Egenskaper för gjutgods i aluminiumlegeringar

Eftersom både aluminiumgjutlegeringar och deras smidda motsvarigheter får sina önskade egenskaper från legeringselement och värmebehandling, är de kemiskt ganska lika. En särskiljande egenskap mellan de två är avsaknaden av arbetshärdning under utvecklingsprocessen för gjutningsegenskaper. På grund av denna olikhet har vissa legeringselement som används i gjutlegeringar och smideslegeringar olika roller.

Gjutbarheten hos en gjutlegering av aluminium är det viktigaste kriteriet för att skilja den från en smideslegering. Gjutlegeringar innebär särskilda svårigheter jämfört med smidesprodukter, som vanligtvis tillverkas med gjuttekniker som prioriterar runda eller rektangulära tvärsnitt. För gjutgods med komplexa geometrier och varierande stelningshastigheter krävs särskilda överväganden beträffande legeringarnas beteende under stelningen. För att begränsa dessa tendenser blir det nödvändigt att välja legeringar för formgjutning på ett sätt som förhindrar sprickbildning under och efter stelningen och minskar den inre krympningen.

Ordet "gjutbarhet" är en nyckelfaktor för att räkna ut om en komposition kan stelna i en viss gjutningsprocess, vilket är nödvändigt för att se till att perfekta gjutningar görs. Flera faktorer påverkar möjligheten att gjuta något i gravitationsgjutning. Dessa inkluderar flytbarhet, som mäter hur väl formen kan fyllas, motståndskraft mot varmsprickning under och efter stelning och matningsegenskaper som gör det lättare för metallen att flyta under stelning, vilket minskar risken för krympningshål.

Det är möjligt att exakt mäta och definiera flytbarhet vid gravitationsgjutning, eftersom det är en mångfacetterad faktor. Temperaturer över liquidus eller graden av överhettning har störst inverkan på denna egenskap. Det är vanligt att eutektiska eller nästan eutektiska kompositioner har mer flytbarhet vid normala fyllningstemperaturer.

För tryckgjutning inkluderar de saker som gör något gjutbart nu dess förmåga att motstå varm sprickbildning, flöde, formlödning och ytfinish. Var och en av dessa delar är mycket viktig för att gjutningsprocessen ska fungera. Att hitta rätt balans mellan dessa faktorer är viktigt för att se till att gjutgodset är fritt från brister, att de uppfyller behoven hos olika gjutningsmetoder och att slutprodukten förblir solid.

Smala solidus-liquidusband är ofta kopplade till bättre matningsegenskaper, särskilt när det finns en högre andel vätska vid den eutektiska temperaturen. Grundämnenas effekter på hållfasthet vid höga temperaturer och stelningshastighet är de viktigaste faktorerna som avgör hur sannolikt det är att något stelnar och spricker efter att det har stelnat.

Metallkemi har mycket att göra med presslödning, som är en viktig del av gjutningen. Men även gjutformens skick och andra processfaktorer är mycket viktiga. Gjutbarhetsgraderna, som sträcker sig från A till F eller 1 till 10, eller "utmärkta gjutegenskaper" till "dåliga gjutegenskaper", har skapats genom mycket övning.

Det finns många användningsområden för gjutlegeringar som innehåller mer kisel än de flesta smideslegeringar, särskilt för högvolymsanvändning. Genom att tillsätta kisel i gjutformar blir de mer flytande, mindre benägna att spricka vid höga temperaturer och lättare att mata. Olika gjutmetoder behöver olika mängder kisel för att få bästa resultat. Processer som använder mycket värme föredrar metaller som har mer kisel, vilket gör dem mer flytande. Gjutprocessen styr gradienterna i stelningszonen, vilket påverkar matningsmekanismen. Denna mekanism är mycket viktig för att balansera den inre krympningen. I allmänhet är metaller med mindre stelningsintervall lättare att gjuta.

Även om de fungerar bra för gjutning, är många populära aluminiumlegeringar för gjuterier inte bara beroende av kisel. En av de bästa sakerna med aluminium är att det kan återvinnas. Detta har lett till skapandet av gjutlegeringar som är speciellt gjorda för att göra saker från omsmält skrot. Dessa "sekundära" formler har bredare intervall av föroreningar eftersom de inkluderar fler element som föroreningar för att ta hänsyn till skillnader i råmaterialen. Primära legeringar, å andra sidan, tillverkas av smält aluminium, industriella metaller och mästarlegeringar. De har strängare gränser för föroreningar relaterade till grundämnen.

Fördelar och begränsningar med gjutgods i aluminiumlegeringar

Produktionen av gjutgods i aluminiumlegeringar visar upp ett brett utbud av legeringar, vilket belyser omfattande mångsidighet i uppnåeliga egenskaper. Aluminium Association registrerar över 100 kompositioner, medan globalt mer än 300 legeringar hittar tillämpning. Utöver den mångsidighet som erbjuds av metallmatris och andra kompositstrukturer, uppvisar dessa legeringar ett brett spektrum av egenskaper, inklusive:

Draghållfasthet, ksi (MPa) 10-72 (70-505)
Sträckgräns, ksi (MPa) 3-65 (20-455)
Förlängning, % <1-30
Hårdhet, HB 30-150
Elektrisk ledningsförmåga, %IACS 18-60
Termisk konduktivitet, Btu - in./h - ft2 - °F vid 77 °F
(W/m - K vid 25 °C)
660-1155 (85-175)
Utmattningsgräns, ksi (MPa) 8-21 (55-145)
Koefficient för linjär termisk expansion
vid 20-100 °C (68-212 °F)
9.8-13.7 [1] 10-6/°F
(17.6-24.7) [1] 10-6/°C)
Skjuvhållfasthet, ksi (MPa) 6-46 (42-325)
Elasticitetsmodul, 106 psi (GPa) 9,5-11,2 (65-80)
Specifik vikt 2,57-2,95

Möjligheten att tillverka nästan exakta detaljer med exakta mått, reglerad ytfinish, komplicerade geometrier, inklusive inre passager, och egenskaper som överensstämmer med specificerade tekniska standarder utgör betydande tillverkningsfördelar enligt nedan.

• I många fall kan svetsade eller sammanfogade sammansättningar med flera komponenter ersättas med en enda gjuten del.
• Minskade krav på maskinbearbetning bidrar till kostnads- och tidsbesparingar.
• Gjutgods i aluminiumlegeringar uppvisar kontrollerade variationer i gjutfinishen.
• Kontraster mellan gjutna och bearbetade ytor kan framhävas för att skapa tilltalande kosmetiska effekter.
• Kapitalbehovet är i allmänhet lägre jämfört med smidda produkter.
• Verktygsalternativen sträcker sig från enkla mönster till komplicerade verktygsstålformar och tillgodoser varierande produktkrav och produktionsvolymer.
• Rutinmässig gjutning omfattar metallurgiskt eller mekaniskt bundna bimetalldelar.
• Aluminiumdelar gjuts genom olika processer som erbjuder mångsidighet i volym, produktivitet, kvalitet, mekanisering och specialiserade funktioner.
• De flesta aluminiumgjutningslegeringar överensstämmer med gjuterikraven, vilket säkerställer produktion av högkvalitativa delar.
• Flera aluminiumgjutlegeringar uppvisar utmärkt flytbarhet, vilket underlättar gjutning av tunna sektioner och invecklade detaljer.
• Lägre smälttemperaturer för gjutlegeringar av aluminium bidrar till energieffektivitet.
• Aluminiumgjutningsprocesser kan automatiseras i hög grad, även om vissa begränsningar gäller, t.ex. utmaningar med mycket tunna sektioner som kanske inte går att gjuta.

Gjutgods av aluminiumlegeringar möter praktiska storleksbegränsningar i specifika gjutprocesser, påverkade av stelningsbeteendet hos vissa legeringar som kan hindra gjutning i invecklade konstruerade konfigurationer eller specialiserade gjutmetoder. Trots gjutningsprocessens enkelhet och lägre kapitalintensitet jämfört med produktion av smide, strängpressning och valsade produkter, kan stelningen i komplexa geometriska former, i likhet med andra tillverkningsalternativ, leda till ytdiskontinuiteter och interna mikrostrukturfunktioner med varierande kvalitetsgrad, vilket därefter påverkar egenskaper och prestanda.

Framför allt har gjutgods av aluminiumlegeringar potential att uppvisa draghållfasthetsegenskaper som är jämförbara med de flesta smide, extruderingar och valsade plåtar. De utmärkande egenskaperna hos smidda produkter, såsom fint omkristalliserade kornstrukturer med specifik anisotropi och mycket strukturerade mikrostrukturella egenskaper, resulterar ofta i större duktilitet i längsgående riktningar jämfört med gjutgods med grövre kornstrukturer. Omvänt förenklar den typiskt enaxliga kornstrukturen och avsaknaden av anisotropi i gjutna strukturer arbetet för konstruktörer och eliminerar utmaningar i samband med tvärgående egenskapsbegränsningar.

Vilken typ av aluminiumgjutningsmaterial används?

När det gäller pressgjutning av aluminium har valet av material stor betydelse för de slutliga komponenternas egenskaper och funktionalitet. Många aluminiumlegeringar uppfyller specifika behov. Ett antal kriterier, såsom hållfasthet, korrosionsbeständighet, värmeledningsförmåga och gjutningskarakteriseringar, avgör valet av dessa legeringar. Dessa är några av de vanligaste typerna av material som används vid gjutning av aluminium:

Specifikationer för gjutning av aluminiumlegering

Olika regler och specifikationer gäller för aluminiumgjutlegeringar. Detta gäller särskilt i USA, där Aluminum Association håller reda på legeringskemi och temperaturpraxis. Standarder och krav för upphandling fastställs och verkställs av grupper som ASTM, militären och federala myndigheter. De förfaranden som omfattas av dessa standarder inkluderar radiografisk och penetrerande inspektion, testtekniker för att ta reda på kemiska, mekaniska och fysiska egenskaper och andra viktiga steg. Ofta ändrar köparen specifikationerna för att passa vissa delar eller grupper av delar. Det är mycket viktigt att både gjutproducenten och kunden kommer överens om specifikationerna och undantagen innan köpet görs.

Specifikationer för aluminiumlegeringsformler inkluderar större, mindre och föroreningselement, som alla har en annan funktion:

Viktiga legeringselement: Dessa anger de intervall som styr hur väl metallen kan tillverkas och hur dess egenskaper förändras över tiden.

Mindre element i aluminiumgjutlegeringar: de förändrar hur legeringen stelnar, strukturen hos eutektiken, huvudfaserna, kornstorleken och bildningen samt fasutvecklingen. Dessutom hjälper de till att minska föroreningarna.

Föroreningselement: Dessa påverkar hur lätt materialet kan gjutas och hur olösliga faserna blir, vilket ibland kan hjälpa eller stjälpa de önskade egenskaperna.

Även om specifikationerna för aluminiumlegeringar kanske inte exakt anger vilka koncentrationer och förhållanden som är de bästa för huvudelement, mindre element och orenheter, innebär inte nominella kemier automatiskt att man får de bästa resultaten. Inom vissa kemiska gränser kan strukturkontrollerande element tillsättas antingen ensamma eller i grupper. Detta gäller särskilt när de inte specifikt nämns under "Övriga element var för sig".

Du kan ange stökiometriska förhållanden för önskad fasbildning, men de kanske inte alltid är tydliga eller kontrollerade. Koncentrationsgränser ger dig friheten att ändra sammansättningen för att förbättra gjutbarhet och egenskapstillväxt. Det är möjligt att få de högsta mängderna av element som bildar härdningsfaser för att få de starkaste materialen. För bättre duktilitet krävs å andra sidan finare strukturer, lägre mängder olösliga grundämnen och noggrann kontroll av föroreningsnivåerna för att uppmuntra bildandet av de minst skadliga intermetalliska beståndsdelarna. Förspänning av sammansättningen kan ställas in när götet köps eller kan ske när legeringen ändras i smedjan.

Välkommen till GC Precision Mould, din främsta destination för överlägsna legeringar för pressgjutning av aluminium lösningar i Kina. Som ett ledande pressgjutning Kina tillverkare och formtillverkareär vi specialiserade på att leverera högkvalitativa plastformar, gjutformar och ett brett utbud av gjutna delar tillverkade av högkvalitativa material inklusive aluminium, zink och magnesium.

Vårt oföränderliga mål på GC Precision Mould är att ge våra kunder bästa möjliga gjutning av aluminium och andra gjutvaror och tjänster. Vi har professionella erfarna ingenjörer och tekniker för att se till att varje enskild del vi producerar uppfyller de strängaste kraven på noggrannhet och kvalitet. lära sig mer om hölje av aluminiumgjutning om kan hjälpa dig.

Många branscher, inklusive fordonsindustrin, konsumentelektronik, medicinsk och industriell utrustning, använder vårt breda utbud av varor. Vi är mycket nöjda med att utveckla starka relationer med våra kunder, lära oss om deras särskilda behov och skapa specialiserade lösningar som exakt uppfyller deras krav.

Varför välja GC Precision Mould för ditt gjutningskrav för aluminiumlegering:

Expertis i toppklass: Varje gjutningsprojekt i aluminiumlegering hanteras med kvalitet av vårt team av erfarna proffs.
Teknik i framkant: För att garantera högsta kvalitetsstandard i våra gjutningsprocesser använder vi oss av den senaste tekniska utvecklingen och kreativa metoder.
Många tillämpningar inom industrin: Våra produkter betjänar ett brett spektrum av sektorer, vilket visar anpassningsförmågan och mångfalden hos våra gjutningstjänster för aluminiumlegeringar.
Skräddarsydda lösningar: Vi samarbetar nära med våra kunder för att fullt ut förstå deras unika behov och för att tillhandahålla anpassade lösningar som exakt uppfyller deras produktionsmål.
Allomfattande tjänster: Vi har kunskapen och medlen för att ge enastående resultat, oavsett projektets storlek - från en enda plastform till en hel produktionslinje för pressgjutning.

Arbeta med GC Precision Mould för att upptäcka den högsta nivån av gjutningsperfektion för aluminiumlegeringar. Kontakta oss just nu för att lära dig mer om våra erbjudanden och hur vår erfarenhet lätt kan införlivas för att höja dina tillverkningsaktiviteter till nya höjder. För de finaste erbjudandena och oöverträffad kvalitet, kontakta oss om du har ett förestående gjutningsprojekt eller letar efter pålitliga formleverantörer för gjutning av aluminiumlegeringar. Med GC Precision Mould, där perfektion och precision kolliderar, börjar din framgång här.