A360 hliníková zliatina: Vynikajúce roztok korózie

1. Zavedenie

Zliatina z hliníka A360 zastáva ústrednú úlohu v modernom vysokom tlakovom odlievaní, ocenený za kombináciu plynulosti, sila, a odolnosť proti korózii.

Ponúka optimálnu rovnováhu k mechanickému výkonu a odlievanosti, A360 sa stal priemyselným štandardom pre automobilový priemysel, námorný, a komponenty spotrebiteľa a elektroniky.

Následne, Inžinieri a materiálni vedci musia porozumieť jeho zloženiu, správanie počas výroby, charakteristiky, a celková ekonomická hodnota.

Tento článok sa týka metalurgickej nadácie A360, fyzické vlastnosti, mechanický výkon, korózia, úvahy, Požiadavky po spracovaní, a aplikácie.

2. Zloženie zliatiny hliníkovej zliatiny A360

Hliník A360 je vysokotlaková zliatina s vyliečením na vyváženie na vyváženie plynulosť, mechanická pevnosť, a odpor.

Jeho kompozícia to umiestňuje - chemicky - near ADC12 (Niekedy sa v Severnej Amerike nazýva A383) Ale s mierne vyšším horčíkom na zlepšenie výkonu korózie.

Nižšie je uvedené typické chemické zlyhanie (všetky hodnoty vo hmotnosti percento):

3. Fyzický & Tepelné vlastnosti A360 Hliník

4. Mechanické vlastnosti A360 Hliník

5. Odpor & Povrchové správanie

Rodný pasívny film (Al₂o₃)

Pure aluminum and its alloys naturally form a thin (2–5 nm) amorphous Al₂O₃ layer within seconds of air exposure.

This adherent film self-heals when scratched, thereby preventing further oxidation.

In static, neutral pH conditions, bare A360 typically exhibits corrosion rates below 5 µm/year,

rendering it more durable than most uncoated steels.

Jamka & Korózia trhliny

In chloride-laden environments—such as seaside or deicing conditions—korózia jamiek môže iniciovať, kde CL⁻ ióny porušia pasívnu vrstvu.

V testoch soľného štrbiny ASTM B117, nechránené vzorky A360 často začínajú vykazovať malé jamy 200–300 hodín na 5% NaCl, 35 ° C.

Naopak, morský stupeň 5083 vystupuje ďalej 1 000 hodiny. Teda, Ochranné povlaky alebo eloxovanie sa stávajú povinnými pre trvalú expozíciu morských.

Podobne, korózia trhliny sa môže vyvíjať v tesneniach alebo zatienených oblastiach, kde lokalizované okyslenie znižuje pH nižšie 4, Ďalšia destabilizácia oxidu.

Dizajnové riešenia zahŕňajú zabezpečenie prísnych tolerancií pre správnu odvodňovanie a používanie nepórnych tmelov.

Ochranné ošetrenia

• Eloxovanie (Typ II a typ III): Anodizácia na sírových kyselinách vytvára oxidové vrstvy 5–25 µm (Typ typu II) alebo 15–50 µm (Tvrdo anodizácia typu III).
  Tesnenie s acetátom niklu alebo polyméru na báze polymérov prepožičajú ďalšiu ochranu, rozširovanie odolnosti so soľou 500 hodiny bez zasvätenia jamy.
• Konverzné povlaky: Konverzia chromátu (Podletý) a alternatívy bez chromátu (Napr., zirkónia) Vytvorte tenký,
  <1 µm bariéra, ktorá obidva na povrch a inhibuje počiatočnú koróziu.
• Organické povlaky: Epoxidové priméry kombinované s polyuretánom alebo fluórpolymérom dosahujú
  cez 1 000 hodiny pri testovaní soľného štrbiny, poskytnutý povrchový prípravok (žieravec a deoxidizácia) je prísne dodržaný.

Galvanické interakcie

Pozícia hliníka v galvanickej sérii je anodická pre mnoho štrukturálnych kovov - Copper, nehrdzavejúca oceľ, a dokonca aj titán.

Vo vlhkom alebo mokrom elektrolyte, Galvanické páry môžu riadiť koróziu A360 rýchlosťou 10–20 µm/rok Keď je v priamom kontakte s meďou. Na zmiernenie galvanického pôsobenia, Osvedčené postupy zahŕňajú:

• Izolácia: Nylonové alebo polyamidové podložky medzi hliníkmi a oceľovými upevňovačmi.
• Povlaky: Aplikácia ochrannej vrstvy na aspoň jeden z kovov.
• Návrh: Vyhýbanie sa misárovým kovovým stohom alebo zabezpečenie minimálneho zachytenia elektrolytov.

6. Charakteristiky zliatiny hliníkovej zliatiny A360

Pokiaľ ide o vysokotlakový výhryg (HPDC), A360 aluminum stands out due to its exceptional fluidity, solidifikácia, and overall castability.

Správanie a plynulosť

Predovšetkým, the high silicon content of A360 imparts a low melting temperature and a broad semi-solid interval,

translating into outstanding fluidity under typical HPDC parameters (liquidus at ~585 °C, solidus at ~570 °C). V dôsledku:

• Spôsobilosť: In standard die-casting trials, A360 can fill wall thicknesses as low as 1.0 mm along a straight flow length of 200–250 mm when injected at 70–90 MPa and plunger speeds of 1.5–2.0 m/s.
• Reduced Cold-Shut Risk: The alloy’s low viscosity under pressure minimizes premature freeze-off, decreasing cold-shut defects by over 30 % compared to lower-Si alloys like A380.

Ďalej, because A360’s solidification range is relatively narrow, Návrhári plesní môžu definovať bežcov a brány, ktoré podporujú jednotný tok.

Napríklad, a 0.5 mm Zvýšenie prierezu brány (od 5 mm² až 5.5 mm²) často výnosy 10 % rýchlejšie časy plnenia, Zníženie pravdepodobnosti kôl alebo nesprávnych konaní.

Zmraženie a regulácia tuhnutia

Najbližší, Miera nominálneho zmrašťovania A360 1.2–1.4 % Pri solidifikácii si vyžaduje starostlivý konštrukciu matrice, aby sa zabránilo pórovitosti v oblasti zmršťovania. Proti tomu pôsobiť:

• Smerová tuhosť: Strategické umiestnenie chladenie—Copper vložky alebo rukávy berylium-capper-v hrubých častiach lokálne zrýchľuje chladenie.
  V praxi, pridanie a 2 mm hrubý chladený chlad pri susedstve a 10 MM báza skráti miestny čas tuhnutia o 15–20 %, Riadenie kovového kovu do vysoko rizikových oblastí.
• Sekvenčné kŕmenie: Zamestnanie viacerých, Staged Gates môže umožniť roztaveniu A360 kŕmiť hrubé šéfky posledné, Zabezpečenie toho, aby tieto oblasti zostali tekuté až do konečnej tuhosti.
  Simulation data often shows that a two-gate design reduces shrink-void volume by 40 % relative to a single-gate layout.
• Vacuum-Assist Techniques: Drawing a vacuum of 0.05 MPA beneath the shot sleeve decreases entrapped air, permitting denser feed metal.
  Trials demonstrate that vacuum HPDC lowers porosity from ~3 % to less than 1 % objem, improving tensile strength by 10 MPA on average.

Zmiernenie pórovitosti a zabezpečenie kvality

Although A360’s rapid heat extraction promotes fine microstructures, it can also generate gas and shrinkage porosity if not controlled. Common mitigation strategies include:

• Gas-Flush Nozzles: By introducing an inert gas pocket behind the shot piston, gas-flush systems mobilize and expel dissolved hydrogen from the melt.
  In A360 pilot runs, gas-flush reduced hydrogen content from 0.15 mL/100 g Al do 0.05 mL/100 g Al, cutting gas-porosity by over 60 %.
• Plunger Acceleration Profiles: A steeper acceleration ramp (Napr., 0.5 m/s² to 2.0 m/s² v prvom 15 mm) zlepšuje výplň kontrolovanú turbulenciou, minimalizácia stojatých zón, ktoré zachytávajú vzduch.
  Údaje ukazujú, že samotná zmena tohto profilu môže znížiť počet pórov v oblastiach kritického napätia podľa 20 %.
• Riadenie teploty: Udržiavanie teploty matrice medzi 200 ° C a 250 ° C zaisťuje, že povrch príliš rýchlo nezmizne.
  Monitorovanie termočlánkov v zónach kľúčovej matiny môže udržiavať kolísanie teploty vo vnútri ± 5 ° C, Zníženie defektov povrchovej zmrazenia zodpovedné za povrchovú pórovitosť.

Zabezpečenie kvality sa ďalej spolieha automatizovaná röntgenová rádiografia alebo CT skenovanie na detekciu pórov ≥ 0.5 mm.
Pre misiu kritické automatické diely, Prípustný objem pórov < 0.3 % je často nastavený; Správa súčasných metrologických techník 95 % miera detekcie pre tieto kritériá.

Nástrojové opotrebenie a údržba

Zatiaľ čo obsah kremíka A360 (9.5–10.5 %) Zvyšuje plynulosť, Tieto tvrdé SI-častice tiež urýchľujú opotrebenie diera. Následne:

• Výber z ocele: Vysokokvalitný H13 alebo H11 alloys are standard, but coating them with Konzervovať alebo Uhlík podobný diamantu (DLC) znižuje trenie.
  Výroba, TiN coatings have extended mold life by 25–30 %, from an average of 150 000 shots na 200 000 shots before requiring refurbishment.
• Die Surface Finishing: Polishing die cavities to Rana < 0.2 µm minimizes adhesion of solidifying aluminum, reducing soldering and galling.
  Polished dies also require fewer ejection pins and less spray lubricant—cutting maintenance time by 10–15 %.
• Preventive Maintenance Intervals: Based on cumulative fill cycles and X-ray feedback, foundries often implement die servicing every 50 000–75 000 shots.
  This schedule typically involves re-polishing, re-coating, and inspecting for micro-cracks using fluorescent penetrant methods.

7. Machináovateľnosť & Po spracovaní

Obrábanie charakteristík

A360’s 9.5–10.5% silicon content yields a combination of moderate hardness and brittle silicon phases. Následne:

• Náradie: Use carbide tooling (grades K20–P30) with sharp geometries and positive rake angles to manage chip control.
• Rezací parametre: Speeds of 250–400 m/min, feed rates of 0.05–0.2 mm/rev, and moderate depth of cut (1–3 mm) deliver optimal balance between tool life and surface finish.
• Chladiaca kvapalina: Flood cooling with water-based emulsions or synthetic coolants is recommended to remove heat and lubricate the tool–workpiece interface.

• 

Vŕtanie, Klepanie, a tvorba vlákna

• Vŕtanie: Utilize peck-drilling (retracting every 0.5–1.0 mm) to evacuate chips and avoid built-up edge.
• Klepanie: Employ spiral-flute taps for through-holes; select base hole sizes per ISO 261 (Napr., #10–24 tap uses a 0.191 v. pre-drill).
• Thread-Forming: In softer A360 sections (T0), thread rolling can produce stronger threads than cutting but requires precise pilot holes.

Metódy spojenia

• Zváranie: A360’s high heat input can exacerbate porosity; tak, Zváranie plynových volfrámov (Gtaw) with filler rod 4043 (Al–5Si) alebo 5356 (Al–5Mg) is preferred.
  Preheating to 100–150 ° C can reduce thermal gradients but is not always necessary.
• Spájkovanie a spájkovanie: A360 joints are commonly brazed using aluminum brazing rods containing 4–8% silicon.
  Flux selection is critical—zinc-based fluxes can dissolve the passive film and ensure wetting.

8. Žiadosti & Príklady priemyslu

Automobilový sektor

A360 dominates applications requiring lightweight, complex geometries with moderate mechanical loads. Príklady zahŕňajú:

• Prevodovka: Replacing ductile iron, A360 housings weigh 30–40% less while delivering comparable static strength (≥ 300 Ťah).
• Engine Brackets and Mounts: Die-cast A360 brackets can reduce part count by integrating bushings and mounts,
  lowering total assembly weight by 1.5 kg per vehicle.
• Prípadová štúdia: A major OEM replaced a gray-iron transmission tail housing (weighing 4.5 kg) with an A360 die-cast unit (3.0 kg),
  úspora 1.5 kg and cutting production costs by 12% due to shorter cycle times and reduced machining.

Morský & Morské komponenty

Marine-grade A360, Keď je eloxovaný, resists corrosion in saltwater environments:

• Boat Hardware: Záves, cleats, and trim pieces manufactured in A360 sustain 200 hodiny in ASTM B117 salt-spray testing without visible pitting.
• Submerged Pump Casings: A360 pumps for bilge and livewell applications can operate at 5 m depth za 5 rokov with routine anodizing maintenance every 2 rokov.

Spotrebiteľská elektronika & Prílohy

A360’s combination of thermal conductivity and form accuracy suits heat sinks and housings:

• LED Lamp Housings: The alloy’s thermal conductivity (120 W/m · k) helps dissipate up to 20 W per housing, preventing LED lumen depreciation.
• Telecom Racks and Enclosures: EMI-shielded A360 extrusions achieve 50 dB attenuation at 1 GHZ, while remaining cosmetically attractive after anodizing.

Priemyselný & HVAC

• Compressor Housings: V systémoch HVAC, A360 housings operate continuously at 100 ° C and sustain 5000 hodiny of cyclic temperature changes between –20 °C a 100 ° C with less than 0.2% plaziť sa.
• Heat Exchanger End Caps: A360’s dimensional accuracy (± 0.1 mm in thin walls) allows leak-free sealing with O-rings in condensers and evaporators.

9. Porovnanie s inými zliatinou naliehajúce

When specifying a Odlievací zliať, A360 often competes with several well-established materials—most notably A380 (ADC10), ADC12 (A383), A413, A356, a LM6.

Each alloy offers distinct advantages in terms of fluidity, mechanická pevnosť, odpor, a náklady.

10. Vznikajúce trendy & Budúce pokyny

Pokročilé varianty zliatiny

• Nanoparticle-Reinforced A360: Incorporation of SiC or TiB₂ nanoparticles aims to enhance wear resistance and reduce thermal expansion.
  Preliminary studies show up to 15% improvement in hardness without sacrificing fluidity.
• Low-Copper A360 Variants: By reducing Cu to < 1.5%, next-generation alloys maintain age-hardening capability while further improving corrosion resistance, particularly for coastal infrastructure.

Aditívna výrobná synergia

• Hybrid Die-Cast/3D-Printed Tools: Additive manufacturing of conformal cooling channels in die inserts reduces cycle times by 10–15% and yields more consistent microstructures in A360 castings.
• Direct Metal Deposition (DMD) Repairs: Using A360 powder, DMD restores worn HPDC dies, extending die life by 20–30% and lowering tooling costs.

Digitálna výroba & Priemysel 4.0

• Monitorovanie procesu v reálnom čase: Embedding thermocouples and pressure sensors in dies,
  combined with AI algorithms, predicts porosity hotspots, thus reducing scrap by 5–8%.
• Prediktívna údržba: Machine-learning models correlate die temperature profiles with wear patterns, scheduling maintenance only when necessary, improving uptime by 12%.

11. Závery

Hliník A360 stands out in die casting for its vynikajúca plynulosť, balanced mechanical properties, a zlepšená odolnosť proti korózii compared to some other die-casting alloys.

While not ideal for extreme marine immersion without additional protection,

it excels in automotive, priemyselný, and consumer applications requiring thin walls, mierna sila, a rozmerová presnosť.

Správne tepelné spracovanie, povrchová úprava, and design for manufacturability ensure that A360 delivers reliable, dlhotrvajúci výkon.

Na LangHe, Sme pripravení na partnerstvo s vami pri využívaní týchto pokročilých techník na optimalizáciu vašich návrhov komponentov, výber materiálu, a výrobné pracovné postupy.

Zabezpečenie toho, aby váš ďalší projekt presahoval všetky referenčné hodnoty výkonnosti a udržateľnosti.

Kontaktujte nás ešte dnes!

 

Časté otázky

Čo je zliatina hliníka A360?

A360 is a high-pressure die-casting alloy characterized by approximately 9.5–10.5 % kremík, 0.45–0.70 % horčík, 2.5–3.5 % meď, and 2–3 % zinok.

It balances exceptional fluidity with good corrosion resistance and strength, making it ideal for thin-wall, complex die-cast components.

Čo vyžaduje tepelné ošetrenie A360?

• Ošetrenie roztoku (Voliteľný): 525–535 °C for 4–6 h, then water quench.
• T5 Artificial Aging: 160–180 °C for 4–6 h. This causes Mg₂Si precipitates to form, raising tensile strength by ~15–20 % and hardness by ~20 HB.
  Nadmerné starnutie (exceeding 6 h or 180 ° C) can coarsen precipitates and reduce strength.

Aké sú typické výnosy spracovania A360 a náklady na životný cyklus?

• HPDC Yield: Net-shape yields of 90–95 %; scrap after trimming 5–10 %. Vac-assist and optimized gating can reduce scrap to < 3 %.
• Náklady na životný cyklus: Anodized A360 outperforms painted steel for outdoor parts: maintenance every 3–5 years (anodize) vs. annual repaint (oceľ).
  Recycled A360 scrap value $1.50–$2.00/kg versus steel at $0.15/kg.