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. Chemische samenstelling

Primaire elementen:

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 is bros en hard. Daarom verbetert het de vloeibaarheid en minimaliseert het krimp. Een te grote hoeveelheid (>9,5%) is echter niet altijd geschikt. Dit resulteert in de opbouw van grove deeltjes, wat de vervormbaarheid aantast.

Koper (Cu):

2,5-3,5% kopergehalte wordt gemengd in aluminiummetaal om hoge sterkte te produceren. Het vormt Al₂Cu-precipitaten tijdens het verouderen.

Toevoeging van meer dan 3.5% koperelement veroorzaakt problemen tijdens het stollen. Het veroorzaakt warmscheuren.

IJzer (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.

Mangaan (Mn):

Aluminiumlegering A380 bestaat uit 0,1-0,5% mangaan. Het wisselt de gevaarlijke fase van β-AlFeSi af in minimaal-beschadigende α-AlFeMnSi. Ze verfijnen ook de korrels tijdens het stollen.

Magnesium (Mg):

De hoeveelheid magnesium (0,1-0,5%) combineert met het siliciumgehalte om Mg₂Si precipitaten te produceren. Het verhoogt de hardheid. De gietbaarheid neemt echter af met mg boven >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 onzuiverheden.

Sporenelementen:

• Tot 0,5% nikkel zorgt voor een betere stabiliteit bij hoge temperaturen. Dit komt door de vorming van de Al₃Ni fase.
• De aanwezigheid van tin (Sn) en lood (Pb) lager dan 0,1% verbetert de bewerkbaarheid. Het beïnvloedt echter de lasbaarheid.
• Het toevoegen van <0,1% chroom (Cr) verfijnt de korrel.

Normen:

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. Fysieke eigenschappen

• Dichtheid: 2,7 g/cm³
• Smeltbereik: 565°C tot 630°C
• Warmtegeleidingsvermogen: 100 W/m-K bij 25°C
• Elektrisch geleidingsvermogen: 35% IACS
• Thermische uitzetting: 21,8 µm/m-°C (20-100°C)
• Corrosiebestendigheid: Matig

3. Mechanische eigenschappen

A. Sterkte en vervormbaarheid:

Als gegoten (geen warmtebehandeling):

• Uiteindelijke treksterkte (UTS): 325 MPa.
• Opbrengststerkte (YS): 160 MPa bij 0,2% offset.
• Rek: 3% (beperkt door het hoge siliciumgehalte en de brosse α-AlFeMnSi en β-AlFeSi fasen).
• Hardheid: 80 HB (Brinell).

T5 Temper:

• Rijping bij 150-200°C gedurende 2-8 uur
• UTS: 330 MPa
• YS: 170 MPa.
• Rek: 2%
• Hardheid: 85 HB

T6 Temper:

• Opgelost op 500°C gedurende 4-12 uur + Gerijpt
• UTS: 350 MPa
• YS: 185 MPa.
• Rek: 2.5%
• Hardheid: 90 HB

B. Microstructuur:

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

Intermetallische fasen:

• De plaatvormige deeltjes van α-AlFeMnSi met een levensduur van 5-20 µm upgraden de slijtvastheid.
• Het soort naaldvormige fasen (β-AlFeSi) tot 10-30 µm vertonen scheurinductieplaatsen.
• Mn-elementen verbeteren de korrelgrootte en verkleinen deze tot <100 µm. Ze zorgen voor een betere taaiheid.

C. Gespecialiseerde eigenschappen:

De A380-legering heeft een goede vermoeiingssterkte van 150 MPa bij 10⁷ cycli (R = -1). Deze kwaliteit is gunstig voor de productie van motorsteunen.

Bovendien is de afschuifsterkte van deze staaf ongeveer 200 MPa. Dat is erg belangrijk om schroefdraad te maken of verschillende assemblages vast te zetten.

Naast al het bovenstaande is de legering beperkt tot zijn slagvastheid (Charpy test) van 5 J bij 25°C. Deze limiet minimaliseert ook het gebruik bij dynamische belastingen.

D. Temperatuureffecten:

Hogere temperaturen zijn de oorzaak van het neerslaan van grove deeltjes. Hierdoor daalt de UTS tot 260 MPa (-20%).

Op het punt van lage temperatuur onder -50°C, veroorzaakt het een toename van het hardheidsniveau rond 88 HB (+10%). Dit komt omdat de beweging van de dislocaties langzamer wordt.

Applications of A380 Aluminum Die Casting Alloy

1. Gebruik in de auto-industrie

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.

Belangrijkste onderdelen en eigenschappen:

De auto-onderdelen, zoals beugels en behuizingen, hebben een treksterkte van ongeveer 325 MPa. Ze vormen ook een barrière tegen overmatige hitte tot 200°C.

Dit betekent dat het onderdeel niet meer energie of brandstof verbruikt in vergelijking met oudere ijzeren blokken.

Thermische en mechanische voordelen:

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

Ze hebben een efficiënte warmteafvoer. Hierin vloeit het siliciummateriaal soepel tijdens het gieten, zodat het elke complexe vorm aanneemt.

Duurzaamheid en beperkingen:

De versnellingsbakbehuizingen na een T6 hardingsproces zouden harder zijn. Het bereikt een hardheid van 90 HB.

De onderdelen voldoen echter niet aan de eisen van ductiliteit, wat het gebruik in toepassingen met een hoge impact beperkt. Hiervoor gebruik je vervangende legeringen zoals A383 om kritieke onderdelen te maken.

Aerospace Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Gebruik van niet-structurele componenten:

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.

Temperatuur en sterkteprestaties:

Deze legering is bestand tegen gematigde temperaturen (-50 °C tot 150 °C). Ze hebben een vloeigrens van 185 MPa na een T6 behandeling. In het geval van vluchtbesturingsapparatuur maakt deze behandeling ze geschikter.

Precisie Gieten Voordelen

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.

Beperkingen en verbeteringen:

Ondanks dat de legering veel uitzonderlijke kwaliteiten biedt, mist het de kwaliteiten van aerospace-grade (7075). Bijvoorbeeld een smeedlegering met hoge sterkte.

De verbetering die je kunt aanbrengen is duurzaamheid in vochtige omstandigheden. Dit kan via het T6 hitteproces of anticorrosiecoatings.

Other Industry Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Gebruik in de bouwsector:

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

De industrie maakt gebruik van haar meest optimale eigenschappen. Dat is met corrosiebestendigheid en nauwe toleranties voor nauwkeurigheid.

Mariene toepassingen:

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

Behandeling, zoals anodiseren, draagt verder bij aan een betere weerstand tegen zout water.

Voordelen voor de elektrische industrie:

Dit materiaal is gunstig voor de productie van koellichamen en motorbehuizingen. Het geeft ze een goede IACS en thermische geleidbaarheid. Daarom is deze optie een kosteneffectief aanbod.

Branchespecifieke voordelen:

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

Gietproces

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.

Spuitgieten:

Gieten van 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, 

Zandgieten:

Bij zandgieten is het niet nodig om hoge druk of hoge temperaturen te gebruiken. Dit komt omdat het een profielvorm vormt met gesmolten legering met een lagere hoeveelheid (1-5 druk tot 600-650°C).

Je kunt dit proces gebruiken om langere onderdelen zoals motorblokken te gieten. Het is echter erg langzaam en produceert ruwe oppervlakken.

Permanent vormgieten:

Permanente mal gieten geeft evenwichtige voordelen van kosten samen met precisie resultaten.

Het werkt bij 630-670°C.

De juiste koelsnelheden zijn nodig om het stollen onder controle te houden. Dit vermindert het risico op warmscheuren.

Gietfouten

Gietfouten die optreden tijdens de productie kunnen poreusheid, krimp of insluitingen zijn.

• Porositeit: lucht of gassen gemengd in het gietstuk veroorzaken porositeit. Zoek dit uit met röntgeninspectie. Gebruik vacuümontgassing om dit te controleren.
• Krimp: Ongelijkmatig afkoelen van gietstukken veroorzaakt krimp in onderdelen. De thermische simulatiesoftware helpt bij het analyseren van hotspots. Pak deze fouten aan met geoptimaliseerde toevoerontwerpen.
• Insluiting: Dit gebeurt door de aanwezigheid van onzuiverheden. Filter het metaal voor gebruik om de deeltjesgrootte te minimaliseren. Kies ook voor voorverwarmde matrijstechnieken.

Warmtebehandeling

Oploswarmtebehandeling:

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).

Kunstmatige veroudering

Kunstmatige veroudering, zoals de T6 tempereertechniek, werkt bij 150-200°C gedurende 2-8 uur. Het produceert overmatige sterkte in ingots. Hiervoor vormen ze Mg₂Si en Al₂Cu fasen. Het verhoogt ook de hardheid.

Overrijping boven 250°C zorgt echter voor grove neerslag. Dit heeft een invloed op de sterkte en vermindert deze tot 15 procent.

T6 verbetert ook de weerstand tegen vermoeiing en zorgt voor een verfijnde microstructuur. Desondanks verlaagt het de rek tot 2,5%.

Corrosion Resistance of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Corrosiemechanismen:

Bij A380's is er kans op putcorrosie op plaatsen waar veel chloride aanwezig is, zoals aan de kust. Vergelijkbaar hiermee is spleetcorrosie op stilstaande plekken (onder bouten).

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

Bescherming tegen corrosie:

Er zijn veel opties om onderdelen tegen corrosie te beschermen. Anodiseren is er een waarbij een oxidelaag van 10-25 µm wordt toegevoegd.

Het chromateerproces helpt bij het verwijderen van vocht of het weerstaan van zout. Ondertussen verhoogt de verflaag (epoxy) de sterkte door blootstelling te blokkeren.

De andere opties zijn poedercoatings en afdichtingsmiddelen. Ze verbeteren de prestaties van marine- of auto-onderdelen en verhogen de duurzaamheid.

Machining and Fabrication of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Bewerking:

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.

Een zwaaihoek van 15° en scherpe randen helpen bijvoorbeeld bij het snijproces. Zoals de afbeelding laat zien, wordt er gesneden bij 300-500 m/mi, voeding 0,5 mm/omwenteling en diepte ≤3,25 mm.

De juiste koelsnelheidstechnieken kunnen ook oververhitting van gereedschap voorkomen en hun duurzaamheid vergroten.

Fabricage:

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.

Ook voorverwarmen en aluminium siliconenvuller helpen bij het hardsolderen. Om vast te maken of te klinken, moet je met de hand prikken of taaie klinknagels van 1-5 mm gebruiken.

Conclusie:

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.

Je kunt echter worstelen met de lage vervormbaarheid. De behandeling T6 en coatings kunnen de duurzaamheid verbeteren. Daarom is het belangrijk voor de meeste grote industrieën, zoals de automobielindustrie en de industrie.