Egenskaper for støpegods av aluminiumslegeringer

Fordi begge støpelegeringer av aluminium og deres smidde ekvivalenter får sine ønskede egenskaper fra legeringselementer og varmebehandling, er de kjemisk sett ganske like. Det som skiller de to legeringene fra hverandre, er at det ikke skjer noen arbeidsherding i løpet av prosessen med å utvikle støpeegenskapene. På grunn av denne forskjellen har visse legeringselementer som brukes i støpelegeringer og smidde legeringer, forskjellige roller.

Støpbarheten til en støpelegering av aluminium er det viktigste kriteriet for å skille den fra en smidd legering. Støpelegeringer byr på spesielle utfordringer sammenlignet med smidde produkter, som vanligvis fremstilles ved hjelp av støpeteknikker som prioriterer runde eller rektangulære tverrsnitt. Spesielle hensyn til legeringers oppførsel under størkning er nødvendig for konstruerte støpegods med komplekse geometrier og varierende størkningshastigheter. For å begrense disse tendensene er det nødvendig å velge legeringer for formstøping på en måte som forhindrer sprekkdannelse under og etter størkning og reduserer indre krymping.

Ordet "støpbarhet" er en nøkkelfaktor for å finne ut om en sammensetning kan størkne i en bestemt støpeprosess, noe som er nødvendig for å sikre at perfekte støpegods blir laget. Det er flere faktorer som påvirker muligheten til å støpe noe i gravitasjonsstøping. Blant disse er flyteevne, som måler hvor godt formen kan fylles, motstand mot varmrevnedannelse under og etter størkning, og fôringsegenskaper som gjør det lettere for metallet å flyte under størkning, noe som reduserer risikoen for krymping av hulrom.

Det er mulig å måle og definere fluiditet i gravitasjonsstøping nøyaktig, ettersom det er en mangesidig faktor. Temperaturer over liquidus eller graden av overoppheting har størst innvirkning på denne egenskapen. Det er vanlig at eutektiske eller nesten eutektiske sammensetninger har mer flyt ved normale fyllingstemperaturer.

Når det gjelder trykkstøping, er det nå blant annet evnen til å motstå varmsprengning, flyt, formlodding og overflatefinish som gjør at noe kan støpes. Hver eneste en av disse delene er svært viktige for at støpeprosessen skal fungere. Å finne den rette balansen mellom disse faktorene er viktig for å sikre at støpegodset er feilfritt, at det oppfyller behovene til de ulike støpemetodene, og at sluttproduktet forblir solid.

Smale solidus-liquidus-bånd er ofte knyttet til bedre fôringsegenskaper, spesielt når det er en høyere andel væske ved eutektisk temperatur. Elementenes effekt på høytemperaturfasthet og størkningshastighet er de viktigste faktorene som avgjør hvor sannsynlig det er at noe størkner og sprekker etter at det har gjort det.

Metallkjemi har mye å gjøre med formlodding, som er en viktig del av støpingen. Men også formens tilstand og andre prosessfaktorer er svært viktige. Støpbarhetsgradene, som går fra A til F eller 1 til 10, eller "utmerkede støpeegenskaper" til "dårlige støpeegenskaper", har blitt til gjennom mye praksis.

Det er mye bruk for støpelegeringer som inneholder mer silisium enn de fleste smidde legeringer, spesielt for bruk i store volumer. Ved å tilsette silisium i støpeformene blir de mer flytende, mindre utsatt for sprekkdannelser ved høye temperaturer og lettere å mate. Ulike støpemetoder trenger ulike mengder silisium for å oppnå best mulig resultat. Prosesser som bruker mye varme, foretrekker metaller som inneholder mer silisium, noe som gjør dem mer flytende. Støpeprosessen styrer gradientene i størkningssonen, noe som påvirker matemekanismen. Denne mekanismen er svært viktig for å balansere den interne krympingen. Generelt er metaller med mindre størkningsområder lettere å støpe.

Selv om de fungerer godt til støping, er mange populære støperialuminiumlegeringer ikke bare avhengige av silisium. Noe av det beste med aluminium er at det kan resirkuleres. Dette har ført til at det har blitt utviklet støpelegeringer som er spesielt laget for å lage ting av omsmeltet skrap. Disse "sekundære" formlene har et bredere spekter av urenheter fordi de inkluderer flere elementer som urenheter for å ta høyde for forskjeller i råmaterialene. Primærlegeringer er derimot laget av smeltet aluminium, industrimetaller og hovedlegeringer. De har strengere grenser for urenheter knyttet til grunnstoffer.

Fordeler og begrensninger ved støpegods i aluminiumslegeringer

Produksjonen av støpegods i aluminiumslegeringer omfatter et bredt spekter av legeringer, noe som understreker den store allsidigheten i oppnåelige egenskaper. Aluminium Association registrerer over 100 sammensetninger, og på verdensbasis brukes mer enn 300 legeringer. I tillegg til allsidigheten som metall-matrise- og andre komposittstrukturer gir, har disse legeringene en rekke ulike egenskaper, blant annet

Strekkfasthet, ksi (MPa) 10-72 (70-505)
Strekkgrense, ksi (MPa) 3-65 (20-455)
Forlengelse, % <1-30
Hardhet, HB 30-150
Elektrisk ledningsevne, %IACS 18-60
Varmeledningsevne, Btu - in./h - ft2 - °F ved 77 °F
(W/m - K ved 25 °C)
660-1155 (85-175)
Utmattingsgrense, ksi (MPa) 8-21 (55-145)
Koeffisient for lineær termisk ekspansjon
ved 20-100 °C (68-212 °F)
9.8-13.7 [1] 10-6/°F
(17.6-24.7) [1] 10-6/°C)
Skjærfasthet, ksi (MPa) 6-46 (42-325)
Elastisitetsmodul, 106 psi (GPa) 9,5-11,2 (65-80)
Spesifikk tyngdekraft 2,57-2,95

Muligheten til å produsere nesten presise deler med nøyaktige dimensjoner, regulert overflatefinish, intrikate geometrier, inkludert innvendige passasjer, og egenskaper som samsvarer med spesifiserte tekniske standarder, utgjør bemerkelsesverdige produksjonsfordeler som beskrevet nedenfor.

• I mange tilfeller kan sveisede eller sammenføyde flerkomponentsammenstillinger erstattes med en enkelt støpt del.
• Reduserte krav til maskinering bidrar til kostnads- og tidsbesparelser.
• Støpegods i aluminiumslegeringer viser kontrollerte variasjoner i støpefinishen.
• Kontraster mellom støpte og maskinbearbeidede overflater kan fremheves for å skape tiltalende kosmetiske effekter.
• Kapitalbehovet er generelt lavere sammenlignet med smidde produkter.
• Verktøyalternativene spenner fra enkle mønstre til intrikate verktøystålformer, og dekker ulike produktkrav og produksjonsvolumer.
• Rutinemessig støping omfatter metallurgisk eller mekanisk sammenføyde bimetalldeler.
• Aluminiumsdeler støpes ved hjelp av ulike prosesser, noe som gir allsidighet i volum, produktivitet, kvalitet, mekanisering og spesialiserte muligheter.
• De fleste aluminiumslegeringer er tilpasset støperienes krav, noe som sikrer produksjon av deler av høy kvalitet.
• Flere aluminiumslegeringer har utmerket flytbarhet, noe som gjør det enklere å støpe tynne seksjoner og intrikate detaljer.
• Lavere smeltetemperaturer for aluminiumslegeringer bidrar til økt energieffektivitet.
• Støpeprosesser i aluminium kan automatiseres i stor grad, selv om det finnes visse begrensninger, for eksempel utfordringer med svært tynne seksjoner som kanskje ikke lar seg støpe.

Støpegods av aluminiumslegeringer støter på praktiske størrelsesbegrensninger i spesifikke støpeprosesser, påvirket av størkningsegenskapene til visse legeringer som kan hindre støping i intrikate konstruerte konfigurasjoner eller spesialiserte støpemetoder. Til tross for at støpeprosessen er enkel og mindre kapitalintensiv enn produksjon av smidde, ekstruderte og valsede produkter, kan størkning i komplekse geometriske former, i likhet med andre fabrikasjonsalternativer, føre til diskontinuiteter i overflaten og interne mikrostrukturtrekk av varierende kvalitet, noe som igjen påvirker egenskaper og ytelse.

Støpegods av aluminiumslegeringer har potensial til å fremvise strekkegenskaper som kan sammenlignes med de fleste smidde, ekstruderte og valsede plater. De særegne egenskapene til smidde produkter, som fin omkrystalliserte kornstrukturer med spesifikk anisotropi og svært strukturerte mikrostrukturelle trekk, resulterer ofte i større duktilitet i lengderetningen sammenlignet med støpegods med grovere kornstrukturer. Omvendt forenkler den typisk enaksiale kornstrukturen og fraværet av anisotropi i støpte strukturer arbeidet for designingeniører, og eliminerer utfordringer knyttet til tverrgående egenskapsbegrensninger.

Hvilke typer materialer brukes til støping av aluminium?

Når det gjelder trykkstøping av aluminium, har materialvalget stor betydning for de endelige komponentenes egenskaper og funksjonalitet. Mange aluminiumlegeringer dekker spesifikke behov. En rekke kriterier, som styrke, korrosjonsbestandighet, varmeledningsevne og støpeegenskaper, avgjør valget av disse legeringene. Dette er noen av de vanligste materialtypene som brukes i aluminiumstøping:

Spesifikasjoner for støping av aluminiumslegering

Ulike regler og spesifikasjoner gjelder for støpelegeringer av aluminium. Dette gjelder spesielt i USA, der Aluminium Association holder oversikt over legeringskjemi og temperaturpraksis. Standarder og krav for anskaffelser fastsettes og håndheves av grupper som ASTM, militæret og føderale byråer. Prosedyrene som dekkes av disse standardene, omfatter blant annet røntgen- og penetrantinspeksjon, testteknikker for å finne ut av kjemiske, mekaniske og fysiske egenskaper og andre viktige trinn. Ofte endrer kjøperen spesifikasjonene for å få dem til å passe til bestemte deler eller grupper av deler. Det er svært viktig at både støperiet og kunden er enige om spesifikasjonene og unntakene før kjøpet gjennomføres.

Spesifikasjonene for aluminiumslegeringsformler inkluderer hovedelementer, mindre viktige elementer og urenheter, som alle har ulike funksjoner:

Viktige legeringselementer: Disse angir intervallene som styrer hvor godt metallet kan fremstilles og hvordan egenskapene endres over tid.

Mindre elementer i aluminiumslegeringer: De endrer hvordan legeringen størkner, strukturen til eutektikken, hovedfasene, kornstørrelsen og -dannelsen, og utviklingen av faser. I tillegg bidrar de til å redusere forurensningen.

Forurensningselementer: Disse påvirker hvor lett materialet kan støpes og hvor uløselige fasene blir, noe som noen ganger kan hjelpe eller skade de ønskede kvalitetene.

Selv om spesifikasjonene for aluminiumslegeringer kanskje ikke sier nøyaktig hva som er de beste konsentrasjonene og forholdene for hovedelementer, mindre viktige elementer og urenheter, gir ikke nominell kjemi automatisk de beste resultatene. Innenfor visse kjemiske grenser kan strukturkontrollerende elementer tilsettes enten alene eller i grupper. Dette gjelder spesielt når de ikke er spesifikt nevnt under "Andre grunnstoffer hver".

Du kan angi støkiometriske forhold for foretrukket fasedannelse, men det er ikke sikkert at de alltid er klare eller kontrollerte. Konsentrasjonsgrenser gir deg frihet til å endre sammensetningen for å forbedre støpbarheten og egenskapsveksten. Det er mulig å få de høyeste mengdene av elementer som danner herdende faser for å få de sterkeste materialene. For å oppnå bedre duktilitet er det derimot nødvendig med finere strukturer, lavere mengder uoppløselige elementer og nøye kontroll av urenhetsnivåene for å fremme dannelsen av de minst skadelige intermetalliske bestanddelene. Sammensetningsforspenningen kan stilles inn når barren kjøpes, eller den kan skje når legeringen endres i smia.

Velkommen til GC Precision Mould, din fremste destinasjon for overlegen aluminiumslegeringer for trykkstøping løsninger i Kina. Som en ledende pressstøping Kina produsent og støperVi er spesialister på å levere høykvalitets plastformer, støpeformer og et bredt utvalg av støpte deler laget av førsteklasses materialer, inkludert aluminium, sink og magnesium.

GC Precision Mould har som mål å tilby kundene våre best mulig støpegods av aluminium og andre støpeprodukter og -tjenester. Vi har profesjonelle, erfarne ingeniører og teknikere som sørger for at hver eneste del vi produserer, tilfredsstiller de strengeste krav til nøyaktighet og kvalitet. les mer om aluminiumsstøpehus hvis det kan hjelpe deg.

En rekke bransjer, inkludert bilindustrien, forbrukerelektronikk, medisinsk og industrielt utstyr, bruker vårt brede utvalg av varer. Vi setter stor pris på å utvikle sterke relasjoner med kundene våre, lære om deres spesielle behov og skape spesialiserte løsninger som nøyaktig oppfyller deres krav.

Hvorfor velge GC Precision Mold for ditt krav til støping av aluminiumslegering:

Førsteklasses ekspertise: Hvert støpeprosjekt i aluminiumslegering håndteres med kvalitet av vårt team av erfarne fagfolk.
Banebrytende teknologi: For å garantere de høyeste kvalitetsstandardene i støpeprosessene våre benytter vi oss av den nyeste teknologiske utviklingen og kreative metoder.
Mange bruksområder i industrien: Våre produkter brukes i et bredt spekter av bransjer, noe som viser hvor tilpasningsdyktige og mangfoldige våre tjenester for støping av aluminiumslegeringer er.
Skreddersydde løsninger: Vi samarbeider tett med kundene våre for å forstå deres unike behov og for å kunne tilby skreddersydde løsninger som nøyaktig oppfyller produksjonsmålene deres.
Altomfattende tjenester: Vi har kunnskapen og midlene som skal til for å levere fremragende resultater, uansett størrelsen på prosjektet - fra en enkelt plastform til en hel produksjonslinje for støping.

Samarbeid med GC Precision Mould for å oppdage det høyeste nivået av støpeperperfeksjon for aluminiumslegeringer. Ta kontakt med oss nå for å lære mer om hva vi tilbyr og hvordan vår erfaring enkelt kan brukes til å løfte produksjonsaktivitetene dine til nye høyder. For de beste tilbudene og uovertruffen kvalitet, ta kontakt med oss hvis du har et forestående støpeprosjekt eller leter etter pålitelige formleverandører for støping av aluminiumslegeringer. Med GC Precision Mould, der perfeksjon og presisjon kolliderer, starter suksessen din her.