas

• Plānas sienas, Sarežģītas formas & Liels daudzums: ADC12 (vai A380) ar augsta spiediena die liešanu.
• Lielas sekcijas, Laba elastība & Metināmība: A356 caur smiltīm vai pastāvīgu pelējuma liešanu.
• Augsta izturība pret koroziju & Kritiskās kosmiskās aviācijas daļas: Augstas tīrības AL-Si-Mg sakausējumi (Piem., A390).

8. ADC12 lietojumprogrammas

Automobiļu rūpniecība

• Motora sastāvdaļas: Virzuļi (Dažos zemu izmaksu motoros), karburatora korpusi, droseļvārsta ķermeņi.
  Lai gan daudzi OEM ir pārgājuši uz A380 vai A390 augstas stresa komponentiem, ADC12 joprojām ir izplatīts apvalkos un iekavās.
• Transmisijas korpusi: Kompleksa ģeometrijai ir vajadzīgas plānas sienas (1.5–3 mm); ADC12 lieliskā plūstamība un ātra sacietēšana nodrošina detalizētas funkcijas.
• Suspensijas komponenti & Iekavas: Spēka un svara attiecība, Izmēra precizitāte, un virsmas apdare padara ADC12 ideālu slodzes stiprinājumiem (Piem., motora stiprinājumi).

Elektronika un elektriskie korpusi

• Siltuma izlietnes: ADC12 siltumvadītspēja (~ 130 Ar m/m · k) un spēja veidot sarežģītas spuras (caur die liešanu) Nodrošiniet efektīvu siltuma izkliedi enerģijas elektronikai, Gaismas diodes, un telekomunikāciju aprīkojums.
• Savienotāji & Komutācijas korpusi: Sarežģīta iekšējā ģeometrija, plānas sienas, un EMI ekranēšanas prasības tiek izpildītas ar ADC12 sakausējuma ķīmiju un preferīciju, kas izturas.

Rūpnieciskās iekārtas

• Sūknēt & Vārstu korpusi: Izturīgs pret koroziju (Pareizi pārklājot) un dimensionāli stabils, ADC12 tiek izmantots sūkņos ūdens apstrādei, kompresori, un pneimatiskie rīki.
• Kompresora daļas: Cilindru galvas, apvalki, un mazu rotācijas skrūvju kompresoru kloķes gūst labumu no ADC12 siltuma pārneses un mehāniskās stiprības.

Patēriņa preces un ierīces

• Mājas ierīces komponenti: Veļas mašīnas lodīšu kronšteini, žāvētāja bungu atbalsta, un putekļsūcējus.
  Izmēra konsistence un virsmas apdare samazina pēcapstrādi.
• Sporta aprīkojums: Velosipēdu rāmji vai motociklu detaļas, kur ir vajadzīgas plānas sienas sekcijas un estētiskās virsmas.
  Die-cast ADC12 piedāvā ātru ražošanu un integrētas montāžas funkcijas.

9. Priekšrocības un ierobežojumi

Priekšrocības

• Lieliska liešanas spējas: Augsts Si saturs pazemina kausēšanas punktu un uzlabo plūstamību, Iespējot plānas sienas (līdz 1 mm) Funkcijas ar minimāliem defektiem.
• Izmēra stabilitāte: Zema saraušanās un ātra dzesēšana rada smalki graudainu mikrostruktūru, nodrošinot stingras pielaides (± 0.2 mm vai labākos gadījumos daudzos gadījumos).
• Rentabilitāte: Die-liešanas atļauj ārkārtīgi liela apjoma ražošanu par zemām izmaksām par gabalu. ADC12 plašā pieejamība vēl vairāk samazina materiālu izmaksas.
• Mehāniskās īpašības spektrs: Pēcspēles termiskā apstrāde (T5/T6) var noregulēt īpašības no mērenas stiprības/elastības līdz augstai stiprībai (līdz ~ 300 MPA stiepes).

Ierobežojumi

• Zemāka elastība: As-cast ADC12 pagarinājums (2–4%) ir zemāks par gravitācijas-cast al-si-mg sakausējumiem (~ 8–12%).
  T6 samazina pagarinājumu līdz ~ 1–2%. Nav piemērotas detaļām, kurām nepieciešama augsta formējamība pēc izmešanas.
• Jutība pret koroziju: Paaugstināts Cu saturs predisponē ADC12 līdz hlorīdu vidē bez atbilstošas ​​virsmas aizsardzības.
• Temperatūras ierobežojumi: Saglabā mehāniskās īpašības tikai līdz ~ 150–160 ° C; virs šī, izturība strauji samazinās pārmērīgas novecošanās un nogulsņu zaudēšanas dēļ.
• Trausls starpmetālijs: Nepareiza Fe kontrole vai MN trūkums var izraisīt trauslas β-Al5_55fesi adatas, negatīvi ietekmē izturību.

10. Kvalitātes standarti un pārbaude

Starptautiskie standarti

• Ar is h 5302 (Japāna): Norāda ADC12 ķīmisko sastāvu, Mehāniskās īpašuma prasības, un testēšanas metodes augsta spiediena produktiem.
• Iekšā 1706 / Un Ac-alsi12cu2 (Eiropa): Definē ekvivalentās ķīmiskās robežas un mehāniskās īpašības, Nepieciešama īpaša stiepes izturība, pagarināšana, un cietības testi.
• Astma B85 (ASV): Aptver kaltas un atveidotas Al - Si - CU sakausējumus; Par die-cast ADC12, skatīt ASTM B108 vai patentētās specifikācijas pēc OEM.

Parastās pārbaudes metodes

• Stiepes pārbaude: Standarta paraugi, kas izgatavoti no lējumiem; novērtē galīgo stiepes izturību (UTS), peļņas izturība (0.2% kompensēt), un pagarināšana (procents).
• Cietība (Brinels vai Rokvels): Nesagraujoša metode, lai secinātu spēka variācijas; Tipisks ADC12 cietības diapazons 70–110 Hb atkarībā no stāvokļa.
• Metalogrāfija: Parauga sagatavošana (montāža, pulēšana, kodināšana ar Kellera reaģentu) atklāj graudu struktūru, Eutektiskā silīcija morfoloģija, starpmetāla fāzes, porainība.
• Rentgenstars / CT skenēšana: Atklāj iekšējos defektus (porainība, aukstums) bez sadalīšanas; kritiska augstas ticamības komponentiem (Automobiļu drošības detaļas).
• Ķīmiskā analīze: Tādas metodes kā optiskās emisijas spektrometrija (Oes) vai rentgena fluorescence (Xrf) apstiprināt atbilstību kompozīcijas standartiem.

Tolerance un pārbaude

• Izmēru pielaides: Kritiskām īpašībām, ± 0.1 mm līdz ± 0.2 mm ir sasniedzams sienām < 3 mm; lielākas sekcijas var būt ± 0.5 mm vai labāk.
• Virsmas apdare: As-cast ADC12 var sasniegt 1.6 µm; ar sekundāriem procesiem (tvaiku pagodināšana, vibrācijas apdare), Ra ~ 0.8 µm vai labāk.

11. Vides un ilgtspējības apsvērumi

Pārstrāde

• Augsta pārstrādājamība: Alumīnijs ir bezgalīgi pārstrādājams, bez raksturīgajām īpašībām degradējot.
  ADC12 lūžņi (nepatiess, skrējēji, noraidīt) var pārcelt ar minimālu pazemināšanu, ja tas ir pareizi nodalīts.
• Sekundārais alumīnijs: Izmantojot pārstrādātu alumīniju, primāro enerģijas patēriņu var samazināt līdz pat 92% Salīdzinot ar jaunavas ražošanu.
  Tomēr, Lai saglabātu ADC12 specifikācijas, ir ļoti svarīgi kontrolēt Fe un Cu līmeni sekundārajā kausējumā.

Enerģijas patēriņš un emisijas

• Die-casting vs. Apstrāde: Lāses (neto formas process) dramatiski samazina apstrādes atkritumus. Salīdzinot ar billet apstrādi, Die-casting izmanto par 30–50% mazāk enerģijas vienā daļā.
• Oglekļa nospiedums: Kad iegūst no pārstrādātām izejvielām, ADC12 komponentu oglekļa pēda var būt tik zema kā 2–3 kg CO₂-EQ uz kg daļu.
  Turpretī, Primārais alumīnijs var pārsniegt 15 kg co₂-eq par kg.

Dzīves cikla novērtējums (LCA)

• Šūpulis līdz vārtiem: Die-cast ADC12 ieguvumi no slēgtas cilpas pārstrādes lietuvēs.
  Dzīves cikla posmos ietilpst izejvielu ražošana (kalnrūpniecība, raficēšana), lāsts, apstrāde, virsmas apstrāde, lietošana, un dzīves beigu pārstrāde.
• Dzīves beigas: Pāri 90% alumīnija liešanas sastāvdaļas tiek reģenerētas un atkārtoti ieviestas sekundārajā alumīnija straumēs, poligona samazināšana un kopējās resursu samazināšanas samazināšana.

12. Nākotnes tendences un attīstība

Sakausējuma modifikācijas

• Samazināti vara varianti: Lai uzlabotu izturību pret koroziju, Jauni ADC12 atvasinājumi zemāks Cu saturs līdz ~ 1 WT%, Kompensācija ar izsekošanu vai mn.
  Tas rada nedaudz samazinātu maksimālo stiprumu, bet uzlaboja ilgmūžību kodīgos apstākļos.
• Nano mēroga piedevas: Retzemju papildinājumi (Piem., ~ 0.1 wt% la vai ce) Pilnveidojiet eitektisko Si un nomāc β-FE adatas, Paaugstināšana un izturība, ievērojami palielinot izmaksas.

Hibrīda liešanas paņēmieni

• Daļēji cietais metāls (SSM) Liešana: Izmantojot tiksotropisko vircu (30–40% šķidruma frakcija) lai samazinātu porainību un saraušanos, Komponentu ražošana ar gandrīz prātīgiem īpašumiem.
  ADC12 uzvedas labi SSM, iegūstot smalkāku, Vienveidīgākas mikrostruktūras.
• Metāla - matricas kompozītmateriāli (MMC): Keramikas daļiņu iekļaušana (Sic, Al₂o₃) ADC12 matricā pret nodilumizturīgiem sūkņa lāpstiņriteņiem vai bremžu komponentiem.
  Lai arī daudzsološs, Mitrināšanā joprojām ir izaicinājumi, sadalījums, un izmaksu kontrole.

Rūpniecība 4.0 un gudra ražošana

• Reālā laika procesa uzraudzība: Die-liešanas mašīnu sensori (spiediens, temperatūra, plūst) Baroties AI/ml algoritmos, lai prognozētu porainību, Optimizējiet vārtu dizainu, un samazināt lūžņu likmes.
  ADC12 procesi gūst labumu no stingras pielaides un lieliem apjomiem.
• Simulācija un digitālie dvīņi: Pelējuma pildīšana, sacietēšana, un termiskās apstrādes modelēšanu, izmantojot programmatūru CFD un siltuma pārnesi.
  Digitālie dvīņi Iespējot scenārijus “what-ja”, samazinot izmēģinājumu un kļūdu un apstrādes lūžņus.

13. Secinājums

ADC12 ir kā augstspiediena stūrakmens die liešana, Apvienojot izcilu plūstamību, Mērenas izmaksas, un spēja sasniegt augstas mehāniskās īpašības, izmantojot mērķtiecīgu termisko apstrādi.

Tās daudzpusība stiepjas no automobiļu motora un transmisijas komponentiem līdz elektroniskām siltuma izlietnēm un rūpnieciskajiem sūkņu korpusiem.

Kaut arī tā salīdzinoši augstais vara saturs var kompromitēt korozijas pretestību, Mūsdienu virsmas procedūras un pārstrādes prakse mazina šīs bažas.

Pašreizējā attīstība, piemēram, samazinātas CU varianti, daļēji cietā liešana, un reālā laika procesa kontrole-sludinājums vēl vairāk paplašināt ADC12 veiktspējas aploksni.

Dizaineri un ražotāji, izvēloties ADC12, gūst labumu no ilgstošas ​​rūpniecības pieredzes gadu desmitiem, plašas piegādes ķēdes, un noteiktie kvalitātes standarti (Viņš ir, Iekšā, ASTM).

Ar globālu uzsvaru uz ilgtspējību, Alumīnija pārstrādājamība un energoefektīvi die-liešanas procesi nodrošina, ka ADC12 saglabās savu kritisko lomu vieglā svarā, Liela apjoma ražošana labi nākotnē.

Pie LangHe, Mēs esam gatavi sadarboties ar jums, izmantojot šos uzlabotos paņēmienus, lai optimizētu jūsu komponentu dizainu, materiālu atlase, un ražošanas darbplūsmas.

Nākamais projekts pārsniedz katru veiktspējas un ilgtspējības etalonu.

Sazinieties ar mums šodien!

 

FAQ

Vai ADC12 var anodēt vai apstrādāt ar virsmu?

ADC12 var ārstēt ar virsmu, bet tā augstā silīcija un vara satura dēļ, Anodēšanas rezultāti var būt ierobežoti (Piem., tumšāka vai nekonsekventa apdare).

Pulvera pārklājums, gleznošana, E-pārklājums, un apšuvums bieži tiek dota priekšroka pret izturību pret koroziju un estētiku.

Ir ADC12, kas piemērots CNC apstrādei pēc liešanas?

Jā. ADC12 ir Laba mašīnīgums, un parasti ir CNC, lai sasniegtu stingrākas pielaides vai sarežģītas ģeometrijas pēc die liešanas.

Tomēr, instrumentu nodilums jāuzrauga cieto silīcija daļiņu klātbūtnes dēļ.

Vai ADC12 var tikt apstrādāts, lai uzlabotu mehāniskās īpašības?

Jā. Kamēr ADC12 bieži izmanto kā izturīgs stāvoklis, to var arī iziet T5 vai T6 siltuma apstrāde Lai uzlabotu tā stiepes izturību, peļņas izturība, un cietība.

Tomēr, Pagarināšana parasti paliek ierobežota, salīdzinot ar termiski apstrādājamiem kaltas sakausējumiem.

Ir ADC12, kas piemērota videi ar augstu temperatūru?

ADC12 var izturēt temperatūru līdz aptuveni 150–170 ° C, bet ilgstoša augstas temperatūras iedarbība var samazināt tā mehānisko izturību.

Par termiski kritiska vai paaugstināta temperatūra pieteikumi, Sakausējumi, piemēram, A360 vai ALSI10MG, var darboties labāk.

Kas ir ADC12 alumīnija sakausējums, ko parasti izmanto?

ADC12 tiek plaši izmantots Die-casting lietojumprogrammas Sakarā ar lielisko plūstamību, liešana, un dimensiju stabilitāte.

Kopīgi lietojumi ietver automobiļu detaļas (motora kronšteini, transmisijas korpusi), elektroniski iežogojumi, mašīnu komponenti, un Patērētāju aparatūra kas prasa sarežģītas formas un liela apjoma ražošana.