Zliatina hliníka ADC12: Riešenia zliatiny s vysokou pevnosťou

1. Zavedenie

hliník ADC12 je jednou z najpoužívanejších zliatin s matrickou v automobilovom priemysle, elektronika, a všeobecné priemyselné aplikácie.

Štandardizované pôvodne v Japonsku pod Jis H 5302, ADC12 sa stal medzinárodným pracovným koňom z dôvodu priaznivej rovnováhy odlievateľnosti, mechanické vlastnosti, a náklady.

Jeho označenie „ADC“ znamená „hliník Odlievanie pod tlakom,„Zatiaľ čo prípona„ 12 “sa zvyčajne týka jeho nominálneho obsahu kremíka (približne 10–13% hmotn.%).

Za posledných niekoľko desaťročí, ADC12 zabezpečil dominantnú polohu vo výrobe veľkoobjemových komponentov, najmä pre časti vyžadujúce zložité geometrie, tenké steny, a dobrá rozmerová stabilita.

Historicky, V polovici 20. storočia sa objavil priemysel na preliatie diela, aby uspokojil dopyt po ľahkých, ale odolných komponentoch.

Do 70. rokov 20. storočia, Zliatiny ADC12 sa v Japonsku vyrábali vo veľkých množstvách; dnes, Ekvivalentné špecifikácie existujú podľa en (Napr., A AC-ALI12CU2) a ASTM (Napr., Astma B85).

Ich popularita pramení z kombinácie faktorov: Vynikajúca plynulosť v roztavenej podobe, Rýchla rýchlosť tuhnutia oceľových zomiera,

a mikroštruktúra, ktorú je možné prispôsobiť - via tepelné ošetrenie - pre konkrétne požiadavky na výkonnosť.

2. Chemické zloženie a metalurgia

Výkonnosť ADC12 je zásadne diktovaná jeho starostlivo kontrolovaným chemickým zložením a metalurgickými princípmi upravujúcimi jeho solidifikačné správanie.

Typické rozsahy zloženia

Prvok	Rozsah kompozície (7%)	Primárna funkcia
Kremík (A)	9.6 - 12.0	Znižuje bod topenia, zvyšuje odolnosť voči plynulosti a opotrebeniu
Meď (Cu)	1.9 - 3.0	Posilňuje sa prostredníctvom vekových intermetalikov
Žehlička (FE)	≤ 0.8	Kontrola nečistôt; Nadmerné Fe formuje krehké fázy
Mangán (Mn)	≤ 0.5	Modifikuje intermetalickú morfológiu FE
Zinok (Zn)	≤ 0.25	Posilnenie menšieho tuhého riešenia
Horčík (Mg)	≤ 0.06	Rafinácia obilia, ZARIADENIE AIDS AIDS (Minimálne v ADC12)
Ďalší (Z, V, Sn, Pb, atď.)	Každý ≤ 0.15, Celkom ≤ 0.7	Stopové rafinácie alebo limity nečistoty
hliník (Al)	Zvyšok (približne. 83.5 - 88.2)	Základný kov

Úloha legúnoka

• Kremík (A): Znižuje bod topenia (~ 580 ° C pre eutektické al - Si), zlepšuje plynulosť, znižuje zmršťovanie, a zvyšuje odolnosť proti opotrebeniu.
  Vyšší obsah SI zvyšuje obsaditeľnosť a rozmerovú stabilitu počas tuhnutia.
• Meď (Cu): Výrazne zvyšuje silu - najmä po tepelnom spracovaní (T5/T6)—Vystúpenie posilňujúcich intermetalických fáz (Napr., AL2_22CU, 9 'precipitáty).
  Avšak, Nadmerná CU môže znížiť odolnosť proti korózii, ak nie je riadne riadená.
• Žehlička (FE): Normálne sa považuje za nečistotu; nad 0.8 7%, Fe tvorí ihlu- alebo intermetaliky podobné doske β-Al5_55fesi, ktoré môžu vylepšiť zliatinu. Fe sa teda uchováva nižšie 0.8 7%.
• Mangán (Mn): Pridaný (≤ 0.5 7%) na modifikáciu morfológie β-FESI na benígnejšie intermetaliky a-FE, Zlepšenie ťažnosti a znižovanie praskania horúceho.
• Zinok (Zn): V malom množstve (< 0.25 7%), Zn môže zvýšiť pevnosť bez výraznej škody na odlievateľnosť.
• Horčík (Mg): Zvyčajne minimálny (< 0.06 7%) v ADC12; však, Malé množstvá pomáhajú vylepšovať zrná a môžu byť prospešné v kombinácii s Cu pre kalenie veku.

Základy al -a -a s systémom

Al -Si eutectic na 12.6 WT%, ak poskytuje tekutinu okolo 577 ° C a eutektická solidus pri 577 ° C.

ADC12 je mierne hypoeutektický (9.6 - 12 WT% Si), čo vedie k tomu, že primárne a-al zŕn obklopené jemným lamelárnym alebo vláknitým eutektickou.

Počas tuhnutia v matrici, rýchle chladenie (10–50 ° C/s) vylepšuje mikroštruktúru, znižovanie pórovitosti a zvýšenie mechanických vlastností.

Prítomnosť Cu v matrici Al - SI podporuje tvorbu 9 (AL2_22CU) precipitáty počas starnutia, Zvyšovanie dôkazov zdôrazňuje až ~ 200 MPA pre vzorky ošetrené T6.

3. Fyzikálne a mechanické vlastnosti

Hustota, Roztavenie, Tepelná vodivosť

• Hustota: ~ 2.74 g/cm³ (mierne sa líši s obsahom Si/Cu)
• Roztavenie: 540 - 580 ° C (Špeciálne 580 ° C, Solidus 515 ° C)
• Tepelná vodivosť: ~ 130 W/m · k (ako cast)

Vďaka týmto vlastnostiam je ADC12 relatívne ľahký v porovnaní s oceľou (7.8 g/cm³) Aj keď stále ponúka slušnú tuhosť (Youngov modul ~ 70 GPA).

Mierny rozsah topenia je optimálny pre vysokotlakové vylievanie, umožnenie rýchleho časového cyklu a zároveň minimalizuje spotrebu energie.

Pevnosť v ťahu, Výnosová sila, Predĺženie, Tvrdosť

• Stav (T0): ADC12 zvyčajne vykazuje pevnosť v ťahu medzi 210 MPA a 260 MPA, s predĺženiami okolo 2–4%. Tvrdosť je mierna (~ 75 HB).
• T5 podmienka (Priame starnutie): Po odtieni, Komponenty môžu podstúpiť umelé starnutie (Napr., 160 ° C počas 4–6 hodín). Sila stúpa do 240 - 280 MPA, ale ťažnosť mierne klesá.
• T6 podmienka (Ošetrenie roztoku + Umelé starnutie): Ošetrenie roztoku (Napr., 500 ° C pre 4 hodiny) rozpúšťa fázy bohaté na CU a MG, nasledované ochladzovaním vody a starnutím (Napr., 160 ° C pre 8 hodiny).
  Pevné stránky v ťahu 260 - 300 MPa a výnosné sily 160 - 200 MPA sa dá dosiahnuť, Aj keď s predĺžením klesajúcim na ~ 1–2%. Brinell tvrdosť dosahuje až ~ 110 HB.

Tepelná expanzia a únava

Koeficient tepelnej expanzie (CTE): ~ 21 × 10⁻⁶ /° C (20–300 ° C), Podobne ako väčšina zliatin Al - SI.

Dizajn pre prísne tolerancie musí zodpovedať za tepelné rozšírenie v aplikáciách s veľkými teplotnými hojdačkami.

Únava

Únava ADC12 dôrazne závisí od kvality obsadenia (pórovitosť, inklúzia, a povrchová úprava) a stav tepelného spracovania:

• Únava (T0): V rámci obráteného ohýbania (R = –1), Limit vytrvalosti pre vysokotlakový ADC12 je zvyčajne 60 - 80 MPA na 10⁷ cykly.
  Odliatky s minimálnou pórovitosťou a modifikovanou morfológiou SI (prostredníctvom sr alebo na pridanie) môže priblížiť 90 MPA.
• Staré podmienky (T5/T6): Starnutie zvyšuje pevnosť v ťahu, ale môže mierne znížiť únavovú životnosť, Ako krehkosť vyvolaná zrazeninou podporuje začatie trhlín.
  Typické úplne zvrátené únavové limity v T6 od T6 od 70 - 100 MPA pre vysokokvalitné odliatky (leštené povrchy, liatie na vákuum).
• Koncentrácia: Ostré rohy, tenké úseky, alebo náhle zmeny prierezov slúžia ako miesta na začatie trhlín.
  Pokyny pre návrh odporúčajú filé s polomermi ≥ 2 mm pre steny ≤ 3 mm hrubé na zmiernenie stúpačiek miestneho stresu.

4. Výrobný a odlievací proces

Metódy preliatia

• Obsadenie z horúcej komory: Molten ADC12 sa nachádza v peci pripevnenej priamo k výstrelovej komore.
  Plunger núti roztavený kov cez goosenek do matrice.
  Výhody zahŕňajú rýchle časy cyklu a minimalizovaná oxidácia kovov; však, relatívne vysoký obsah SI zliatiny (v porovnaní so zliatinami Zn alebo Mg) znamená trochu pomalšie časy výplne.
• Casting Casting: Roztavený kov je naložený do samostatnej studenej komory, A piest ho núti do matrice.
  Táto metóda je uprednostňovaná pre ADC12, keď sú potrebné objemy vysokých tavenín alebo prísna kontrola teploty/nečistôt roztaveného kovu/nečistoty.
  Aj keď časy cyklu sú dlhšie ako horúca komora, poskytuje vynikajúce mechanické vlastnosti a lepšiu povrchovú úpravu.

Parametre kritického obsadenia

• Nalievanie teploty: Zvyčajne 600 - 650 ° C. Príliš nízky: Riziko nesprávnych konaní a zatvorenia chladu; príliš vysoký: Nadmerná erózia matrice a zvýšená rozpustnosť plynu, ktorá vedie k pórovitosti.
• Rýchlosť vstrekovania & Tlak: Rýchlosti vstrekovania 2–5 m/s a tlaky 800–1600 bar Zaistite rýchlu náplň (za 20–50 ms) pri minimalizácii turbulencie.
• Teplota: Predhrievaný na ~ 200 - 250 ° C, aby sa predišlo predčasnému zamrznutiu pokožky. Ovládané kanálmi na chladenie oleja alebo indukčným vykurovaním.
• Brada a dizajn bežec: Musí vyvážiť dĺžku krátkeho toku (Na zníženie tepelných straty) s hladkými prechodmi (Minimalizovať turbulencie).
  Dobre navrhnuté brány redukujú zachytený vzduch a produkujú rovnomerné čely kovových tokov, tak obmedzuje pórovitosť a studené zavretie.

Typické chyby a zmiernenie

• Pórovitosť (Plyn & Zhoršenie):

• • Pórovitosť: Zachytený vzduch alebo vodík vedie k malým sférickým dutinám.
    Zmiernenie: vysádzané odlievanie, odplyňovanie taveniny pomocou argónu alebo dusíka, Optimalizované vetranie v matrici.
  • Pórovitosť: Sa vyskytuje, ak kŕmne cesty nie sú počas tuhnutia nedostatočné. Zmiernenie: Správne umiestňovanie stúpača/brány alebo miestne preteky.

• Zavrieť & Nesprávne:

• • Spôsobené predčasnou tuhnutím alebo nízkou teplotou nalievania. Zmiernenie: mierne zvýšiť teplotu nalievania, dráha prúdu, Pridajte „podávače“ vtoky, aby ste udržali teplotu.

• Roztrhnutie:

• • Prasknutia sa vyskytujú v dôsledku ťahového napätia počas tuhnutia.
    Prevencia: upraviť zloženie zliatiny (mierne vyšší Fe alebo Mn), Optimalizovať teplotu matrice, znížiť variácie hrúbky sekcie.

5. Tepelné spracovanie a mikroštruktúra

Mikroštruktúra AS-Cast

• Primárne zrná: Formel najskôr po chladení nižšie ~ 600 ° C, zvyčajne dendritický tvar, ak je rýchlosť chladenia pomalá.
  Vo vysokotlakovom odlievaní (rýchlosti chladenia ~ 10–50 ° C/s), a-al dendrity sú v poriadku a rovnocenné.
• Eutektický Si: Zložené z jemnej prepojenej siete kremíkových častíc a a-al. Rýchle chladenie vytvára vláknitú alebo kostrovú morfológiu SI, čo zlepšuje ťažnosť.
• Intermetalické fázy:

• • Al2_22Cu (θ fáza): Plate alebo θ'ish formy okolo oblastí bohatých na Cu, hrubý.
  • Fe-Si intermetaliká: p-AL5_55FESI (ihlový) a a-AL8_88FE2_22SI (Čínsky scenár) v závislosti od pomeru Fe/Mn. Ten je menej škodlivý.
  • Mg2_22A: Minimálne v ADC12 kvôli nízkemu obsahu MG.

Tepelné spracovanie roztoku, Zhasnutie, a starnutie

• Ošetrenie roztoku: Teplo na ~ 500 ° C počas 3–6 hodín na rozpustenie fáz obsahujúcich Cu a Mg do matrice a-AL. Upozornenie: predĺžená expozícia môže hrubé častice SI.
• Zhasnutie: Rýchle ochladenie vody na ~ 20 - 25 ° C zachytáva atómy rozpustenej látky v presýtenom tuhom roztoku.
• Starnutie (Umelé starnutie): Zvyčajne sa vykonáva na 150 - 180 ° C počas 4–8 hodín. Počas starnutia, Atómy Cu zrážajú sa ako jemné fázy 9 '' a 9 ', dramaticky zvyšujúca sa sila (vek).
  Nadmerné starnutie (Prebytok času/teploty) vedie k hrubším zrážkam a zníženej sile.

Vplyv tepelného spracovania na vlastnosti

• T0 (Ako cast): Jemná vláknitá SI poskytuje slušnú ťažnosť (2–4% predĺženie). Pevnosť v ťahu ~ 220 MPA.
• T5 (Priame starnutie): Bez liečby roztoku, starnutie 150 ° C pre 6 Hodiny zvyšujú ťah na ~ 250 MPA, Ale anizotropia spôsobená smermi odlievania môže zostať.
• T6 (Riešenie + Starnutie): Rovnomerná distribúcia Cu po roztoku vedie k homogénnej nukleácii 9 '' počas starnutia.
  Dosahuje pevné stránky v ťahu až do ~ 300 MPA. Predĺženie môže klesnúť na ~ 1–2%, Vďaka tomu, aby boli diely krehkejšie.

6. Odolnosť proti korózii a povrchové úpravy

Korózia

ADC12, Rovnako ako väčšina zliatin Al - SI - CU, vykazuje miernu odolnosť proti korózii v atmosférickom a mierne kyslom/základnom prostredí.

Prítomnosť medi môže vytvoriť mikrogalvanické páry s a-al, Zliatina je náchylná na lokalizované jamky v agresívnych médiách obsahujúcich chlorid (Napr., morské prostredie).

V neutrálnej pH vode alebo zriedenej kyselinách, ADC12 odoláva rovnomernej korózii v dôsledku tvorby ochranného, adherent al₂o₃ pasívny film.

Avšak, vyvýšená Cu (> 2 7%) má tendenciu kompromisovať pasiváciu v roztokoch chloridu.

Bežné povrchové úpravy

• Eloxovanie:

• • Anodizácia kyseliny chromovej (Typ i): Produkuje tenký (~ 0.5 - 1 µm) konverzná vrstva, minimálna rozmerová zmena, ale obmedzený odpor opotrebenia.
  • Anodizácia kyseliny sírovej (Typ typu II): Vytvára hrubší oxid (~ 5–25 µm), Zlepšenie odolnosti proti korózii a opotrebeniu. Po peráde potrebná na zníženie pórovitosti.

• Chrómový konverzný povlak (CCC): Zvyčajne povlaky na báze Cr₃o₈ (~ 0.5 - 1 µm) aplikované ponorením. Poskytuje dobrú ochranu proti korózii a priľnavosť maľovania.
• Práškové lakovanie / Maľba: Ak je substrát správne predbežná, ponúka robustnú ochranu proti korózii (Napr., mierne hrubý, základný). Vhodné pre diely vystavené vonkajšiemu alebo priemyselnému prostrediu.
• Nepretržité niklové pokovovanie (Postihnúť): Zriedkavé, ale používané pre aplikácie s vysokým oblečením alebo vysokej korózii;
  vytvára jednotnú vrstvu Ni - P (~ 5–10 µm) To zvyšuje odolnosť tvrdosti a korózie.

Porovnávacia korózia

• ADC12 (Cu ~ 2 7%) vs. A356 (Cu ~ 0.2 7%): A356 je vo svojej podstate viac odolná voči korózii kvôli nižším Cu;
  ADC12 zvyčajne vyžaduje lepšiu ochranu povrchu pre morské alebo vysoko korozívne podmienky.
• V porovnaní so zliatinami na báze MG (Napr., AZ91): ADC12 má vynikajúcu odolnosť proti korózii a rozmerová stabilita, Určite, kde je dlhá životnosť kritická.

7. Porovnanie s inými hliníkovými zliatinami

ADC12 vs. A380 (Americký ekvivalent)

• Kompozícia: A380 nominálne obsahuje 8–12% hmotn. Si, 3–4 hm.% S, ~ 0.8 7% (< 1.5 7%) FE, Plus Zn a Trace Mg.
  Rozsah CU ADC12 je užší (1.9–3 hm.%), o niečo nižšie ako A380.
• Mechanické vlastnosti: A380 T0: ~ 200 Ťah, ~ 110 HB; ADC12 T0: ~ 220 Ťah, ~ 80 HB.
  V stave T6, Obaja môžu dosiahnuť ~ 300 Ťah, Ale ADC12 často vykazuje o niečo lepšie predĺženie v dôsledku optimalizovanej morfológie SI.
• Žiadosti: A380 v Severnej Amerike prevláda; ADC12 v Ázii. Obidve slúžia podobným trhoch (automobilové kryty, spotrebné elektronické rámy).

ADC12 vs. A356 (Odliatok, Nezomrie)

• Spracovanie: A356 sa používa primárne na gravitáciu alebo odlievanie piesku, nie odlievanie s vysokým tlakom.
• Kompozícia: A356 obsahuje ~ 7 WT% Si, ~ 0.25 WT% s, ~ 0.25 WT% mg; SI ADC12 (~ 10–12% hmotn.%) je vyššie, a (~ 2 7%) je výrazne vyšší.
• Mechanické vlastnosti: A356 T6: ťah 270 MPA, predĺženie ~ 10%. ADC12 T6: ťah 290 MPA, predĺženie ~ 1–2%.
  A356 je ťažšie, ale menej vhodné pre tenkú stenu, komplexné tvary.

Výberové pokyny

• Tenká stena, Komplexné tvary & Vysoký objem: ADC12 (alebo A380) vysokotlakovým odlievaním matrice.
• Veľké úseky, Dobrú ťažnosť & Zvárateľnosť: A356 cez piesok alebo trvalé odlievanie plesní.
• Vysoká odolnosť proti korózii & Kritické letecké časti: Zliatiny s vysokou čistotou AL-SI-MG (Napr., A390).

8. Aplikácie ADC12

Automobilový priemysel

• Komponenty motora: Piesty (V niektorých lacných motoroch), karburátor, škrtiace telá.
  Aj keď sa veľa OEM presunulo na A380 alebo A390 pre komponenty s vysokým stresom, ADC12 zostáva bežné pre puzdrá a zátvorky.
• Prevodovka: Zložitá geometria vyžaduje tenké steny (1.5–3 mm); Vynikajúca plynulosť a rýchle tuhnutie ADC12 Zabezpečujú podrobné vlastnosti.
• Zavesenie & Zátvorky: Pomer pevnosti k hmotnosti, rozmerová presnosť, a povrchová úprava robí ADC12 ideálnym pre závody na nosenie (Napr., držiak motora).

Elektronika a elektrické kryty

• Chladič: Tepelná vodivosť ADC12 (~ 130 W/m · k) a schopnosť vytvárať zložité plutvy (Via Casting) zabezpečiť efektívne rozptyl tepla pre výkonovú elektroniku, LED diódy, a telekomunikačné vybavenie.
• Konektory & Prepínať kryty: Komplexné vnútorné geometrie, tenké steny, a požiadavky na tienenie EMI sú splnené s zliatinovou chémiou ADC12 a presnosťou na odlievanie.

Priemyselné stroje

• Pumpovať & Ventilové kryty: Odolný voči korózii (Keď je správne potiahnutý) a rozmerne stabilný, ADC12 sa používa v čerpadlách na úpravu vody, kompresory, a pneumatické nástroje.
• Kompresor: Hlava valca, puzdro, a kľuky pre malé rotačné skrutkové kompresory majú úžitok z prenosu tepla ADC12 a mechanickej pevnosti.

Spotrebné výrobky a spotrebiče

• Komponenty domáceho spotrebiča: Držiaky na guľový kĺbový kĺb, podpery sušiča, a vákuové čistiace kryty.
  Dimenzionálna konzistentnosť a povrchová úprava znižujú následné spracovanie.
• Športové vybavenie: Rámy na bicykli alebo časti motocyklov, kde sú potrebné časti tenkých stien a estetické povrchy.
  Die-Cast ADC12 ponúka rýchle výrobné a integrované montáž.

9. Výhody a obmedzenia

Výhody

• Vynikajúca odlievateľnosť: Vysoký obsah SI znižuje bod topenia a zvyšuje plynulosť, umožnenie tenkej steny (až 1 mm) funkcie s minimálnymi defektmi.
• Dimenzionnosť: Nízke zmršťovanie a rýchle chladenie produkuje jemne zrnité mikroštruktúry, Poskytovanie prísnych tolerancií (± 0.2 mm alebo lepšie v mnohých prípadoch).
• Nákladová efektívnosť: Povolenie na odlievanie mimoriadne veľkoobjemovej výroby pri nízkych nákladoch na kus. Široká dostupnosť ADC12 ďalej znižuje náklady na materiál.
• Spektrum mechanických vlastností: Tepelné ošetrenie po preliate (T5/T6) môže naladiť vlastnosti od strednej pevnosti/ťažnosti po vysokú pevnosť (až ~ 300 Ťah).

Obmedzenia

• Nižšia ťažnosť: Predĺženie ADC12 ADC12 (2–4%) je nižší ako zliatiny al-Si-Mg s gravitáciou (~ 8–12%).
  T6 ďalej znižuje predĺženie na ~ 1–2%. Nie je vhodné pre diely, ktoré si vyžadujú vysokú formovateľnosť po preliatí.
• Náchylnosť: Zvýšený obsah Cu predisponuje ADC12 na jamky v chloridových prostrediach bez primeranej ochrany povrchu.
• Obmedzenia teploty: Zachováva mechanické vlastnosti iba do ~ 150 - 160 ° C; nad týmto, Sila klesá prudko v dôsledku nadmerného starnutia a straty zrazenín.
• Krehké intermetaliky: Nesprávna kontrola Fe alebo nedostatok Mn môže viesť k krehkému ihlám p-AL5_55fesi, negatívne ovplyvniť tvrdosť.

10. Kvalitné štandardy a testovanie

Medzinárodné normy

• Jis h 5302 (Japonsko): Určuje chemické zloženie ADC12, požiadavky na mechanické vlastníctvo, a metódy testovania pre vysokotlakové výrobky.
• V 1706 / A AC-ALI12CU2 (Európa): Definuje ekvivalentné chemické limity a mechanické vlastnosti, Vyžadujúc konkrétnu pevnosť v ťahu, predĺženie, a testy tvrdosti.
• Astma B85 (USA): Kryty zliatiny a obsadení zliatiny Al - SI - CU; pre Die-Cast ADC12, Pozri ASTM B108 alebo vlastnícke špecifikácie OEM.

Bežné testovacie metódy

• Testovanie v ťahu: Štandardné vzorky opracované z odliatkov; hodnotí konečnú pevnosť v ťahu (Uts), výnosová sila (0.2% kompenzácia), a predĺženie (percentuálny podiel).
• Tvrdosť (Brinell alebo Rockwell): Nedeštruktívna metóda na odvodenie variácií pevnosti; Typická tvrdosť ADC12 Ranges 70–110 HB v závislosti od stavu.
• Hovädzia: Príprava vzorky (montáž, leštenie, leptanie s Kellerovým činidlom) Odhaľuje štruktúru zŕn, eutektická morfológia kremíka, intermetalické fázy, pórovitosť.
• Röntgen / CT skenovanie: Zisťuje vnútorné chyby (pórovitosť, zavrieť) bez rezov; Kritické pre komponenty s vysokou spoľahlivosťou (Automobilové bezpečnostné diely).
• Chemická analýza: Techniky ako optická emisná spektrometria (Jadro) alebo röntgenová fluorescencia (Xrf) Potvrďte súlad s štandardmi zloženia.

Tolerancia a kontrola

• Rozmerové tolerancie: Pre kritické vlastnosti, ± 0.1 mm až ± 0.2 mm je dosiahnuteľný pre steny < 3 mm; Väčšie úseky môžu držať ± 0.5 mm alebo lepšie.
• Povrchová úprava: AS-Cast ADC12 môže dosiahnuť Ra ~ 1.6 µm; so sekundárnymi procesmi (honovanie pary, vibračné dokončenie), Ra ~ 0.8 µm alebo lepšie.

11. Úvahy o životnom prostredí a udržateľnosti

Recyklatalita

• Vysoká recyklovateľnosť: Hliník je nekonečne recyklovateľný bez degradácie vlastných vlastností.
  ADC12 šrot (falošný, bežec, zbavenie sa) môže byť prehodnotený s minimálnym znížením, ak je správne segregovaný.
• Sekundárny hliník: Použitie recyklovaného hliníka môže znížiť primárnu spotrebu energie až o 92% v porovnaní s výrobou Virgin.
  Avšak, Kontrola hladín Fe a Cu v sekundárnych topeniach je rozhodujúca na udržanie špecifikácií ADC12.

Spotreba energie a emisie

• Vs vs. Obrábanie: Odlievací (proces sieťového tvaru) dramaticky znižuje odpad na obrábanie. V porovnaní so obrábaním sochorov, Diezanie využíva o 30–50% menej energie na časť.
• Uhlíková stopa: Pri získavaní recyklovanej suroviny, Uhlíková stopa komponentov ADC12 môže byť nízka ako 2–3 kg CO₂-EQ na kg časti.
  Na rozdiel od, Primárny hliník môže prekročiť 15 kg co₂-eq na kg.

Hodnotenie životného cyklu (LCA)

• Kolísko na bránu: Die-Cast ADC12 ťaží z recyklácie uzavretej slučky v rámci zlievární.
  Staty životného cyklu zahŕňajú výrobu surovín (ťažba, rafinácia), odlievací, obrábanie, ošetrenie povrchom, využitie, a recyklácia konca života.
• Na konci života: Nadol 90% zložiek z hliníkových komponentov sa regeneruje a znovu sa zavedie do sekundárnych tokov hliníka, Minimalizácia skládok a zníženie celkového vyčerpania zdrojov.

12. Budúce trendy a vývoj

Zliatinové úpravy

• Znížené varianty medi: Na zlepšenie odolnosti proti korózii, Nové deriváty ADC12 nižší obsah Cu na ~ 1 7%, kompenzácia stopou mg alebo Mn.
  To poskytuje mierne znížené maximálne silné stránky, ale zlepšila dlhovekosť v korozívnych podmienkach.
• Prísady: Prírastky zriedkavej zeme (Napr., ~ 0.1 WT% LA alebo CE) vylepšiť eutektickú Si a potláčajte ihly p-FE, Zvýšenie ťažnosti a húževnatosti bez výrazného zvýšenia nákladov.

Hybridné odlievacie techniky

• Polotuhový kov (SSM) Odlievanie pod tlakom: Využívanie tixotropnej kaše (30–40% kvapalný zlomok) na zníženie pórovitosti a zmršťovania, Výroba komponentov s blízkymi vlastnosťami.
  ADC12 sa správa dobre v SSM, výdajný, Jednotné mikroštruktúry.
• Kompozity kov -matrix (MMCS): Začlenenie keramických častíc (Sic, Al₂o₃) do matrice ADC12 pre obežné kolesá čerpadla alebo brzdové komponenty odolné voči opotrebeniu.
  Aj keď sľubný, Výzvy zostávajú v zmáčaní, distribúcia, a kontrola nákladov.

Priemysel 4.0 a inteligentná výroba

• Monitorovanie procesu v reálnom čase: Senzory strojového stroja (tlak, teplota, pretekať) Vŕtať do algoritmov AI/ml, aby ste predpovedali pórovitosť, Optimalizujte návrhy brány, a minimalizujte sadzby šrotu.
  Procesy ADC12 majú úžitok v dôsledku prísnych tolerancií a vysokých objemov.
• Simulácia a digitálne dvojčatá: Plnenie plesní, tulifikácia, a tepelné ošetrenie sa simuluje prostredníctvom softvéru CFD a tepelného prenosu.
  Digitálne dvojčatá umožňujú scenáre „čo-if“, Zníženie pokusu a omylu a obrábanie šrotu.

13. Záver

ADC12 stojí ako základný kameň vysokotlakového odlievania, Kombinácia vynikajúcej plynulosti, mierne náklady, a schopnosť dosiahnuť vysoké mechanické vlastnosti prostredníctvom cieleného tepelného ošetrenia.

Jeho univerzálnosť siaha od automobilového motora a komponentov prevodovky po elektronické chladiče a kryty priemyselného čerpadla.

Zatiaľ čo jeho relatívne vysoký obsah medi môže ohroziť odolnosť proti korózii, Moderné povrchové úpravy a recyklácie tieto obavy zmierňujú.

Prebiehajúci vývoj-napríklad varianty znížených Cu, polotuhé odlievanie, a kontrola procesu v reálnom čase-choďte na ďalšie rozšírenie výkonnostnej obálky ADC12.

Návrhári a výrobcovia Výber ADC12 Prínos z desaťročí robustných priemyselných skúseností, rozsiahle dodávateľské reťazce, a stanovené normy kvality (On je, V, Astm).

S globálnym dôrazom na udržateľnosť, Recyklovateľnosť hliníka a energeticky efektívne procesy naliehania zabezpečujú, že ADC12 si zachová svoju kritickú úlohu v ľahkej váhe, Výroba s veľkým množstvom dobre do budúcnosti.

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

Môže byť ADC12 eloxizovaný alebo povrchovo ošetrený?

ADC12 môže byť ošetrený povrchom, Ale kvôli svojmu vysokému obsahu kremíka a medi, Anodizujúce výsledky môžu byť obmedzené (Napr., tmavší alebo nekonzistentný povrch).

Prášok, maľba, Elektronický poťah, a pokovovanie sú často uprednostňované pre odolnosť proti korózii a estetiku.

Je ADC12 vhodný na obrábanie CNC po odliate?

Áno. ADC12 má dobrú maximálnosť, a bežne sa podarí, aby sa dosiahli prísnejšie tolerancie alebo zložité geometrie po odliate.

Avšak, opotrebenie nástroja by sa malo monitorovať kvôli prítomnosti tvrdých kremíkových častíc.

Môže byť ADC12 ošetrený tepelne pre zlepšené mechanické vlastnosti?

Áno. Zatiaľ čo ADC12 sa často používa v stav, Môže tiež podstúpiť Tepelné spracovanie T5 alebo T6 na zlepšenie jeho pevnosti v ťahu, výnosová sila, a tvrdosť.

Avšak, Predĺženie zvyčajne zostáva obmedzené v porovnaní s zliatinou z zliatiny, ktoré je možné ošetrené.

Je ADC12 vhodný pre vysokoteplotné prostredia?

ADC12 vydrží teploty až približne 150–170 ° C, Ale predĺžené vystavenie vysokým teplotám môže znížiť jej mechanickú pevnosť.

Pre tepelná kritická alebo zvýšená teplota žiadosti, zliatiny ako A360 alebo ALSI10MG môžu fungovať lepšie.

Čo sa bežne používa zliatina hliníka ADC12?

ADC12 sa bežne používa v aplikácie Vďaka svojej vynikajúcej plynulosti, odlievateľnosť, a rozmerová stabilita.

Bežné použitia zahŕňajú automobilové diely (držiaky motora, prevodovka), elektronické kryty, komponenty strojov, a hardvér spotrebiteľa ktoré si vyžadujú zložité tvary a výrobu s veľkým objemom.