铝合金压铸件原材料主要由哪些成分组成?
压铸件质量的好坏跟选用的原材料有关系,想要压铸出优质的压铸件的前提条件是得选优质的原材料。今天压铸厂小编针对压铸件的原料主要成分做个简要的说明。
1.硅(Si)
硅是压铸工业铝合金的主要元素,它能改善合金的铸造性能,一般含量在9.6%-12%。硅作用。但含硅量超过12%时,硅与铝形成过共晶体,而铜、铁等杂质又多时,即出现游离硅的硬质点,使得切削加工困难,高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。硅的作用:提高合金的高温流动性、提高耐磨性、减少热裂倾向及收缩率。
2.铜(Cu)
合金中铜含量通常在1.5% ~3.5%,增加含铜量,能提高合金的流动性,抗拉强度和硬度,但降低了抗蚀性和塑性,热裂倾向增大。
3.镁(Mg)
在铝合金中加入少量(约0.2~0.3%)的镁,可提高强度和屈服极限,提高合金的切削加工性。当含镁量过高,铸造性能变差,在高温下,强度和塑性都很低,冷却时收缩大,故易产生热裂和形成疏松。
4.锌(Zn)
锌在铝锌系铝合金中能提高流动性,提高铸造性能,提高抗拉强度,但热裂倾向增大,抗蚀性降低,一般要小于1.2%。
5.铁(Fe)
由于工业铝型材合金对模具的粘附作用十分强烈,当铁含量在0.6%以下时尤为强烈。当超过0.6%以后,粘模现象便大为减轻,因此含铁量应控制在0.6%到1%之间对压铸是有好处的。
含铁量太高时,铁以FeAl3、Fe2Al7和Al-Si-Fe的片状或针状组织存在于合金中,降低机械性能,这种组织还会使合金的流动性减低,热裂性增大,抗蚀性能降低。
6.锰(Mn)
锰在工业铝型材合金中能减少铁的有害影响,能使工业铝型材合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织,故一般工业铝型材合金允许有0.5%以下的锰存在。如果含锰量过高,会引起偏析,锰含量一般控制在0.6%以下。
7.镍(Ni)
镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度,降低耐蚀性。镍与铁的作用一样,能减少合金对模具的熔蚀,同时又能中和铁的有害影响,提高合金的焊接性能。镍含量控制在1.5%以下时,铸件经抛光能获得光洁的表面。由于镍的来源缺乏,应尽量少采用含镍的铝合金。
铝合金压铸件中的铝合金材料主要分为铝硅合金、铝硅铜合金、铝镁合金三种材料:
铝硅合金:主要包含YL102(ADC1、A413.0等)、YL104(ADC3、A360);
铝硅铜合金:主要包含YL112(A380、ADC10等)、YL113(3830)、YL117(B390、ADC14)ADC12等;
铝镁合金:主要包含302(5180、ADC5、)ADC6等。
对于铝硅合金、铝硅铜合金,固名思义,其成分除铝之外,硅与铜是主要构成;通常情况下,硅含量在6-12%之间,主要起到提高合金液流动性的作用;铜含量仅次之,主要起到增强强度及拉伸力的作用;铁含量通常在0.7-1.2%之间,在此比例之内,工件的脱模效果最佳;通过其成分构成可以看出,此类合金是不可能氧化上色的,即使采用脱硅氧化,也难以达到理想效果。对于铝镁合金,是可以氧化上色的,这是区别与其它合金的一个重要特点.
目前铝合金压铸件一般常用A380,A360,A390,ADC-1,ADC-12等材料。ADC12相当于美国ASTM标准的A383,而A380相当于日本标准的ADC10。在日本,ADC12被广泛应用,但在美国,A380被广泛应用,两者的成分也较接近,只不过Si的含量差异大些,ADC12为9.5~12%,而A380i的含量为7.5~9.5%,另外Cu的含量也有些差异,ADC12为1.5~3.5%,而A380为2.0~4.0%,其它成分基本相同。
在我国最常用的是ADC12材料和ADC6材料。两种材料的主要区别在于ADC12的Si,Fe,Cu,Zn,Ni,Sn的含量高于ADC6,而Mg的含量则低于ADC6,ADC12压铸成型及机械加工性能会好一些,耐腐蚀性能方面则逊于ADC6材料。
合金牌号是YZAlSi11Cu3
ADC12化学成分 ADC12含铝(Al) 余量,铜(Cu)1.3.5,硅(Si)9.12.0,镁(Mg)≤0.3,锌(Zn)≤1.0,铁(Fe)≤0.9,锰(Mn)≤0.5,镍(Ni)≤0.5,锡(Sn)≤0.3
ADC12 ADC10
主要用于汽车发动机缸体、摇臂、化油器、水泵壳体、变速箱壳体、离合器壳体、转向机壳体等零件的生产.
Y112 Y113
性能及用途与ADC12、ADC10相似,区别主要在制造商由于对某项性能的特定要求对某种成份(如Si)的特别规定.
AC3AM 用于汽车发电机支架、发动机支架、动力转向系统等零件的生产.
ZLD101 主要用于形状复杂,承受中等负荷的零件.如,水泵及传动装置壳体、水冷发动机汽缸体等.
1、Al-Mg合金
Al-Mg铝合金的性能特点是:室温力学性能好;抗腐蚀性强;铸造性能比较差,力学性能的波动和壁厚效应都较大;长期使用时,有因时效作用而使合金的塑性下降,甚至压铸件出现开裂的现象;压铸件产生应力腐蚀裂纹的倾向也较大等。Al-Mg合金的缺点部分抵消了它的优点,使其在应用方面受到一定的限制。
2、Al-Zn合金
Al-Zn铝合金压铸件经自然时效后,可获得较高的力学性能,当锌的质量分数大于10%时,强度显著提高。此合金的缺点是耐蚀性差,有应力腐蚀的倾向,压铸时易热裂。常用的Y401合金流动性好、易充满型腔,缺点是形成气孔倾向性大,硅、铁含量少时,易热裂。
3、Al-Si合金
由于Al-Si铝合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩系数也比较小等特点,因此其铸造性能一般要比其他铝合金为好,其充型能力也较好,热裂、缩松倾向也都比较小。Al-Si共晶体中所含的脆性相(硅相)数量最少,质量分数仅为10%左右,因而其塑性比其他铝合金的共晶体好,仅存的脆性相还可通过变质处理来进一步提高塑性。试验还表明:Al-Si共晶体在其凝固点附近温度仍保持良好的塑性,这是其他铝合金所没有的。铸造合金组织中常要有相当数量的共晶体,以保证其良好的铸造性能;共晶体数量的增加又会使合金变脆而降低力学性能,两者之间存在一定的矛盾。但是由于Al-Si共晶体有良好的塑性,能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求,所以Al-Si合金是目前应用最为广泛的压铸铝合金。
不少人以为,在铝合金或镁合金中加硅,主要是为了增加合金的流动性,其实并不全面正确,且有认识的偏差与误导。
在合金中加硅,作用主要确有两项:
第一是增加流动性。但这主要是对重力铸造等很低的压强下充型而言的。检测与实践都表明,不加硅的合金与加了硅的合金,在超过1MPa的充型压强下充型,差异并不大。当今的压铸机与压铸工艺,充型压强可以超过100MPa,即使是最差流动性的合金(变形铝合金、变形镁合金等),都不存在充型不足的困难。
第二是减少“液—固”相的相变体积收缩率——这一项才是最重要与最关键的。有研究指,含硅量到20%左右的铝合金(如A390),相变体积可以基本不变。所以,用于高温场合的铝活塞,总是硅含量较高的合金。因为压铸工艺的本质特性,属单方向的高压强充型铸造,不具有反向补缩功能,这是它与低压铸造、重力铸造具有反向补缩充型的工艺特性完全不同的地方。正是这个原因,行业上才特意配制相变收缩率比较低,含硅量尽量去到最高,专门为了压铸工艺不能反向补缩的铝合金牌号。
1、铝合金压铸成型工艺表面粗糙度一般为Ra3.2~6.3
2、压铸件尺寸公差依据国标GBT1804-M选取,公差等级一般按5级选取。
铝合金压铸的技术要求主要有三个方面:
1、力学性能:当采用压铸试样检验时,力学性能应符合GB/T15115规定。当采用压铸件本体试验时,指定部位切取度样的力学性能应不低于单铸试样的75%。东莞铝合金压铸,铝合金压铸。
2、压铸件尺寸:压铸件的几何形状和尺寸应符合铸件图样中的规定。铝合金压铸压铸件尺寸公差应按GB6414规定执行,如有特殊规定和要求,须在图样上注明。压铸件的尺寸公差不包括铸造斜度。压铸件需要机械加工时,其加工余量应按GB/T11350的规定执行。
3、表面质量,铸件尺寸精度高,表面粗糙度低:铸件表面粗糙度应符合GB6060.1规定。铸件不允许有裂纹、欠铸、疏松、气泡以及任何穿透性缺陷,以及擦伤、凹陷、缺肉和网状毛刺等缺陷。
铝合金压铸类产品主要用于交通信号灯外壳、拉手、渔轮配件、户外锁、电器产品、通信器材、厨具配件、摩托车散热器及喇叭罩、LED灯外壳、照相机器材、散热片、汽车配件、电子通讯器材、电子游戏机外壳等行业,一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。
铝压铸件是一种压力铸造的零件,是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机,将加热为液态的铝或铝合金浇入压铸机的入料口,经压铸机压铸,铸造出模具限制的形状和尺寸的铝零件或铝合金零件,这样的零件通常就被叫做铝压铸件。
锻造铝合金包括A1-Si-Mg-Cu合金和A1-Cu-Ni-Fe合金,常用的锻造铝合金有LD2、LD5、LDl0等。它们含合金元素种类多,但含量少。它们的热塑性优良,故锻造性能甚佳,且力学性能也较好。这类合金主要用于承受载荷的模锻件以及一些形状复杂的锻件。
铸造铝合金有A1-Si系、A1-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系四大类,对于铸造铝合金,除了要求必要的力学性能和耐蚀性外,还应具有良好的铸造性能。在铸造铝合金中,铸造性能和力学性能配合最佳的是A1-Si合金,又称硅铝明。
铸造铝合金的铸造性能好,密度小,具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性;用于制造形状复杂但强度要求不高的铸件,如飞机、仪表壳体等;制造低、中强度的形状复杂的铸件,如电机壳体、气缸体、风机叶片、发动机活塞等。
Forging Aluminum 锻造铝合金 虽然forge 有铸造的意思,但是动词时表示锻造。
手工砂轮机械抛光适用于:形状简单或者体积较大的一些的工件。
机械振动研磨抛光适用于:形状复杂且体积较小的工件。
机械振动研磨抛光流程:先将压铸铝表面油污清洗干净,在将压铸铝洗白、在放入振动研磨机中研磨光亮。
光亮后继续做后期处理,例钝化、封闭、喷漆。
机械磁力抛光:先将压铸铝表面油污清洗干净,在将压铸铝洗白、在放入磁力抛光机中抛光。
光亮后继续做后期处理,例钝化、封闭、喷漆。
压铸铝含硅量比较高遇酸碱性药水容易变色发黑,压铸铝液体化学抛光工艺还在研发中。
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形成铝硅合金:一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。密度2.6~2.7g/cm3。导热系数101~126W/(m·℃)。杨氏模量71.0GPa。冲击值7~8.5J。疲劳极限±45MPa。
铝硅合金用于制造低中强度的形状复杂的铸件,用途广泛,如盖板、电机壳、托架等等,也用作钎焊焊料。
国内常见的牌号是日本JIS和ANSI的标准下的牌号。如Al-Si-Cu系列:ADC10,ADC12,Al-Si-Mg系列。
产品的小孔和螺纹孔是通过CNC后加工制作而成的, 所以做压铸生产时,已经把产品进行了简化。这是一个壳体且俱有散热功能的铝合金,产品的外观不需要后工艺加工,但表面也不能有明显的缺陷。
产品在模具中有三面形位结构,当前模具的行位采用镶件结构,所以行位没有运水。而在压铸生产时,因为行位没有运水,生产时行位前端高温循环,造成行位镶件容易有开裂现象,需要经常更换行位镶件。
压铸铝合金介绍:
在压铸生产时经常停机来维修行位,这是压铸生产是面临最大的问题。这套模具没有采用抽真空设计,主要是考虑到模具成本问题,模胚需要加大才可以密封,另一个原因是产品的外观不需要电镀等后工艺,所以产品只采用了普通压铸,没有采用抽真空结构。
压铸生产时需要经常更换行位镶件,行位镶件在生产过程中行位的前端容易开裂,也尝试了不同的材料,但效果不是特别明显,所以想尝试增材制造增加运水来测试一下效果, 是否可以改善行位开裂问题。