А360 алуминијумска легура: Супериорно решење за ливење корозије

1. Увођење

А360 алуминијумска легура заузима централну улогу у модерном ливењу умирања високог притиска, цењен за комбинацију флуидности, снага, и отпорност на корозију.

Нудећи оптималан биланс механичке перформансе и капитаљивости, А360 је постао индустријски стандард за аутомобилску индустрију, маринац, и компоненте потрошачке електронике.

Сходно томе, Инжењери и материјални научници морају да разумеју његов састав, понашање током производње, Карактеристике услуга, и општу економску вредност.

Овај чланак обухвата металургијску фондацију А360, физичка својства, Механичке перформансе, Понашање корозије, разматрања у ливењу, Захтеви за накнадну обраду, и апликације.

2. Легура састав алуминијумске легуре А360

Алуминијумска легура А360 је легуре за ливење високог притиска дизајниран да би се уравнотежило флудност, механичка чврстоћа, и отпорност на корозију.

Његов састав га је хемијски - у близини АДЦ12 (Понекад се назива А383 у Северној Америци) Али са мало вишим магнезијумом да побољшају перформансе корозије.

Испод је типична хемијска слома (Све вредности у тежини):

3. Физички & Термичка својства А360 Алуминијумска легура

4. Механичка својства А360 Алуминијумска легура

5. Отпорност на корозију & Површинско понашање

Матични пасивни филм (АЛ³О₃)

Чисти алуминијум и њене легуре природно формирају танки (2-5 нм) Аморпхоус АЛ³о₃ слој За неколико секунди изложености ваздуху.

Овај придржавање филма само зацеље када се огреба, на тај начин спречавајући даљу оксидацију.

У статицу, Неутрални ПХ услови, голи А360 обично показује стопе корозије испод 5 μм / год,

Достајући га издржљивијим од најнеображенијих челика.

Прикудан & Цревице Цорросион

У окружењу натензи на хлорид - као што су услови морског мора или укидања -Питтинг Цорросион може да покрене где ЦЛ⁻ иани крше пасивни слој.

У АСТМ Б117 тестовима за распршивање соли, незаштићени а360 узорци често почињу да показују мале јаме после 200-300 сати у 5% Нацл, 35 ° Ц.

Супротно, марински разред 5083 наступа даље 1 000 сати. Дакле, Заштитни премази или анодизирање постају обавезни за одржавање морске изложености.

Слично, Цревице Цорросион могу се развити под заптивачима или сенке, где локализовано закисељење смањује пХ испод 4, даље дестабилизујући оксид.

Дизајнерска решења укључују обезбеђивање уске толеранције за правилно одводње и коришћење непорозних заптивача.

Заштитни третмани

• Анодизирање (Тип ИИ и тип ИИИ): Анодизирање сумпорно-киселини израђује оксидне слојеве 5-25 μм (Тип ИИ) или 15-50 μм (Тврдо-анодизирајући тип ИИИ).
  Заптивање са никловним ацетатом или полимерним заптивачима даје додатну заштиту, Проширење отпорности на распршивање соли 500 сати Без иницијације јама.
• Прелазни премази: Хромат конверзија (Иридит) и неплине алтернативе (Нпр., цирконијум-базиран) створити танко,
  <1 μм баријера која су и на површини и инхибирају почетну корозију.
• Органски премази: Епоксидни прајмери ​​у комбинацији са полиуретанским или флуорополимерним топцоматима постижу се
  преко 1 000 сати у тестирању соли-спреја, обезбеђена површинска преп (каустични етцх и деоксидирање) стриктно је уследила.

Галванске интеракције

Алуминијска позиција у галваничкој серији чини га анодичним на многим структурним металима-бакрама, нерђајући челик, па чак и титанијум.

У влажном или влажном електролиту, Галванични парови могу возити корозију А360 брзином 10-20 μм / год Када у директном контакту са бакарним. Да ублажи галванску акцију, Најбоље праксе укључују:

• Изолација: Најлонски или полиамидни перилице између алуминијумских и челичних причвршћивача.
• Превлаке: Наношење заштитног слоја на најмање један од метала.
• Дизајн: Избегавање различитог метала или осигуравање минималног улаза електролита.

6. Карактеристике дие-ливења А360 алуминијумске легуре

Када је у питању Дие Цастин високог притискаг (ХПДЦ), А360 Алуминијум се истиче због изузетне флуидности, Понашање учвршћивања, и опште казивање.

Понашање и флуидност за пуњење

Прво и најважније, Високи садржај силицијума од А360 преноси ниску температуру топљења и широк получврсти интервал,

превођење у изванредну флуидност под типичним ХПДЦ параметрима (Лежећи на ~ 585 ° 100, Солидус на ~ 570 ° Ц). Као резултат:

• Способност танког зида: У стандардном суђењима за ливење умрлих, А360 може да напуни зидну дебљину као ниски 1.0 мм дуж равног трајања протока 200-250 мм када се убризгавају на 70-90 МПА и пртљажне брзине 1.5-2.0 м / с.
• Смањени ризик од хладног затварања: Ниска вискозност легура под притиском минимизира прерано замрзавање, Смањење оштећења хладних затварача 30 % у поређењу са нижим легурима попут А380.

Надаље, јер је асортиман очвршћивања А360 релативно уски, Дизајнери калупа могу дефинисати тркаче и капије који промовишу јединствени проток.

На пример, а 0.5 мм Повећање пресека у капији (из 5 мм² до 5.5 мм² мм²) често приноси 10 % Брже време пуњења, смањујући вероватноћу кругова или мисуна.

Контрола скупљања и очвршћивања

Следећи, Номинална стопа скупљања А360 1.2-1.4 % На очвршћивању захтева пажљив дизајн дие да спречи порекло узроке. Да се ​​супротстави овоме:

• Усмерено учвршћивање: Стратешко постављање охладити-Коппер уметци или бакрене рукави берилијум-бакрене боје - у дебелим пресецима локално убрзавају хлађење.
  У пракси, додавање а 2 мм дебели бакар у хладноћи су поред а 10 мм база смањује време локалног очвршћивања 15-20 %, Усмеравање метала за довод према регионима високог ризика.
• Секвенцијално храњење: Запошљавање вишеструког, Израђени капије могу дозволити да растопљени А360 захтијевају дебеле шефове, Осигуравање да ова подручја остану течност до коначног учвршћивања.
  Подаци о симулацији често показују да дизајн са два капија смањује запремину смањујућих воид 40 % у односу на распоред једног капије.
• Технике усисавања: Цртање вакуума 0.05 МПА испод пуцања у рукаву смањује уробљени ваздух, Дозволи од гума од гума.
  Суђења показују да Вакуум ХПДЦ снижава порозност од ~3 % на мање од 1 % по јачини, Побољшање затезне чврстоће од стране 10 МПА у просеку.

Порозност ублажавања и осигурање квалитета

Иако је брза екстракција топлоте А360 промовише фине микроструктуре, Такође може да створи порозност гаса и скупљање гаса ако се не контролише. Укључите стратегије у ублажавању:

• Млазнице за гас: Увођењем инертног гасовог џепа иза пуцаног клипа, Системи за гас мобилизирају и избацују растворени водоник из топљења.
  У А360 пилот трчи, ГАС-ФЛУСХ Смањени садржај водоника из 0.15 МЛ / 100 г ал до 0.05 МЛ / 100 г ал, сечење порозности гаса 60 %.
• Профили за убрзање клинова: Стеепер Рамп убрзање (Нпр., 0.5 м / с² то 2.0 м / с² у првом 15 мм) Побољшава пуњење под контролом турбуленције, Минимизирање стајанских зона које заробљавају ваздух.
  Подаци показују да се овај профил промијени сама може смањити поријеме у критичним напетости 20 %.
• Управљање температурама дие: Одржавање температура дие између 200 ° Ц и 250 ° Ц осигурава да се површина не смрзне пребрзо.
  Мониторинг термоелеа у кључним зонама Дие може задржати флуктуације температуре унутар ± 5 ° Ц, Смањивање оштећења површинских средстава одговорних за површинску порозност.

Осигурање квалитета даље се ослања на Аутоматизована рендгенска радиографија или ЦТ скенирање да открије поре ≥ 0.5 мм.
За критичне аутомобиле, дозвољени запремину пора < 0.3 % је често постављен; Савремене метролошке технике извештавају 95 % Стопе откривања за такве критеријуме.

Алатска хабања и одржавање

Док је садржај силицијума од А360 (9.5-10.5 %) повећава флуидност, Те тврде и честице такође убрзавају хабање дие. Сходно томе:

• Селекција алатних челика: Висококвалитетни Х13 или Х11 легуре су стандардне, али прекривање их Лименка или Диамонд-Лике Царбон (ДЛЦ) Смањује трење.
  У производњи, Тинки су проширили живот калупа 25-30 %, из просека 150 000 снимци за прекорачење 200 000 снимци пре него што је потребно да обнову.
• Површина површине дие: Полирање шупљине дие до По < 0.2 μм Минимизира адхезија очврсних алуминијума, Смањење лемљења и гаљења.
  Полирани матрице такође захтевају мање игле за избацивање и мање ветра за одржавање мазива за мазиво 10-15 %.
• Интервали превентивних одржавања: На основу кумулативних циклуса пуњења и рендгенске повратне информације, Ливнери често имплементирају служење умрлих 50 000-75 000 снимци.
  Овај распоред обично укључује поновно полирање, превлака, и прегледавање микро-пукотина помоћу флуоресцентних продирских метода.

7. Обрада & Пост-обрада

Карактеристике обраде

9,5-10,5% СИЛИЦОН садржај А360 даје комбинацију умерених тврдоћа и крхких фаза силицијума. Сходно томе:

• Алат за алате: Користите алат за карбиде (Оцене К20-П30) са оштрим геометријама и позитивним угловима грабље за управљање контролом чипа.
• Резање параметара: Брзине 250-400 м / и, стопе нахране 0.05-0,2 мм / рев, и умерена дубина пресека (1-3 мм) Доставите оптималну равнотежу између алата и површинске завршне обраде.
• Расхладна течност: Препоручује се хлађење поплаве са емулзијама заснованом на води или синтетичким расхладним тежинама да се уклоне топлота и подмазира интерфејс алата.

• 

Бушење, Тапкање, и формирање навоја

• Бушење: Искористити бушење од пецка (увлачење сваког 0,5-1,0 мм) Да би се евакуисали чипове и избегавају уграђену ивицу.
• Тапкање: Запошљавање спиралних славина за пролазне рупе; Изаберите величине основне рупе по ИСО-у 261 (Нпр., #10-24 Тапни користи а 0.191 у. пре-бушилица).
• Формирање навоја: У мекшем А360 секцијама (Т0), Ваљање нити може произвести јаче нити од сечења, али захтева прецизне пилот рупе.

Методе удруживања

• Заваривање: Високи топлотни унос А360 може погоршати порозност; на тај начин, Гас волфрам лук заваривање (Гтав) са шипком за пуњење 4043 (Ал -5си) или 5356 (Ал -5мг) је пожељно.
  Загревање 100-150 ° Ц може да смањи топлотни градијент, али није увек неопходан.
• Лемљење и лемљење: А360 зглобови се обично загризе користећи Алуминијумске лемљене шипке који садржи 4-8% силицијум.
  Избор флукса је Цритицал-Цинк-а Флукс може растворити пасивни филм и осигурати влажење.

8. Апликације & Примери индустрије

Аутомобилски сектор

А360 Доминира апликацијама које захтевају лагану тежину, Сложене геометрије са умереним механичким оптерећењима. Примери укључују:

• Кућишта преноса: Замена дуктилног гвожђа, А360 кућишта тежине 30-40% мање Док је испоручио упоредиву статичку чврстоћу (≥ 300 МПА Тензииле).
• Носачи мотора и носачи: Дие-Цаст А360 носачи могу смањити број дела интегрисањем чахура и носача,
  Снижавање укупне тежине монтаже од стране 1.5 кг по возилу.
• Студија случаја: Главни ОЕМ је заменио кућиште за пренос грејног гвожђа (вагање 4.5 кг) са јединицом од А360 дие-ливе (3.0 кг),
  штедљив 1.5 кг и смањење трошкова производње по 12% Због краћих времена циклуса и смањене обраде.

Маринац & Морске компоненте

Марине-разред А360, када је анодизован, Одабире корозију у окружењима слане воде:

• Хардвер брода: Шарке, греатс, и обришите комаде произведене у А360 одрживим 200 сати у АСТМ Б117 тестирање соли-спреја без видљивог питца.
• Потопљени носачи пумпе: А360 пумпе за апликације за каљуже и ливевелл могу да раде на 5 дубина дубине за преко 5 године са рутинским одржавањем анодизирања свака 2 године.

Потрошачка електроника & Прилози

А360-ова комбинација топлотне проводљивости и тачност обрасца одговара топлотном судоперу и кућиштима:

• Кућишта ЛЕД лампе: Топлотна проводљивост легура (120 В / м · к) помаже да се расипа до 20 Ви по кући, Спречавање амортизације ЛЕД Лумена.
• Телеком регала и кућишта: ЕМИ-СХАЛИДЕД А360 екструзије постижу 50 дБ пригушење на 1 ГХЗ, Док је остао козметички атрактиван након алоџија.

Индустријски & ХВАЦ

• Кућишта компресора: У ХВАЦ системима, А360 кућишта раде континуирано на 100 ° Ц и одржавати 5000 сати цикличне температуре промене између -20 ° Ц и 100 ° Ц са мање од 0.2% пузати.
• Крајњи капа за измјењивање топлоте: Димензионална тачност А360 (± ± 0.1 мм у танким зидовима) Омогућава бртвљење без цурења са О-прстенима у кондензаторима и испаривачима.

9. Поређење са другим легурама за дие-ливење

При одређивању а Ливење легура, А360 се често такмичи са неколико добро утврђених материјала - посебно А380 (АДЦ10), АДЦ12 (А383), А413, А356, и ЛМ6.

Свака легура нуди различите предности у погледу флуидности, механичка чврстоћа, отпорност на корозију, и коштати.

10. Трендови у настајању & Будући правци

Напредне варијанте легуре

• Наночертицле-ојачани А360: Укључивање СИЦ-а или Тибе Наночертика има за циљ да побољша отпорност на хабање и смањи топлотни експанзију.
  Прелиминарне студије показују се до 15% Побољшање тврдоће без жртвовања флуидности.
• Варијанте са ниским бакарним А360: Смањивањем ЦУ-а до < 1.5%, Легуре следеће генерације одржавају могућност очвршћивања доб година, а истовремено побољшање отпорности на корозију, посебно за обалну инфраструктуру.

Производња адитивних производњи

• Хибридни алати за ливене / 3Д штампане: Адитивна израда конформисаних канала за хлађење у дие уметцима смањује време циклуса 10-15% и даје сталније микроструктуре у одливима А360.
• Директно депоновање метала (ДМД) Поправке: Коришћење А360 праха, ДМД Ресторес истрошени ХПДЦ умире, Проширење живота Дие би 20-30% и снижавање трошкова алата.

Дигитална производња & Индустрија 4.0

• Надгледање процеса у реалном времену: Уграђивање термопорове и сензора притиска у матрицама,
  У комбинацији са АИ алгоритмима, Предвидите порозне жаришне тачке, на тај начин смањујући отпад 5-8%.
• Предиктивно одржавање: Модели машинских учење корелирају профиле температуре дие са обрасцима за хабање, Заказивање одржавања само по потреби, Побољшање времена од стране 12%.

11. Закључци

Алуминијумска легура А360 истиче се у диетинг ливењу за своје Одлична флуидност, Избалансирана механичка својства, и Побољшана отпорност на корозију у поређењу са неким другим легурима ливења.

Иако није идеалан за екстремне подневење морског узорка без додатне заштите,

Изузеће се аутомобилом, индустријски, и потрошачке апликације које захтевају танке зидове, Умерена снага, и димензионална прецизност.

Правилно лечење топлоте, дорада површине, и дизајн за производњу осигуравају да А360 испоручује поуздано, дуготрајни учинак.

У Лангхе, Спремни смо да сарађујемо са вама у коришћењу ових напредних техника да оптимизирамо своје компонентне дизајне, Избор материјала, и производни токови.

Осигуравање да ваш следећи пројекат прелази све мерило перформанси и одрживости.

Контактирајте нас данас!

 

Често постављана питања

Шта је А360 алуминијумска легура?

А360 је легура ливења високог притиска који карактерише приближно 9.5-10.5 % силицијум, 0.45-0.70 % магнезијум, 2.5-3.5 % бакар, и 2-3 % цинка.

То уравнотежује изузетну флуидност са добрим отпорношћу и снаге корозије и снаге, чинећи га идеалним за танки зид, Комплексне компоненте од ливене дие.

Какву топлотну обраду захтева А360?

• Третман решења (Опционо): 525-535 ° Ц за 4-6 х, онда угушивање воде.
• Т5 вештачко старење: 160-180 ° Ц за 4-6 х. Ово узрокује да се мг³си таложи у форми, Подизање затезне снаге за ~ 15-20 % и тврдоћа за ~ 20 ХБ.
  Претерано старење (прекорачење 6 х или 180 ° Ц) могу се сложити и смањити снагу.

Шта је типична обрада А360 приноси и трошкови животног циклуса?

• Принос ХПДЦ-а: Приноси нето облика од 90-95 %; отпад након што се обрезира 5-10 %. Вак-Ассист и оптимизовани гатинг може смањити отпад на < 3 %.
• Трошак животног циклуса: Анодизирани А360 Онемогућени челик за спољне делове: Одржавање сваке 3-5 година (анодизовати) вс. Годишњи преплат (челик).
  Рециклирана вредност отпада А360 1,50- 2,00 УСД / кг насупрот челику на 0,15 УСД / кг.