Let’s discover why A380 die casting aluminum alloy is a top choice. Understand how it can produce reliable parts, knowing its castability and its usage, along with specific properties.

Composition and Properties of A380 Die Casting Aluminum Alloy

1. Kemisk sammensætning

Primære elementer:

Silicium (Si):

The primary element of A380 aluminum casting alloy is silicon. Its proportion is around 7.5–9.5%. These particles cut the melting point, creating a eutectic phase with aluminum.

Silicium er skørt og hårdt. Derfor forbedrer det flydeevnen og minimerer svind. En for stor mængde (>9,5%) er dog ikke altid egnet. Det vil resultere i opbygning af grove partikler, der påvirker duktiliteten.

Kobber (Cu):

2,5-3,5% af kobberindholdet blandes i aluminiummetal for at opnå høj styrke. Det danner Al₂Cu-udfældninger under ældning.

Tilsætning af mere end 3,5% kobberelement giver problemer under størkning. Det forårsager varme revner.

Jern (Fe):

The amount of iron in the A380 die casting aluminum alloy is around 0.5–1.5%. This metal prevents molten ingots from sticking to the die. This is because there are AlFeSi compounds. That is hard enough to handle. Overuse of iron, above 1.5 %, brittle β-AlFeSi structure. It lowers the impact of toughness.

Mangan (Mn):

Den aluminiumbaserede legering A380 består af 0,1-0,5% mangan. Den skifter den farlige fase β-AlFeSi ud med den minimalt skadelige α-AlFeMnSi. De forfiner også korn under størkning.

Magnesium (Mg):

Mængden af magnesium (0,1-0,5%) kombineres med siliciumindholdet og danner Mg₂Si-udfældninger. Det øger hårdheden. Støbbarheden reduceres dog med mg over >0,5%

Zink (Zn):

0.1–0.5% of zinc alloy minimizes impact on A380 aluminum die casting alloy. Despite this, it causes a decrease in resistance to corrosion. This usually happens with the presence of Urenheder.

Sporstoffer:

• Op til 0,5% nikkel giver bedre stabilitet ved høje temperaturer. Det skyldes dannelsen af Al₃Ni-fasen.
• Tilstedeværelsen af både tin (Sn) og bly (Pb) under 0,1% forbedrer bearbejdeligheden. Det påvirker dog svejsbarheden.
• Tilsætning af <0,1% krom (Cr) forædler kornet.

Standarder:

In ASTM B85 form, the specification of A380 die casting aluminum alloy shows certain limits. For instance, Fe ≤1.5%, Cu ≤3.5%. It mandates that the composition must pass chemical testing through spectrometry.

2. Fysiske egenskaber

• Massefylde: 2,7 g/cm³
• Smelteområde: 565°C til 630°C
• Varmeledningsevne: 100 W/m-K ved 25°C
• Elektrisk ledningsevne: 35% IACS
• Varmeudvidelse: 21,8 µm/m-°C (20-100°C)
• Modstandsdygtighed over for korrosion: Moderat

3. Mekaniske egenskaber

A. Styrke og duktilitet:

Som støbt (ingen varmebehandling):

• Ultimativ trækstyrke (UTS): 325 MPa.
• Udbyttestyrke (YS): 160 MPa ved 0,2% forskydning.
• Forlængelse: 3% (begrænset af det høje siliciumindhold samt de sprøde α-AlFeMnSi- og β-AlFeSi-faser).
• Hårdhed: 80 HB (Brinell).

T5 Temperatur:

• Modning ved 150-200 °C i 2-8 timer
• UTS: 330 MPa
• YS: 170 MPa.
• Forlængelse: 2%
• Hårdhed: 85 HB

T6 Temper:

• Opløst ved 500°C i 4-12 timer + Lagret
• UTS: 350 MPa
• YS: 185 MPa.
• Forlængelse: 2,5%
• Hårdhed: 90 HB

B. Mikrostruktur:

The A380 aluminum die casting alloy creates a grain size of 50–200 µm as the primary matrix.

Intermetalliske faser:

• De pladelignende partikler af α-AlFeMnSi med en levetid på 5-20 µm opgraderer slidstyrken.
• Den slags nåleformede faser (β-AlFeSi) op til 10-30 µm viser revneinduktionssteder.
• Mn-elementer forbedrer kornstørrelsen og reducerer den til <100 µm. De skaber bedre sejhed.

C. Specialiserede egenskaber:

A380-legeringen har en god udmattelsesstyrke på 150 MPa ved 10⁷ cyklusser (R = -1). Denne kvalitet er fordelagtig til fremstilling af motorbeslag.

Desuden er forskydningsstyrken for denne barre omkring 200 MPa. Det er meget vigtigt for at skabe gevind eller fastgøre forskellige samlinger.

Udover alt det ovenstående er legeringen begrænset til sin slagsejhed (Charpy-test), som er 5 J ved 25 °C. Denne begrænsning minimerer også brugen af den ved dynamiske belastninger.

D. Effekter af temperatur:

Højere temperaturer bliver årsagen til udfældning af grove partikler. På grund af dette falder UTS til 260 MPa (-20%).

Ved lave temperaturer under -50 °C medfører det en kraftig stigning i hårdhedsniveauet omkring 88 HB (+10%). Det skyldes, at dislokationernes bevægelse bliver langsommere.

Applications of A380 Aluminum Die Casting Alloy

1. Anvendelse i bilindustrien

Strength-to-weight ratio in alloy A380 die casting material makes it an optimal choice. That’s why the automotive industry uses it for its vast variety of applications. Such as a380 die casting motor brackets, aluminium die cast motor housing, and other A380 automotive die castings.

Nøglekomponenter og egenskaber:

Bildelene, som f.eks. beslag og huse, har en ultimativ trækstyrke på omkring 325 MPa. De udgør også en barriere mod overdreven varme på op til 200 °C.

Det betyder, at delen ikke kræver mere energi eller brændstofforbrug sammenlignet med ældre jernblokke.

Termiske og mekaniske fordele:

Manufacturers leverage the thermal conductivity of A380 die casting aluminum alloy (100 W/m·K) into cylinder heads.

De har en effektiv varmeafledning. Hvor siliciummaterialet flyder jævnt under støbning for at antage enhver kompleks form.

Holdbarhed og begrænsninger:

Gearkassehusene ville være hårdere efter en T6-hærdningsproces. Den opnår en hårdhed på 90 HB.

Delene opfylder dog ikke kravene til duktilitet, hvilket begrænser brugen af dem i applikationer med høj slagstyrke. Derfor bruger man erstatningslegeringer som A383 til at fremstille kritiske dele.

Aerospace Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Brug af ikke-strukturelle komponenter:

Strength and castability features of the A380 die casting alloy ingot make it preferable. Aerospace industries use it for the fabrication of spoiler housings, flap brackets, and aileron mounts.

Temperatur og styrkeegenskaber:

Denne legering kan tåle moderate temperaturer (-50 °C til 150 °C). De har en flydespænding på 185 MPa efter T6-hærdning. Når det gælder flykontroludstyr, gør denne behandling dem mere velegnede.

Fordele ved præcisionsstøbning

The A380 die casting material offers suitable castability, taking on the most intricate profile. Because of this, you can use it for things like rudder hinges with dimensional exactitude.

Begrænsninger og forbedringer:

På trods af at legeringen har mange exceptionelle egenskaber, mangler den kvaliteterne fra rumfartslegeringen (7075). For eksempel en smedet legering med høj styrke.

Den forbedring, du kan lave, er holdbarhed under fugtige forhold. Dette kan gøres via T6-varmeprocessen eller korrosionsbeskyttende belægninger.

Other Industry Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Anvendelser i byggesektoren:

In the construction sector, A380 aluminum die casting alloy is cast to manufacture architectural molds and window frames.

Industrien udnytter sine mest optimale egenskaber. Det er med korrosionsbestandighed og snævre tolerancer for nøjagtighed.

Marine applikationer:

The durability of the A380 die casting alloy creates long-lasting and strong parts for engine mounts and deck fittings.

Behandling, som anodisering, bidrager yderligere til bedre modstandsdygtighed over for saltvand.

Fordele for den elektriske industri:

Dette materiale er godt til fremstilling af kølelegemer og motorhuse. Det giver dem en god IACS og varmeledningsevne. Derfor er denne mulighed et omkostningseffektivt tilbud.

Branchespecifikke fordele:

Key properties that the A380 die casting aluminum alloy contains include, most usually, dimensional stability across construction and corrosion resistance for marine.

Meanwhile, the thermal management suits are for electrical systems. This means aluminum A380 die casting alloy falls in the category of a versatile metal.

Casting Characteristics of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Støbeproces

Because the A380 die casting alloy has much better fluidity, it is cast with process parameters. These parameters include melting points of 660–680°C and injection pressures of 30–150 MPa.

Trykstøbning:

Trykstøbning af aluminium is the best technique to use A380 aluminum alloy. It produces output results within a few minutes and gives a tight tolerance. This process, however, risks mold sticking to iron particles, you can use this process to create a380 die casting motor brackets and aluminium die cast motor housing for the automotive components, 

Sandstøbning:

Ved sandstøbning er det ikke nødvendigt at bruge højt tryk eller høje temperaturer. Det skyldes, at der dannes en profilform med smeltet legering ved hjælp af en lavere mængde (1-5 tryk til 600-650 °C).

Man kan bruge denne proces til at støbe længere dele som f.eks. motorblokke. Den er dog meget langsom og giver ru overflader.

Permanent formstøbning:

Permanent formstøbning giver afbalancerede fordele med hensyn til omkostninger og præcise resultater.

Den fungerer ved 630-670 °C.

Den rigtige afkølingshastighed er nødvendig for at kontrollere størkningen. Det vil reducere risikoen for varme tårer.

Fejl i støbningen

Støbefejl, der opstår under fremstillingen, kan være porøsitet, svind eller indeslutninger.

• Porøsitet: Luft eller gasser blandet i støbningen forårsager porøsitet. Find ud af det med røntgeninspektion. Brug vakuumafgasning for at kontrollere dette.
• Krympning: Ujævn afkøling af støbningen giver krympning af delene. Den termiske simuleringssoftware hjælper med at analysere hotspots. Håndter disse fejl med optimerede feeder-designs.
• Inklusion: Det sker på grund af tilstedeværelsen af urenheder. Filtrer metallet før brug for at minimere partikelstørrelsen. Vælg også teknikker til forvarmning af formen.

Varmebehandling

Varmebehandling med opløsning:

In this kind of treatment, die casting manufacturers heat the metal at 500°C for 4–12 hours. So that it dissolves Al₂Cu precipitates. This is done via a cooling rate >100°C/s (quenching water).

Kunstig aldring

Kunstig ældning, som T6-teknikken, foregår ved 150-200 °C i 2-8 timer. Det giver overdreven styrke i barrer. Til dette danner de Mg₂Si- og Al₂Cu-faser. Det øger også hårdheden.

Men overældning over 250 °C giver en grov udfældning. Det påvirker styrken og reducerer den med op til 15 procent.

T6-temperaturen forbedrer også udmattelsesmodstanden og skaber en raffineret mikrostruktur. På trods af dette sænker det forlængelseshastigheden op til 2,5%.

Corrosion Resistance of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Korrosionsmekanismer:

I A380'ere er der risiko for grubetæring, hvor der findes kloridrige områder, som f.eks. kyster. I lighed med dette problem opstår spaltekorrosion på stillestående steder (under bolte).

Galvanic corrosion happens when electrochemical potential differences occur. The iron and copper content is also the reason for worsening corrosion.

Beskyttelse mod korrosion:

Der er mange muligheder for at beskytte dele mod korrosion. En af dem er anodisering, som tilføjer et 10-25 µm tykt oxidlag.

Kromateringsprocessen hjælper med at slippe af med fugt eller modstå salt. I mellemtiden øger malingsbelægningerne (epoxy) styrken ved at blokere eksponering.

De andre muligheder er pulverlakering og fugemasse. De arbejder for at forbedre marine- eller bildelenes ydeevne og øge holdbarheden.

Machining and Fabrication of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Bearbejdning:

With a rating of 65 to 70%, aluminum alloy a380 is very easy to machine. There is content of allying elements, which can be hard, like silicon particles. For this, you can use carbide or PCD tools to cut it.

For eksempel hjælper en spånvinkel på 15° og skarpe kanter på skæreprocessen. Som billedet viser, skæres der ved 300-500 m/mi, tilspænding 0,5 mm/omdrejning og dybde ≤3,25 mm.

Korrekte køleteknikker kan også undgå overophedning af værktøjet og øge dets holdbarhed.

Fremstilling:

It is quite hard to weld A380 aluminum alloy material. Because it cracks. But you can use Friction stir welding. It does a great job at 500–1500 RPM, 1–3 mm/s.

Forvarmning og aluminiumsiliciumfiller hjælper også til lodning. For at fastgøre eller nitte skal du arbejde manuelt for at gennembore eller bruge hårde nitter som 1-5 mm.

Konklusion:

A380 die casting aluminum is the most important metal. It contains less weight yet tough content. Their excellent castability allows you to manufacture multiple applications with impressive heat resistance. It is a combination of cost-effectiveness and balanced performers.

Men du kan få problemer med den lave duktilitet. T6-behandlingen og belægninger kan forbedre holdbarheden. Derfor er det vigtigt for de fleste større industrier, f.eks. bilindustrien og industrien.