A380 die casting aluminum alloy is a common aluminum alloy used in die casting. Key elements are silicon (7.5-9.5%) and copper (2.5-3.5%). High silicon content ensures it flows well into molds. It offers good strength, around 325 MPa (UTS) as-cast. A380 die casting product is lightweight (2.7 g/cm³) with good heat-handling ability.
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. 화학 성분
기본 요소:
실리콘(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.
실리콘은 부서지기 쉽고 단단합니다. 그렇기 때문에 유동성을 개선하고 수축을 최소화합니다. 그러나 과도한 양(>9.5%)이 항상 적합한 것은 아닙니다. 이렇게 하면 거친 입자가 쌓여 연성에 영향을 미칩니다.
구리(Cu):
2.5-3.5%의 구리 함량이 알루미늄 금속에 혼합되어 높은 강도를 생성합니다. 노화 과정에서 Al₂Cu 침전물을 형성합니다.
3.5% 이상의 구리 원소를 첨가하면 응고 중에 문제가 발생합니다. 고온 균열이 발생합니다.
철(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.
망간(Mn):
알루미늄 기반 합금 A380은 0.1-0.5% 망간으로 구성됩니다. 이 합금은 β-AlFeSi의 위험한 상을 최소한의 손상을 주는 α-AlFeMnSi로 대체합니다. 또한 응고 과정에서 입자를 정제합니다.
마그네슘(Mg):
마그네슘(0.1-0.5%)의 양이 실리콘 함량과 결합하여 Mg₂Si 침전물을 생성합니다. 이는 경도를 증가시킵니다. 그러나 마그네슘이 0.5%를 초과하면 주조성이 감소합니다.
아연(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 불순물.
추적 요소:
- 최대 0.5%의 니켈은 고온 안정성이 더 우수합니다. 이는 니켈의 Al₃Ni 상 형성 때문입니다.
- 주석(Sn)과 납(Pb)이 각각 0.1%보다 낮으면 가공성이 향상됩니다. 그러나 용접성에는 영향을 미칩니다.
- 0.1% 미만의 크롬(Cr)을 함유하여 곡물을 정제합니다.
표준:
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. 물리적 속성
- 밀도: 2.7g/cm³
- 녹는 온도 범위: 565°C ~ 630°C
- 열 전도성: 25°C에서 100W/m-K
- 전기 전도도: 35% IACS
- 열팽창: 21.8µm/m-°C(20-100°C)
- 내식성: 보통
3. 기계적 특성
A. 강도와 연성:
캐스트 그대로(열처리 없음):
- 최대 인장 강도(UTS): 325 MPa.
- 항복 강도(YS): 0.2% 오프셋에서 160MPa.
- 연신율: 3%(높은 실리콘 함량과 부서지기 쉬운 α-AlFeMnSi 및 β-AlFeSi 상으로 인해 제한됨).
- 경도: 80 HB(브리넬).
T5 Temper:
- 150-200°C에서 2-8시간 숙성
- UTS: 330 MPa
- YS: 170 MPa.
- 연신율: 2%
- 경도: 85 HB
T6 Temper:
- 500°C에서 4~12시간 동안 용액화 + 숙성
- UTS: 350 MPa
- YS: 185 MPa.
- 연신율: 2.5%
- 경도: 90 HB
B. 미세 구조:
The A380 aluminum die casting alloy creates a grain size of 50–200 µm as the primary matrix.
금속 간 위상:
- 5~20 µm의 수명을 가진 α-AlFeMnSi의 판형 입자는 내마모성을 업그레이드합니다.
- 최대 10-30 µm의 바늘 모양 상(β-AlFeSi)은 균열 유도 부위를 보여줍니다.
- Mn 성분은 입자 크기를 개선하여 100µm 미만으로 줄입니다. 더 나은 인성을 만들어냅니다.
C. 특수 속성:
A380 합금은 10⁷ 사이클(R = -1)에서 150MPa에 이르는 우수한 피로 강도를 가지고 있습니다. 이 품질은 엔진 브래킷 제조에 유리합니다.
또한 이 잉곳의 전단 강도는 약 200MPa입니다. 이는 나사산을 만들거나 다양한 어셈블리를 고정하는 데 매우 중요합니다.
위의 모든 것 외에도 이 합금은 충격 인성(Charpy 테스트)이 25°C에서 5J로 제한됩니다. 이 제한은 또한 동적 하중에서 사용량을 최소화합니다.
D. 온도 효과:
더 높은 온도는 거친 입자가 침전되는 원인이 됩니다. 이 때문에 UTS는 260MPa(-20%)로 떨어집니다.
영하 50°C 이하의 저온에서는 경도가 약 88 HB(+10%) 정도로 급상승합니다. 이는 전위의 움직임이 느려지기 때문입니다.
Applications of A380 Aluminum Die Casting Alloy
1. 자동차 산업 사용
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.
주요 구성 요소 및 속성:
브라켓과 하우징과 같은 자동차 부품의 최종 인장 강도는 약 325MPa입니다. 또한 최대 200°C의 과도한 열에 대한 장벽을 설정합니다.
즉, 구형 철제 블록에 비해 더 많은 에너지나 연료 소비가 필요하지 않습니다.
열적 및 기계적 이점:
Manufacturers leverage the thermal conductivity of A380 die casting aluminum alloy (100 W/m·K) into cylinder heads.
효율적인 열 방출이 가능합니다. 실리콘 소재가 주조 중에 부드럽게 흘러 복잡한 모양을 만들 수 있습니다.
내구성 및 제한 사항:
T6 템퍼링 공정 후의 기어박스 하우징은 더 단단해집니다. 90 HB 경도를 달성합니다.
그러나 이 부품은 연성 요구 사항과 맞지 않아 충격이 큰 응용 분야에서는 사용이 제한됩니다. 이를 위해 A383과 같은 대체 합금을 사용하여 중요한 부품을 제작합니다.
Aerospace Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy
비구조적 컴포넌트 사용:
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.
온도 및 강도 성능:
이 합금은 적당한 온도(-50°C~150°C)에서 견딜 수 있습니다. T6 템퍼링 후 항복 강도는 185MPa입니다. 비행 제어 장비의 경우 이 처리로 인해 더 적합합니다.
정밀 주조의 장점
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.
제한 사항 및 개선 사항:
이 합금은 많은 뛰어난 특성을 제공하지만 항공우주 등급(7075)의 특성은 부족합니다. 예를 들어, 고강도 단조 합금.
습한 환경에서의 내구성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 T6 열처리 또는 부식 방지 코팅을 통해 가능합니다.
Other Industry Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy
건설 부문 용도:
In the construction sector, A380 aluminum die casting alloy is cast to manufacture architectural molds and window frames.
업계에서는 가장 최적의 특성을 활용합니다. 바로 내식성과 정확성을 위한 엄격한 허용 오차가 그것입니다.
해양 애플리케이션:
The durability of the A380 die casting alloy creates long-lasting and strong parts for engine mounts and deck fittings.
아노다이징과 같은 처리로 바닷물에 대한 내성을 더욱 강화할 수 있습니다.
전기 산업 혜택:
이 소재는 방열판과 모터 하우징을 제작하는 데 유용합니다. 우수한 IACS와 열 전도성을 제공합니다. 그렇기 때문에 이 옵션은 가성비 좋은 제품입니다.
산업별 이점:
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
캐스팅 프로세스
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.
다이 캐스팅:
알루미늄 다이캐스팅 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,
모래 주조:
모래 주조에서는 고압이나 고온을 사용할 필요가 없습니다. 적은 양(1~5 압력, 600~650°C)을 사용하여 용융 합금으로 프로파일 형상을 형성하기 때문입니다.
이 공정을 사용하면 엔진 블록과 같이 긴 부품을 주조할 수 있습니다. 하지만 속도가 매우 느리고 표면이 거칠어집니다.
영구 금형 주조:
영구 금형 주조는 정밀한 결과물과 함께 비용의 균형 잡힌 이점을 제공합니다.
630~670°C에서 작동합니다.
응고 제어를 위해서는 적절한 냉각 속도가 필요합니다. 이렇게 하면 뜨거운 눈물의 위험을 줄일 수 있습니다.
주조 결함
제조 과정에서 발생하는 주조 결함은 다공성, 수축 또는 내포물일 수 있습니다.
- 다공성: 주물에 공기 또는 가스가 혼합되어 다공성이 발생합니다. 엑스레이 검사로 알아보세요. 이를 제어하려면 진공 가스 제거를 사용합니다.
- 수축: 주물의 불균일한 냉각은 부품의 수축을 유발합니다. 열 시뮬레이션 소프트웨어는 핫스팟을 분석하는 데 도움이 됩니다. 최적화된 피더 설계로 이러한 오류를 해결하세요.
- 포함: 불순물이 존재하기 때문에 발생합니다. 사용 전에 금속을 필터링하여 입자 크기를 최소화하세요. 또한 예열 금형 기술을 선택하세요.
열처리
솔루션 열처리:
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).
인공 노화
T6 템퍼 기법과 같은 인공 노화는 150~200°C에서 2~8시간 동안 진행됩니다. 잉곳에 과도한 강도를 생성합니다. 이를 위해 Mg₂Si 및 Al₂Cu 상이 형성됩니다. 또한 경도를 높입니다.
그러나 250°C 이상에서 숙성하면 강도가 거칠어집니다. 결과적으로 강도에 영향을 미쳐 강도가 최대 15%까지 감소합니다.
또한 T6 템퍼는 내피로성을 향상시켜 세련된 미세 구조를 만듭니다. 그럼에도 불구하고 연신율은 최대 2.5%까지 낮아집니다.
Corrosion Resistance of A380 Die Casting Aluminum Alloy
부식 메커니즘:
A380의 경우 해안과 같이 염화물이 풍부한 부위에서 틈새 부식이 발생할 가능성이 있습니다. 이 문제와 유사하게 틈새 부식은 정체된 부분(볼트 아래)에서 발생합니다.
Galvanic corrosion happens when electrochemical potential differences occur. The iron and copper content is also the reason for worsening corrosion.
부식으로부터 보호:
부품을 부식으로부터 보호하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그 중 아노다이징은 10~25µm의 산화막을 추가하는 방식입니다.
크롬 도금 공정은 습기를 제거하거나 염분에 저항하는 데 도움이 됩니다. 한편 페인트 코팅(에폭시)은 노출을 차단하여 강도를 높입니다.
다른 옵션으로는 파우더 코팅과 실런트가 있습니다. 선박 또는 자동차 부품의 성능을 개선하고 내구성을 높이는 데 사용됩니다.
Machining and Fabrication of A380 Die Casting Aluminum Alloy
가공:
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.
예를 들어, 15°의 경사각과 날카로운 모서리는 절단 과정에 도움이 됩니다. 이미지에서 볼 수 있듯이 300-500m/mi, 이송 0.5mm/회전, 깊이 ≤3.25mm로 절단합니다.
또한 적절한 냉각 속도 기술을 사용하면 도구의 과열을 방지하고 내구성을 높일 수 있습니다.
제작:
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.
또한 예열과 알루미늄 실리콘 필러도 브레이징에 도움이 됩니다. 고정 또는 리벳을 사용하려면 수동으로 구멍을 뚫거나 1~5mm와 같은 단단한 리벳을 사용해야 합니다.
결론:
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.
하지만 낮은 연성으로 인해 어려움을 겪을 수 있습니다. T6 템퍼링 및 코팅 처리를 통해 내구성을 향상시킬 수 있습니다. 이것이 바로 자동차 및 산업과 같은 대부분의 주요 산업에서 중요한 이유입니다.