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. Kémiai összetétel

Elsődleges elemek:

Szilícium (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.

A szilícium törékeny és kemény. Ezért javítja a folyékonyságot és minimalizálja a zsugorodást. A túlzott mennyiség (>9,5%) azonban nem mindig megfelelő. Ez durva részecskék felhalmozódását eredményezi, ami befolyásolja a képlékenységet.

Réz (Cu):

2,5-3,5% réz tartalom keveredik az alumínium fémben a nagy szilárdság előállítása érdekében. Az öregedés során Al₂Cu csapadékot képez.

A 3,5%-nél több rézelem hozzáadása problémát okoz a megszilárdulás során. Ez forró repedést okoz.

Vas (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.

Mangán (Mn):

Az A380 alumínium alapú ötvözet 0,1-0,5% mangánból áll. A veszélyes β-AlFeSi fázist minimálisan károsító α-AlFeMnSi fázisra váltja. A megszilárdulás során finomítják a szemcséket is.

Magnézium (Mg):

A magnézium mennyisége (0,1-0,5%) a szilíciumtartalommal együtt Mg₂Si csapadékot eredményez. Ez növeli a keménységet. Az önthetőség azonban csökken mg felett >0,5%

Cink (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 szennyeződések.

Nyomelemek:

• Legfeljebb 0,5% nikkel jobb magas hőmérsékleti stabilitást eredményez. Ez az Al₃Ni fázis kialakulásának köszönhető.
• A 0,1%-nél alacsonyabb ón (Sn) és ólom (Pb) jelenléte javítja a megmunkálhatóságot. Ez azonban befolyásolja a hegeszthetőséget.
• A <0,1% króm (Cr) beépítése finomítja a szemcséket.

Szabványok:

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. Fizikai tulajdonságok

• Sűrűség: 2,7 g/cm³
• Olvadási tartomány: °C és 630 °C között
• Hővezető képesség: 100 W/m-K 25°C-on
• Elektromos vezetőképesség: 35% IACS
• Hőtágulás: 21,8 µm/m-°C (20-100°C)
• Korrózióállóság: .

3. Mechanikai tulajdonságok

A. Szilárdság és alakíthatóság:

Öntött állapotban (hőkezelés nélkül):

• Szakítószilárdság (UTS): 325 MPa.
• Folyáshatár (YS): 160 MPa 0,2% eltolásnál.
• Nyúlás: 3% (a magas szilíciumtartalom, valamint a rideg α-AlFeMnSi és β-AlFeSi fázisok miatt korlátozott).
• Keménység: 80 HB (Brinell).

T5 Tempera:

• Öregítés 150-200°C-on 2-8 órán át
• UTS: 330 MPa
• YS: 170 MPa.
• Nyúlás: 2%
• Keménység: 85 HB

T6 hőmérséklet:

• 500°C-on 4-12 órán keresztül oldott állapotban + érlelés
• UTS: 350 MPa
• YS: 185 MPa.
• Nyúlás: 2.5%
• Keménység: 90 HB

B. Mikroszerkezet:

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

Intermetallikus fázisok:

• Az α-AlFeMnSi lemezszerű részecskéi 5-20 µm hosszú élettartamúak, javítják a kopásállóságot.
• A tű alakú fázisok (β-AlFeSi) 10-30 µm-es méretig repedésindukciós helyeket mutatnak.
• Az Mn elemek javítják a szemcseméretet, <100 µm-re csökkentve azt. Jobb szívósságot eredményeznek.

C. Speciális tulajdonságok:

Az A380 ötvözet jó fáradási szilárdsággal rendelkezik, amely 10⁷ cikluson (R = -1) 150 MPa-tól kezdődik. Ez a tulajdonság előnyös a motorkonzolok gyártásához.

Ezen túlmenően az ingot nyírószilárdsága 200 MPa körül van. Ez nagyon fontos a menetek létrehozásához vagy különböző szerelvények rögzítéséhez.

Mindezek mellett az ötvözet ütésállósága (Charpy-teszt) korlátozott, ami 25°C-on 5 J. Ez a határérték szintén minimalizálja a dinamikus terheléseken keresztüli felhasználását.

D. Hőmérsékleti hatások:

A magasabb hőmérséklet a durva részecskék kicsapódásának oka. Emiatt az UTS 260 MPa-ra (-20%) csökken.

A -50°C alatti alacsony hőmérsékleten a keménységi szint 88 HB (+10%) körüli értéket vesz fel. Ennek oka, hogy a diszlokációk mozgása lassabbá válik.

Applications of A380 Aluminum Die Casting Alloy

1. Autóipari felhasználás

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.

Főbb összetevők és tulajdonságok:

Az autóipari alkatrészek, például a konzolok és házak szakítószilárdsága körülbelül 325 MPa. Emellett 200 °C-ig terjedő túlzott hőhatással szemben is gátat szabnak.

Ez azt jelenti, hogy az alkatrész nem igényel több energiát vagy üzemanyag-fogyasztást a régebbi vasblokkokhoz képest.

Termikus és mechanikai előnyök:

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

Hatékony hőelvezetéssel rendelkeznek. Amelyben a szilícium anyag az öntés során simán áramlik, hogy bármilyen összetett alakot felvehessen.

Tartósság és korlátozások:

A T6-os edzés után a sebességváltóházak keményebbek lennének. Ezzel 90 HB keménységet érnek el.

Az alkatrészek azonban nem felelnek meg a képlékenységi követelményeknek, ami korlátozza a nagy ütésállóságú alkalmazásokban való felhasználásukat. Ezért a kritikus alkatrészek gyártásához olyan helyettesítő ötvözeteit használja, mint az A383.

Aerospace Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Nem szerkezeti komponensek használata:

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.

Hőmérséklet és szilárdsági teljesítmény:

Ez az ötvözet mérsékelt hőmérsékletet (-50°C és 150°C között) bír el. T6-os edzés után 185 MPa folyáshatárral rendelkeznek. A repülésirányító berendezések esetében ez a kezelés alkalmassá teszi őket.

Precíziós öntés előnyei

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.

Korlátozások és fejlesztések:

Annak ellenére, hogy ez az ötvözet számos kivételes tulajdonsággal rendelkezik, nem rendelkezik a repülőgépipari minőségű (7075) tulajdonságokkal. Például a nagy szilárdságú kovácsolt ötvözet.

A javítás, amit hozzátehetsz, az a tartósság nedves körülmények között. Ez történhet T6 hőkezeléssel vagy korróziógátló bevonatokkal.

Other Industry Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Építőipari felhasználások:

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

Az iparág kihasználja legoptimálisabb tulajdonságait. Ez a korrózióállósággal és a pontosságot biztosító szűk tűréshatárokkal.

Tengeri alkalmazások:

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

A kezelés, mint az eloxálás, tovább növeli a sós vízzel szembeni ellenállóképességet.

Villamosenergia-ipari előnyök:

Ez az anyag előnyös hűtőbordák és motorházak gyártásához. Jó IACS-t és hővezető képességet biztosít számukra. Ezért ez a lehetőség egy költség-teljesítmény ajánlat.

Iparág-specifikus előnyök:

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

Öntési folyamat

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.

Nyomdai öntés:

Alumínium öntvény 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, 

Homoköntés:

A homoköntésnél nincs szükség nagy nyomásra vagy magas hőmérsékletre. Ennek oka, hogy az olvadt ötvözetből kisebb mennyiség (1-5 nyomás 600-650°C-ig) felhasználásával profilformát alakít ki.

Ezt az eljárást hosszabb alkatrészek, például motorblokkok öntésére is használhatja. Ez azonban nagyon lassú és durva felületet eredményez.

Állandó öntőforma:

A tartós formaöntés kiegyensúlyozott előnyöket biztosít a költségek és a precíz eredmények tekintetében.

630-670°C-on működik.

A megfelelő hűtési sebességre van szükség a megszilárdulás szabályozásához. Ez csökkenti a forró szakadások kockázatát.

Öntési hibák

A gyártás során előforduló öntési hibák lehetnek porozitás, zsugorodás vagy zárványok.

• Porozitás: az öntvénybe kevert levegő vagy gázok porozitást okoznak. Ezt röntgenvizsgálattal derítse ki. Ennek ellenőrzésére használjon vákuumos gázmentesítést.
• Zsugorodás: Az öntvény egyenetlen lehűlése zsugorodást okoz az alkatrészekben. A hőszimulációs szoftver segít a forró pontok elemzésében. Kezelje ezeket a hibákat optimalizált adagolótervezéssel.
• Bevonás: Ez a szennyeződések jelenléte miatt történik. Használat előtt szűrje a fémet a részecskeméret minimalizálása érdekében. Emellett válassza az előmelegített öntési technikákat.

Hőkezelés

Oldat hőkezelés:

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).

Mesterséges öregedés

A mesterséges öregítés, mint a T6-os temperálási technika, 150-200 °C-on 2-8 órán keresztül működik. Ez az eljárás túlzott szilárdságot eredményez az ingotokban. Ehhez Mg₂Si és Al₂Cu fázisokat képeznek. A keménységet is növeli.

A 250 °C feletti túlkorosodás azonban durva csapadékot eredményez. Ez ennek következtében befolyásolja a szilárdságot, akár 15 százalékkal csökkentve azt.

A T6 temperálás javítja a fáradási ellenállást, és finomított mikroszerkezetet hoz létre. Ennek ellenére csökkenti a nyúlás mértékét 2,5%-ig.

Corrosion Resistance of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Korróziós mechanizmusok:

Az A380-asoknál a kloridban gazdag területeken, például a partvidékeken előfordulhat lyukkorrózió. Ehhez a problémához hasonlóan a réskorrózió is előfordul a pangó helyeken (csavarok alatt).

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

Korrózió elleni védelem:

Számos lehetőség van az alkatrészek korrózió elleni védelmére. Ezek közül az eloxálás az egyik, amely egy 10-25 µm-es oxidréteget ad hozzá.

A krómozási folyamat segít megszabadulni a nedvességtől vagy ellenállni a sónak. Eközben a festékbevonatok (epoxi) a kitettség megakadályozásával növelik a szilárdságot.

A többi lehetőség a porfestékek és a tömítőanyagok. Ezek a tengeri vagy autóipari alkatrészek teljesítményének javítására és a tartósság növelésére szolgálnak.

Machining and Fabrication of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Megmunkálás:

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.

Például a 15°-os dőlésszög és az éles élek segítik a vágási folyamatot. Amint a képen látható, 300-500 m/mi vágási sebességgel, 0,5 mm/ford. előtolással és ≤3,25 mm mélységgel.

A megfelelő hűtési sebességű technikákkal elkerülhető a szerszámok túlmelegedése és növelhető a tartósságuk.

Gyártás:

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.

A forrasztásnál az előmelegítés és az alumínium-szilikon töltőanyag is segít. A rögzítéshez vagy szegecseléshez kézzel kell dolgoznia, hogy átfúrja vagy kemény szegecseket használjon, például 1-5 mm-eseket.

Következtetés:

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.

Azonban nehézségekbe ütközhet az alacsony alakíthatósága miatt. A T6-os edzés és a bevonatok javíthatják a tartósságát. Ezért fontos a legtöbb nagy iparágban, például az autóiparban és az iparban.