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 sammansättning

Primära element:

Kisel (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.

Kisel är sprött och hårt. Det är därför det förbättrar flytförmågan och minimerar krympningen. En överdriven mängd (>9,5%) är dock inte alltid lämplig. Detta kommer att leda till uppbyggnad av grova partiklar, vilket påverkar duktiliteten

Koppar (Cu):

2,5-3,5% av kopparinnehållet blandas i aluminiummetall för att ge hög hållfasthet. Det bildar Al₂Cu-utfällningar under åldring.

Om man lägger till mer än 3,5% kopparelement uppstår problem under stelningen. Det orsakar varmsprickning.

Järn (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 aluminiumbaserade legeringen A380 består av 0,1-0,5% mangan. Den växlar den farliga fasen av β-AlFeSi till minimalt skadlig α-AlFeMnSi. De förfinar också korn under stelning.

Magnesium (Mg):

Mängden magnesium (0,1-0,5%) kombineras med kiselinnehållet för att producera Mg₂Si-utfällningar. Det ökar hårdheten. Gjutbarheten försämras dock med mg över >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 orenheter.

Spårämnen:

• Upp till 0,5% nickel ger bättre stabilitet vid höga temperaturer. Detta beror på dess Al₃Ni-fasbildning.
• Närvaron av tenn (Sn) och bly (Pb) lägre än 0,1% förbättrar bearbetbarheten. Det påverkar dock svetsbarheten.
• Tillförsel av <0,1% krom (Cr) förfinar 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. Fysiska egenskaper

• Densitet: 2,7 g/cm³
• Smältintervall: 565°C till 630°C
• Termisk konduktivitet: 100 W/m-K vid 25°C
• Elektrisk konduktivitet: 35% IACS
• Värmeutvidgning: 21,8 µm/m-°C (20-100°C)
• Motståndskraft mot korrosion: Måttlig

3. Mekaniska egenskaper

A. Hållfasthet och formbarhet:

Som gjuten (ingen värmebehandling):

• Högsta tillåtna draghållfasthet (UTS): 325 MPa.
• Sträckgräns (YS): 160 MPa vid 0,2% förskjutning.
• Förlängning: 3% (begränsas av den höga kiselhalten samt de spröda faserna α-AlFeMnSi och β-AlFeSi).
• Hårdhet: 80 HB (Brinell).

T5 Temper:

• Lagring vid 150-200°C i 2-8 timmar
• UTS: 330 MPa
• YS: 170 MPa.
• Förlängning: 2%
• Hårdhet: 85 HB

T6 Temper:

• Lösgjord vid 500°C i 4-12 timmar + Lagrad
• UTS: 350 MPa
• YS: 185 MPa.
• Töjning: 2,5%
• Hårdhet: 90 HB

B. Mikrostruktur:

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

Intermetalliska faser:

• De plattliknande partiklarna av α-AlFeMnSi med en livslängd på 5-20 µm uppgraderar slitstyrkan.
• Den typ av nålformade faser (β-AlFeSi) upp till 10-30 µm visar sprickinduktionsställen.
• Mn-element förbättrar kornstorleken och minskar den till <100 µm. De skapar bättre seghet.

C. Specialiserade fastigheter:

A380-legeringen har god utmattningshållfasthet på 150 MPa vid 10⁷ cykler (R = -1). Denna kvalitet är fördelaktig för tillverkning av motorkonsoler.

Dessutom har detta göt en skjuvhållfasthet på cirka 200 MPa. Det är mycket viktigt för att skapa gängor eller fästa olika sammansättningar.

Förutom allt detta är legeringen begränsad till sin slagseghet (Charpy-test), som är 5 J vid 25°C. Denna begränsning minimerar också dess användning vid dynamiska belastningar.

D. Temperatureffekter:

Högre temperaturer blir orsaken till utfällningen av grova partiklar. På grund av detta sjunker UTS till 260 MPa (-20%).

Vid låg temperatur under -50°C orsakar det en kraftig ökning av hårdhetsnivån runt 88 HB (+10%). Detta beror på att dislokationernas rörelse blir långsammare.

Applications of A380 Aluminum Die Casting Alloy

1. Användning inom fordonsindustrin

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.

Viktiga komponenter och egenskaper:

Fordonsdelarna, t.ex. fästen och höljen, har en brottgräns på ca 325 MPa. De utgör också barriärer mot överdriven värme upp till 200°C.

Detta innebär att delen inte kräver mer energi eller bränsleförbrukning jämfört med äldre järnblock.

Termiska och mekaniska fördelar:

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

De har en effektiv värmeavledning. Där kiselmaterialet flyter smidigt under gjutningen för att anta vilken komplex form som helst.

Hållbarhet och begränsningar:

Växellådshusen efter en T6-anlöpningsprocess skulle vara hårdare. Den uppnår 90 HB hårdhet.

Delarna uppfyller dock inte kraven på duktilitet, vilket begränsar deras användning i applikationer med hög slagtålighet. Därför använder du ersättningslegeringar som A383 för att tillverka kritiska delar.

Aerospace Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Användning av icke-strukturella 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- och hållfasthetsprestanda:

Denna legering tål måttliga temperaturer (-50°C till 150°C). De har en sträckgräns på 185 MPa efter T6-anlöpning. När det gäller flygkontrollutrustning gör denna behandling dem mer lämpliga.

Fördelar med precisionsgjutning

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.

Begränsningar och förbättringar:

Trots att legeringen erbjuder många exceptionella egenskaper saknar den de egenskaper som flyg- och rymdkvalitet (7075) har. Till exempel höghållfast smideslegering.

Den förbättring du kan göra är hållbarhet i fuktiga förhållanden. Detta kan göras via T6-värmeprocessen eller korrosionsskyddande beläggningar.

Other Industry Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Byggsektorns användningsområden:

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

Industrin utnyttjar sina mest optimala egenskaper. Det handlar om korrosionsbeständighet och snäva toleranser för noggrannhet.

Marina tillämpningar:

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

Behandling, som anodisering, bidrar ytterligare till bättre motståndskraft mot saltvatten.

Fördelar för elindustrin:

Detta material är fördelaktigt för tillverkning av kylflänsar och motorhus. Det ger dem en bra IACS och värmeledningsförmåga. Det är därför detta alternativ är ett kostnadseffektivt erbjudande.

Branschspecifika fördelar:

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

Gjutningsprocess

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.

Pressgjutning:

Gjutning av 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, 

Sandgjutning:

Vid sandgjutning behöver man inte använda högt tryck eller höga temperaturer. Detta beror på att det bildar en profilform med smält legering med hjälp av en lägre mängd (1-5 tryck till 600-650 ° C).

Du kan använda denna process för att gjuta längre delar som motorblock. Den är dock mycket långsam och ger grova ytor.

Permanent gjutning av formar:

Permanent formgjutning ger balanserade fördelar med avseende på kostnad och precision.

Den fungerar vid 630-670°C.

Rätt kylhastigheter är nödvändiga för att kontrollera stelningen. Detta minskar risken för heta tårar.

Defekter i gjutningen

Gjutdefekter som uppstår under tillverkningen kan vara porositet, krympning eller inneslutningar.

• Porositet: luft eller gaser som blandas i gjutgodset orsakar porositet. Ta reda på det med röntgeninspektion. För att kontrollera detta, använd vakuumavgasning.
• Krympning: Ojämn kylning av gjutgodset ger krympning i detaljerna. Programvaran för termisk simulering hjälper till att analysera hotspots. Åtgärda dessa fel med optimerade matarkonstruktioner.
• Inklusion: Det händer på grund av närvaron av föroreningar. Filtrera metallen före användning för att minimera partikelstorleken. Välj också tekniker för förvärmning av mögel.

Värmebehandling

Lösningsvärmebehandling:

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).

Artificiellt åldrande

Konstgjord åldring, som T6-anlöpningstekniken, sker vid 150-200°C i 2-8 timmar. Det ger överdriven styrka i göt. För detta bildas Mg₂Si- och Al₂Cu-faser. Det höjer också hårdheten.

Överhettning över 250°C ger dock en grov utfällning. Det påverkar hållfastheten och reducerar den med upp till 15 procent.

T6-härdningen förbättrar också utmattningshållfastheten och ger en förfinad mikrostruktur. Trots detta sänker det töjningshastigheten upp till 2,5%.

Corrosion Resistance of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Korrosionsmekanismer:

I A380 finns det risk för gropfrätning där det finns kloridrika områden, t.ex. vid kusterna. I likhet med detta problem uppstår spaltkorrosion på stillastående platser (under bultar).

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

Skydd mot korrosion:

Det finns många olika sätt att skydda delar mot korrosion. Ett av dem är anodisering, som innebär att ett 10-25 µm tjockt oxidskikt läggs på.

Kromateringsprocessen hjälper till att bli av med fukt eller motstå salt. Samtidigt ökar färgbeläggningarna (epoxi) hållfastheten genom att blockera exponering.

De andra alternativen är pulverlackering och tätningsmedel. De förbättrar marin- eller fordonsdelarnas prestanda och ökar hållbarheten.

Machining and Fabrication of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Maskinbearbetning:

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.

En rakevinkel på 15° och vassa kanter underlättar t.ex. skärprocessen. Som bilden visar, kapa vid 300-500 m/mi, matning 0,5 mm/varv och djup ≤3,25 mm.

Med rätt kylningsteknik kan man också undvika överhettning av verktygen och öka deras livslängd.

Tillverkning:

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.

Även förvärmning och aluminiumkiselfyllmedel hjälper också till vid lödning. För att fästa eller nita måste du arbeta manuellt för att genomborra eller använda tuffa nitar som 1-5 mm.

Slutsats:

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.

Du kan dock få problem med dess låga duktilitet. Behandlingen med T6-härdning och ytbeläggningar kan förbättra hållbarheten. Därför är det viktigt för de flesta stora industrier, t.ex. fordons- och industriindustrin.