Druckgusselemente aus Aluminiumlegierungen - Si, Cu, Mg, Zn, Fe, Mn, Ni, Ti

In den Druckguss-Aluminiumlegierungsmaterialien Silizium (Si), Kupfer (Cu), Magnesium (Mg), Zink (Zn), Eisen (Fe), Mangan (Mn), Nickel (Ni), Titan (Ti), Strontium , Zirkonium, Chrom und andere Elemente wirken sich auf den Druckguss aus

Die Qualität von Druckgussteilen hängt mit den ausgewählten Rohstoffen zusammen. Voraussetzung für hochwertige Druckgussteile ist die Auswahl hochwertiger Rohstoffe.

1. Silizium (Si) – Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Silizium ist das Hauptelement der meisten Druckguss-Aluminiumlegierungen. Es kann die Gießleistung der Legierung verbessern. Im Allgemeinen beträgt der Gehalt 9.6 % - 12 %. Wenn der Siliziumgehalt 12 % übersteigt, bilden Silizium und Aluminium übereutektisch. Wenn viele Verunreinigungen wie Kupfer und Eisen vorhanden sind, treten harte Stellen aus freiem Silizium auf, die das Schneiden erschweren. Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt haben eine ernsthafte Korrosionswirkung auf den Gießtiegel. Silizium und Aluminium können feste Lösungen bilden. Bei 577 °C beträgt die Löslichkeit von Silizium in Aluminium 1.65 %. Bei Raumtemperatur sind es 0.2 %. Wenn der Siliziumgehalt 11.7 % erreicht, bilden Silizium und Aluminium ein Eutektikum. Die Fließfähigkeit bei hohen Temperaturen, die Verschleißfestigkeit, die Neigung zur Heißrißbildung und die Schwindung der Legierung werden verbessert. Die binäre Legierung auf Aluminiumbasis hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Wenn der Siliziumgehalt in der Legierung die eutektische Zusammensetzung übersteigt und viele Verunreinigungen wie Kupfer und Eisen vorhanden sind, treten harte Stellen aus freiem Silizium auf, was die maschinelle Bearbeitung erschwert. Die Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt korrodiert den Gießtiegel

Die Wirkung ist gravierend.

2. Kupfer (Cu) -- Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Kupfer und Aluminium bilden eine feste Lösung. Bei einer Temperatur von 548 °C sollte die Löslichkeit von Kupfer in Aluminium 5.65 % betragen und bei Raumtemperatur auf etwa 0.1 % fallen. Der Kupfergehalt in der Legierung beträgt normalerweise 1.5 % ~ 3.5 %. Eine Erhöhung des Kupfergehalts kann die Fließfähigkeit, Zugfestigkeit und Härte der Legierung verbessern, aber die Korrosionsbeständigkeit und Plastizität verringern und die Heißrissneigung erhöhen.

3. Magnesium (Mg) – Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Das Hinzufügen einer kleinen Menge Magnesium (etwa 0.2 bis 0.3 %) zu der Aluminiumlegierung mit hohem Siliziumgehalt kann die Festigkeit und Streckgrenze verbessern und die maschinelle Bearbeitbarkeit der Legierung verbessern. Aluminiumlegierungen mit 8 % Magnesium haben eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Wenn der Magnesiumgehalt zu hoch ist, wird die Gießleistung schlecht, die Festigkeit und Plastizität bei hohen Temperaturen sind gering und die Schrumpfung beim Abkühlen ist groß, so dass Heißrisse und Porosität leicht auftreten.

 

4. Zink -- Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Zink in Aluminiumlegierungen kann die Fließfähigkeit, das Gießverhalten und die Zugfestigkeit verbessern, aber die Heißrissneigung steigt und die Korrosionsbeständigkeit nimmt ab, im Allgemeinen weniger als 1.2 %. Die Aluminiumlegierung ZL401 mit hohem Zinkgehalt hat bessere Gießeigenschaften, mechanische Eigenschaften und Schneidbearbeitung.

 

5. Eisen (Fe) -- Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Alle Aluminiumlegierungen enthalten schädliche Verunreinigungen. Wenn der Eisengehalt in der Aluminiumlegierung zu hoch ist, liegt Eisen in der Legierung als blatt- oder nadelartige Strukturen von FeAl3, Fe2Al7 und Al Si Fe vor, wodurch die mechanischen Eigenschaften verringert werden. Diese Struktur verringert auch die Fließfähigkeit der Legierung und erhöht die Heißrissbeständigkeit. Aufgrund der starken Haftung der Aluminiumlegierung an der Form ist sie jedoch besonders stark, wenn der Eisengehalt unter 0.6 % liegt. Wenn der Eisengehalt 0.6 % übersteigt, wird das Haften an der Matrize stark reduziert. Daher ist es für den Druckguss vorteilhaft, den Eisengehalt innerhalb von 0.6 bis 1 % zu kontrollieren, aber der maximale Eisengehalt darf 1.5 % nicht überschreiten.

6. Mangan (Mn) – Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Mangan in einer Aluminiumlegierung kann die schädliche Wirkung von Eisen verringern und die durch Eisen gebildete lamellare oder nadelförmige Struktur in eine feine Kristallstruktur umwandeln. Daher sind im Allgemeinen weniger als 0.5 % Mangan in Aluminiumlegierungen zulässig. Wenn der Mangangehalt zu hoch ist, führt dies zu einer Entmischung.

7. Nickel (Ni) – Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Nickel in Aluminiumlegierungen kann die Festigkeit und Härte der Legierung verbessern und die Korrosionsbeständigkeit verringern. Nickel hat die gleiche Wirkung wie Eisen, wodurch die Korrosion der Legierung auf der Matrize verringert, die schädliche Wirkung von Eisen neutralisiert und die Schweißleistung der Legierung verbessert werden kann. Wenn der Nickelgehalt 1 bis 1.5 % beträgt, kann das Gussteil nach dem Polieren eine glatte und saubere Oberfläche erhalten. Aufgrund fehlender Nickelquellen sollten möglichst wenig nickelhaltige Aluminiumlegierungen verwendet werden.

8. Titan (Ti) -- Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Die Zugabe von Spuren von Titan in einer Aluminiumlegierung kann die Kornstruktur der Aluminiumlegierung erheblich verfeinern, die mechanischen Eigenschaften der Legierung verbessern und die Heißrissneigung der Legierung verringern

9. Strontium – Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Strontium ist ein oberflächenaktives Element. In der Kristallographie kann Strontium das Metall verändern

Verhalten der zusammengesetzten Phase. Daher kann die Modifizierung mit Strontium die plastische Bearbeitbarkeit und Endproduktqualität der Legierung verbessern. Aufgrund der langen Einwirkzeit, guten Wirkung und Reproduzierbarkeit der Strontium-Modifikation wurde in den letzten Jahren der Einsatz von Natrium in Al-Si-Gusslegierungen verdrängt. 0.015 % ~ 0.03 % Strontium wird der Aluminiumlegierung für die Extrusion zugesetzt. Die β-AlFeSi-Phase wird zum chinesischen Schriftzeichen. Verbessern Sie die Oberflächenrauheit von Produkten. Bei Aluminiumknetlegierungen mit hohem Siliziumgehalt (60 % ~ 70 %) kann die Zugabe von 10 % ~ 13 % Strontium den ursprünglichen Kristall auf ein Minimum reduzieren, die mechanischen Eigenschaften und die Zugfestigkeit á B von 0.02 MPa auf 0.07 MPa deutlich verbessern

, Streckgrenze á 0.2 von 204 MPa bis 210 MPa, Dehnung á 5 von 9 % bis 12 %. Das Hinzufügen von Strontium zu übereutektischen Al-Si-Legierungen kann die Größe der primären Siliziumpartikel verringern, die plastische Verarbeitbarkeit verbessern und erfolgreich warmgewalzt und kaltgewalzt werden.

 

10. Zirkonium -- Druckguss-Aluminiumlegierungselement

Zirkonium ist auch ein üblicher Zusatzstoff für Aluminiumlegierungen. Im Allgemeinen werden der Aluminiumlegierung 0.1 % bis 0.3 % zugesetzt. Zirkonium und Aluminium bilden eine ZrAl3-Verbindung, die verhindern kann

Der Kristallisationsprozess veredelt die rekristallisierten Körner. Auch Zirkonium kann das Gussgefüge verfeinern, allerdings ist seine Wirkung geringer als die von Titan. Das Vorhandensein von Zirkonium verringert die Veredelung von Titan und Bor

Wirkung von Getreide. Im Legierungssystem Al Zn Mg Cu hat Zirkonium einen geringeren Einfluss auf die Abschreckempfindlichkeit als Chrom und Mangan, daher sollte stattdessen Zirkonium verwendet werden

Chrom und Mangan verfeinern die Rekristallisationsstruktur.

 

11. Chrom - Element aus einer druckgegossenen Aluminiumlegierung

Chrom ist ein übliches Zusatzelement in Al Mg Si-, Al Mg Zn- und Al Mg-Legierungen. Bei 600 ℃ beträgt die Löslichkeit von Chrom in Aluminium 0.8 % und ist bei Raumtemperatur praktisch unlöslich. Chrom bildet (CrFe) Al7 und（

Intermetallische Verbindungen wie CrMn)Al12 behindern den Keimbildungs- und Wachstumsprozess der Rekristallisation, haben eine gewisse festigende Wirkung auf die Legierung und können auch die Zähigkeit der Legierung verbessern und die Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit verringern. Die Abschreckempfindlichkeit des Ortes wird jedoch erhöht, wodurch der anodische Oxidfilm gelb wird. Die Zugabe von Chrom in Aluminiumlegierungen überschreitet im Allgemeinen 0.35 % nicht und nimmt mit der Zunahme von Übergangselementen in der Legierung ab.