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. Kimyasal Bileşim

Birincil Unsurlar:

Silisyum (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.

Silikon kırılgan ve serttir. Bu yüzden akışkanlığı artırır ve büzülmeyi en aza indirir. Ancak, aşırı miktar (>9,5%) her zaman uygun değildir. Bu, kaba partiküllerin birikmesine neden olarak sünekliği etkileyecektir

Bakır (Cu):

2.5-3.5% bakır içeriği, yüksek mukavemet üretmek için alüminyum metaline karıştırılır. Yaşlanma sırasında Al₂Cu çökeltileri oluşturur.

3.5%'den daha fazla bakır element eklemek katılaşma sırasında sorun yaratır. Sıcak çatlamaya neden olur.

Demir (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.

Manganez (Mn):

Alüminyum bazlı alaşım A380, 0,1-0,5% manganezden oluşur. Tehlikeli β-AlFeSi fazını en az zarar veren α-AlFeMnSi'ye dönüştürür. Ayrıca katılaşma sırasında taneleri rafine eder.

Magnezyum (Mg):

Magnezyum miktarı (0,1-0,5%), Mg₂Si çökeltileri üretmek için silikon içeriği ile birleşir. Sertliği artırır. Bununla birlikte, dökülebilirlik >0,5% üzerindeki mg ile azalır.

Çinko (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 safsızlıklar.

Eser Elementler:

• 0,5%'ye kadar nikel daha iyi yüksek sıcaklık kararlılığı üretir. Bunun nedeni Al₃Ni faz oluşumudur.
• Her bir Kalay (Sn) ve Kurşunun (Pb) 0,1%'den daha düşük olması işlenebilirliği artırır. Ancak kaynaklanabilirliği etkiler.
• <0,1% Krom (Cr) ilavesi tahılı rafine eder.

Standartlar:

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. Fiziksel Özellikler

• Yoğunluk: 2,7 g/cm³
• Erime Aralığı: 565°C ila 630°C
• Termal İletkenlik: 25°C'de 100 W/m-K
• Elektriksel İletkenlik: 35% IACS
• Termal Genleşme: 21,8 µm/m-°C (20-100°C)
• Korozyon Direnci: Orta düzeyde

3. Mekanik Özellikler

A. Mukavemet ve Süneklik:

Döküm Olarak (Isıl İşlem Yok):

• Nihai Çekme Dayanımı (UTS): 325 MPa.
• Akma Dayanımı (YS): 0,2% ofsette 160 MPa.
• Uzama: 3% (yüksek silikon içeriğinin yanı sıra kırılgan α-AlFeMnSi ve β-AlFeSi fazları ile sınırlıdır).
• Sertlik: 80 HB (Brinell).

T5 Temper:

• 150-200°C'de 2-8 saat yaşlandırma
• UTS: 330 MPa
• YS: 170 MPa.
• Uzama: 2%
• Sertlik: 85 HB

T6 Temper:

• 500°C'de 4-12 saat solüsyonlanmış + Yıllandırılmış
• UTS: 350 MPa
• YS: 185 MPa.
• Uzama: 2,5%
• Sertlik: 90 HB

B. Mikroyapı:

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

İntermetalik fazlar:

• 5-20 µm uzun ömürlü α-AlFeMnSi plaka benzeri partiküller aşınma direncini yükseltir.
• 10-30 µm'ye kadar olan iğne şeklindeki fazlar (β-AlFeSi) çatlak indüksiyon bölgelerini göstermektedir.
• Mn elementleri tane boyutunu iyileştirerek <100 µm'ye düşürür. Daha iyi tokluk oluştururlar.

C. Özel Mülkler:

A380 alaşımı 10⁷ döngüde (R = -1) 150 MPa arasında değişen iyi bir yorulma dayanımına sahiptir. Bu kalite, motor braketlerinin üretimi için faydalıdır.

Ayrıca, bu külçenin Kesme Dayanımı yaklaşık 200 MPa'dır. Bu, diş açmak veya çeşitli montajları sabitlemek için çok önemlidir.

Tüm bunların yanı sıra, alaşım 25°C'de 5 J olan darbe tokluğu (Charpy testi) ile sınırlıdır. Bu sınır, dinamik yüklerde kullanımını da en aza indirir.

D. Sıcaklık Etkileri:

Daha yüksek sıcaklıklar kaba partiküllerin çökelmesine neden olur. Bu nedenle, UTS 260 MPa'ya (-20%) düşer.

50°C'nin altındaki düşük sıcaklık noktasında, sertlik seviyesinde 88 HB (+10%) civarında bir artışa neden olur. Bunun nedeni dislokasyonların hareketinin yavaşlamasıdır.

Applications of A380 Aluminum Die Casting Alloy

1. Otomotiv Endüstrisi Kullanımı

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.

Temel Bileşenler ve Özellikler:

Braketler ve muhafazalar gibi otomotiv parçaları yaklaşık 325 MPa nihai gerilme mukavemetine sahiptir. Ayrıca 200°C'ye kadar aşırı ısıya karşı bariyer oluştururlar.

Bu, parçanın eski demir bloklara kıyasla daha fazla enerji veya yakıt tüketimi gerektirmediği anlamına gelir.

Termal ve Mekanik Avantajlar:

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

Etkili ısı dağılımına sahiptirler. Silikon malzeme, döküm sırasında herhangi bir karmaşık şekli almak için sorunsuz bir şekilde akar.

Dayanıklılık ve Sınırlamalar:

T6 temperleme işleminden sonra şanzıman gövdeleri daha sert olacaktır. 90 HB sertliğe ulaşır.

Bununla birlikte, parçalar süneklik ihtiyaçlarını karşılamaz, bu da yüksek darbeli uygulamalarda kullanımlarını kısıtlar. Bunun için, kritik parçaları imal etmek üzere A383 gibi ikame alaşımlarını kullanırsınız.

Aerospace Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Yapısal Olmayan Bileşen Kullanımı:

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.

Sıcaklık ve Mukavemet Performansı:

Bu alaşım orta sıcaklıklara (-50°C ila 150°C) dayanabilir. T6 temperlemesinden sonra 185 MPa'lık bir akma dayanımına sahiptirler. Uçuş kontrol ekipmanı söz konusu olduğunda, bu işlem onları daha uygun hale getirir.

Hassas Döküm Avantajları

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.

Sınırlamalar ve Geliştirmeler:

Alaşım birçok istisnai nitelik sunmasına rağmen, havacılık ve uzay sınıfı (7075) niteliklerinden yoksundur. Örneğin, yüksek mukavemetli dövme alaşım.

Üzerinde yapabileceğiniz iyileştirme nemli koşullarda dayanıklılıktır. Bu, T6 ısı işlemi veya korozyon önleyici kaplamalar yoluyla yapılabilir.

Other Industry Applications of A380 Die Casting Aluminum Alloy

İnşaat Sektörü Kullanımları:

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

Sektör, en uygun özelliklerinden yararlanıyor. Bu, korozyon direnci ve doğruluk için sıkı toleranslar ile.

Denizcilik Uygulamaları:

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

Eloksal gibi işlemler, tuzlu suya karşı daha iyi direnç sağlar.

Elektrik Endüstrisi Faydaları:

Bu malzeme ısı alıcıları ve motor gövdesi üretmek için faydalıdır. Onlara iyi bir IACS ve termal iletkenlik sağlar. Bu yüzden bu seçenek bir maliyet-performans teklifidir.

Sektöre Özel Avantajlar:

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

Döküm Süreci

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.

Döküm:

Alüminyum döküm 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, 

Kum Döküm:

Kum dökümde yüksek basınç veya yüksek sıcaklık kullanmaya gerek yoktur. Bunun nedeni daha düşük miktarda (1-5 basınç ile 600-650°C) erimiş alaşım ile profil şekli oluşturmasıdır.

Bu işlemi motor blokları gibi daha uzun parçaları dökmek için kullanabilirsiniz. Ancak çok yavaştır ve pürüzlü yüzeyler üretir.

Kalıcı Kalıp Döküm:

Kalıcı kalıp dökümü, hassas sonuçların yanı sıra maliyet açısından da dengeli faydalar sağlar.

630-670°C'de çalışır.

Katılaşmanın kontrolü açısından doğru soğutma hızları gereklidir. Bu, sıcak yırtılma riskini azaltacaktır.

Döküm Hataları

İmalat sırasında meydana gelen döküm hataları gözeneklilik, büzülme veya inklüzyonlar olabilir.

• Gözeneklilik: Dökümün içine karışan hava veya gazlar gözenekliliğe neden olur. X-ray incelemesi ile bulun. Bunu kontrol etmek için vakumlu gaz giderme kullanın.
• Büzülme: Dökümün eşit olmayan şekilde soğuması parçalarda büzülmeye neden olur. Termal simülasyon yazılımı sıcak noktaların analiz edilmesine yardımcı olur. Optimize edilmiş besleyici tasarımları ile bu hataların üstesinden gelin.
• İçerme: Safsızlıkların varlığı nedeniyle meydana gelir. Parçacık boyutunu en aza indirmek için kullanmadan önce metali filtreleyin. Ayrıca, ön ısıtmalı kalıp tekniklerini tercih edin.

Isıl İşlem

Çözelti ısıl işlemi:

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).

Yapay yaşlanma

Yapay yaşlandırma, T6 temper tekniği gibi, 150-200°C'de 2-8 saat boyunca çalışır. İngotlarda aşırı mukavemet üretir. Bunun için Mg₂Si ve Al₂Cu fazları oluştururlar. Aynı zamanda sertliği de yükseltir.

Bununla birlikte, 250°C'nin üzerindeki aşırı yaşlandırma kaba çökelmeye neden olur. Sonuç olarak, mukavemeti etkileyerek yüzde 15'e kadar azaltır.

Ayrıca T6 temper, rafine bir mikroyapı oluşturarak yorulma direncini artırır. Buna rağmen uzama oranını 2,5%'ye kadar düşürür.

Corrosion Resistance of A380 Die Casting Aluminum Alloy

Korozyon Mekanizmaları:

A380'lerde, kıyılar gibi klorür açısından zengin bölgelerde çukur korozyonu oluşma ihtimali vardır. Bu konuya benzer şekilde, durgun noktalarda (cıvataların altında) çatlak korozyonu meydana gelir.

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

Korozyona Karşı Koruma:

Parçaları korozyondan korumak için birçok seçenek vardır. Bunlar arasında eloksal, 10-25 µm oksit tabakası ekleyen bir yöntemdir.

Kromlama işlemi nemden kurtulmaya veya tuza karşı direnç göstermeye yardımcı olur. Bu arada, boya kaplamaları (epoksi) maruz kalmayı engelleyerek mukavemeti artırır.

Diğer seçenekler toz boyalar ve sızdırmazlık maddeleridir. Denizcilik veya otomotiv parçalarının performansını iyileştirmek ve dayanıklılığı artırmak için çalışırlar.

Machining and Fabrication of A380 Die Casting Aluminum Alloy

İşleme:

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.

Örneğin, 15°'lik bir eğim açısı ve keskin kenarlar kesme işlemine yardımcı olur. Resimde görüldüğü gibi, 300-500 m/mi, ilerleme 0,5 mm/dev ve derinlik ≤3,25 mm'de kesin.

Ayrıca, uygun soğutma hızı teknikleri aletlerin aşırı ısınmasını önleyebilir ve dayanıklılıklarını artırabilir.

Fabrikasyon:

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.

Ayrıca, ön ısıtma ve alüminyum silikon dolgu maddesi de lehimleme için yardımcı olur. Sabitlemek veya perçinlemek için, delmek için elle çalışmalı veya 1-5 mm gibi sert perçinler kullanmalısınız.

Sonuç:

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.

Bununla birlikte, düşük sünekliği ile mücadele edebilirsiniz. T6 temper işlemi ve kaplamalar dayanıklılığını artırabilir. Bu nedenle otomotiv ve sanayi gibi başlıca endüstrilerin çoğu için önemlidir.