Zusammenfassung: Aluminiumlegierungen werden derzeit am häufigsten verwendet Druckguss Material, weit verbreitet in der Automobilindustrie, Motorradindustrie, Luft- und Raumfahrt und anderen Branchen. Die Eigenschaften einer Aluminiumlegierung sind wie folgt: (1) Die Dichte der Aluminiumlegierung ist relativ gering, nur etwa 1/3 der von Eisen, Kupfer und Zink, und ihre hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit sind ihre Eigenschaften.

Rohaluminium ist ein Aluminium geringer Reinheit, das aus einer natürlich gewonnenen chemischen Komponente, Aluminiumoxid, gewonnen wird. Rohaluminium ist unreines Aluminium, das wie Roheisen schon bei einem harten Schlag leicht zerspringen kann. Die üblichen Aluminiumprodukte sind leicht und dünn, es handelt sich um gekochtes Aluminium. Eine Aluminiumlegierung wird durch Zugabe einer kleinen Menge Magnesium, Mangan, Kupfer und anderer Metalle zu reinem Aluminium geschmolzen, wodurch dessen Korrosionsbeständigkeit und Härte erheblich verbessert werden. Rohaluminiumzusammensetzung: weniger als 98 % Aluminium, spröde und hart, nur Sandgussprodukte. Ausgereifte Aluminiumzusammensetzung: Mehr als 98 % Aluminium, von weicher Natur, geeignet zum Rollen oder Stanzen verschiedener Utensilien.

Beim Gießen handelt es sich um einen Prozess der Metallverhüttung und -verarbeitung, in der Regel unter Verwendung von Schwerkraft des Metalls, das in die Form gegossen werden soll. Der „Aluminium-Druckguss“ erfolgt jedoch nicht durch Schwerkraft, sondern durch die Anwendung eines gewissen Drucks. Es ist ein bisschen wie „Spritzgießen“. Aber es verfügt über eine Reihe von High-Tech-Kernzieh-, Kühl- und anderen Systemen. Insgesamt wird das Material über einen zentralen Einlass in die zu vergießende Kavität gefördert und so die Teile geformt. Das für den Druckgussprozess geeignete Aluminium ist Aluminiumdruckguss, normalerweise eine Aluminiumdruckgusslegierung. 3. 6061 Aluminium und 6063 Aluminium sind vierstellige Aluminiumlegierungen mit Magnesium und Silizium als Hauptlegierungselementen und der Mg2Si-Phase als Verstärkungsphase.

Die Leistungsmerkmale der Al-Mg-Aluminiumlegierung sind: gute mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur; Starke Korrosionsbeständigkeit; Die Gussleistung ist relativ schlecht, mit erheblichen Schwankungen der mechanischen Eigenschaften und Wandstärkeneffekten; Bei längerem Gebrauch kann es aufgrund der Alterung zu einer Abnahme der Plastizität der Legierung und sogar zu Rissen in den Druckgussteilen kommen; Die Neigung zur Spannungsrisskorrosion bei Druckgussteilen ist ebenfalls erheblich. Die Nachteile der Al-Mg-Legierung gleichen ihre Vorteile teilweise aus und schränken ihre Anwendung ein.

Nach der natürlichen Alterung können Druckgussteile aus Al-Zn-Aluminiumlegierungen hohe mechanische Eigenschaften erreichen. Bei einem Massenanteil von Zink über 10 % wird die Festigkeit deutlich verbessert. Der Nachteil dieser Legierung ist die geringe Korrosionsbeständigkeit, die Neigung zur Spannungskorrosion und die Anfälligkeit für Heißrisse beim Druckguss. Die häufig verwendete Y401-Legierung weist eine gute Fließfähigkeit auf und lässt sich leicht in den Formhohlraum füllen. Der Nachteil besteht darin, dass es zur Porenbildung neigt und bei geringem Silizium- und Eisengehalt zur Heißrissbildung neigt.

Da die Al-Si-Aluminiumlegierung die Eigenschaften eines kleinen Kristallisationstemperaturintervalls, einer großen latenten Erstarrungswärme, einer großen spezifischen Wärmekapazität und eines kleinen linearen Schrumpfungskoeffizienten der Siliziumphase in der Legierung aufweist, ist ihre Gussleistung im Allgemeinen besser als bei anderen Aluminiumlegierungen, ihre Füllkapazität ist ebenfalls gut und die Neigung zur Warmrissbildung und Schrumpfporosität ist relativ gering. Al Si Cocrystal enthält die am wenigsten spröde Phase (Siliziumphase) mit einem Massenanteil von nur etwa 10 %, sodass seine Plastizität besser ist als die anderer Cocrystal-Aluminiumlegierungen. Die verbleibende Sprödphase kann durch Modifikation weiter verbessert werden. Der Test zeigt auch, dass Al Si Cocrystal bei der Temperatur nahe seinem Erstarrungspunkt immer noch eine gute Plastizität behält, die bei anderen Aluminiumlegierungen nicht zu finden ist. In der Gusslegierungsstruktur ist häufig eine beträchtliche Menge Cokristall erforderlich, um eine gute Gussleistung sicherzustellen. Die Erhöhung der Anzahl der Cokristalle führt dazu, dass die Legierung spröde wird und die mechanischen Eigenschaften sinken. Zwischen beiden besteht ein gewisser Widerspruch. Aufgrund der guten Plastizität von Al Si Cocrystal, das die Anforderungen sowohl an die mechanischen Eigenschaften als auch an die Gusseigenschaften besser erfüllen kann, ist die Al Si-Legierung derzeit die am häufigsten verwendete Aluminiumdruckgusslegierung.

Die Aluminiumlegierungsmaterialien in Aluminiumlegierungs-Druckgussteilen werden hauptsächlich unterteilt in:

1. Aluminium-Silizium-Legierung: hauptsächlich einschließlich YL102 (ADC1, A413.0 usw.) und YL104 (ADC3, A360);

2. Aluminium-Silizium-Kupfer-Legierung: hauptsächlich einschließlich YL112 (A380, ADC10 usw.), YL113 (3830), YL117 (B390, ADC14), ADC12 usw.;

3. Aluminium-Magnesium-Legierung: hauptsächlich einschließlich 302 (5180, ADC5,) ADC6 usw.

 

Bei Aluminium-Silizium-Legierungen und Aluminium-Silizium-Kupfer-Legierungen besteht ihre Zusammensetzung, wie der Name schon sagt, hauptsächlich aus Silizium und Kupfer, mit Ausnahme von Aluminium; Normalerweise liegt der Siliziumgehalt zwischen 6 und 12 %, was hauptsächlich zur Verbesserung der Fließfähigkeit der Legierungsflüssigkeit beiträgt; Der Kupfergehalt steht erst an zweiter Stelle und spielt hauptsächlich eine Rolle bei der Verbesserung der Festigkeit und Zugfestigkeit; Der Eisengehalt liegt üblicherweise zwischen 0.7 und 1.2 %, innerhalb dieses Verhältnisses ist die Entformungswirkung des Werkstücks am besten; Aus seiner Zusammensetzung ist ersichtlich, dass diese Art von Legierung nicht oxidiert und verfärbt werden kann und dass es selbst bei der Desilikatoxidation schwierig ist, den gewünschten Effekt zu erzielen. Eine Aluminium-Magnesium-Legierung kann oxidiert und gefärbt werden, was ein wichtiges Merkmal ist, das sie von anderen Legierungen unterscheidet. Derzeit werden für Druckgussteile aus Aluminiumlegierungen im Allgemeinen Materialien wie A380, A360, A390, ADC-1, ADC-12 usw. verwendet. ADC12 entspricht A383 des amerikanischen ASTM-Standards, während A380 ADC10 des japanischen Standards entspricht. In Japan ist ADC12 weit verbreitet, in den USA jedoch weit verbreitet A380, und die Zusammensetzung der beiden ist relativ ähnlich. Allerdings ist der Unterschied im Si-Gehalt relativ groß: ADC12 liegt bei 9.5–12 % und A380i bei 7.5–9.5 %. Darüber hinaus gibt es auch einige Unterschiede im Cu-Gehalt, wobei ADC12 1.5–3.5 % und A380 2.0–4.0 % beträgt. Andere Komponenten sind grundsätzlich gleich. Die in China am häufigsten verwendeten Materialien sind ADC12 und ADC6. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Materialien besteht darin, dass der Gehalt an Si, Fe, Cu, Zn, Ni und Sn in ADC12 höher ist als der in ADC6, während der Gehalt an Mg niedriger ist als der in ADC6. ADC12 verfügt über bessere Druckguss- und mechanische Verarbeitungseigenschaften, während seine Korrosionsbeständigkeit schlechter ist als die des ADC6-Materials.

Die Leistungsmerkmale der Al-Mg-Aluminiumlegierung sind: gute mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur; Starke Korrosionsbeständigkeit; Die Gussleistung ist relativ schlecht, mit erheblichen Schwankungen der mechanischen Eigenschaften und Wandstärkeneffekten; Bei längerem Gebrauch kann es aufgrund der Alterung zu einer Abnahme der Plastizität der Legierung und sogar zu Rissen in den Druckgussteilen kommen; Die Neigung zur Spannungsrisskorrosion bei Druckgussteilen ist ebenfalls erheblich. Die Nachteile der Al-Mg-Legierung gleichen ihre Vorteile teilweise aus und schränken ihre Anwendung ein.

Nach der natürlichen Alterung können Druckgussteile aus Al-Zn-Aluminiumlegierungen hohe mechanische Eigenschaften erreichen. Bei einem Massenanteil von Zink über 10 % wird die Festigkeit deutlich verbessert. Der Nachteil dieser Legierung ist die geringe Korrosionsbeständigkeit, die Neigung zur Spannungskorrosion und die Anfälligkeit für Heißrisse beim Druckguss. Die häufig verwendete Y401-Legierung weist eine gute Fließfähigkeit auf und lässt sich leicht in den Formhohlraum füllen. Der Nachteil besteht darin, dass es zur Porenbildung neigt und bei geringem Silizium- und Eisengehalt zur Heißrissbildung neigt.

Da die Al-Si-Aluminiumlegierung die Eigenschaften eines kleinen Kristallisationstemperaturintervalls, einer großen latenten Erstarrungswärme, einer großen spezifischen Wärmekapazität und eines kleinen linearen Schrumpfungskoeffizienten der Siliziumphase in der Legierung aufweist, ist ihre Gussleistung im Allgemeinen besser als bei anderen Aluminiumlegierungen, ihre Füllkapazität ist ebenfalls gut und die Neigung zur Warmrissbildung und Schrumpfporosität ist relativ gering. Al Si Cocrystal enthält die am wenigsten spröde Phase (Siliziumphase) mit einem Massenanteil von nur etwa 10 %, sodass seine Plastizität besser ist als die anderer Cocrystal-Aluminiumlegierungen. Die verbleibende Sprödphase kann durch Modifikation weiter verbessert werden. Der Test zeigt auch, dass Al Si Cocrystal bei der Temperatur nahe seinem Erstarrungspunkt immer noch eine gute Plastizität behält, die bei anderen Aluminiumlegierungen nicht zu finden ist. In der Gusslegierungsstruktur ist häufig eine beträchtliche Menge Cokristall erforderlich, um eine gute Gussleistung sicherzustellen. Die Erhöhung der Anzahl der Cokristalle führt dazu, dass die Legierung spröde wird und die mechanischen Eigenschaften sinken. Zwischen beiden besteht ein gewisser Widerspruch. Aufgrund der guten Plastizität von Al Si Cocrystal, das die Anforderungen sowohl an die mechanischen Eigenschaften als auch an die Gusseigenschaften besser erfüllen kann, ist die Al Si-Legierung derzeit die am häufigsten verwendete Aluminiumdruckgusslegierung.

Der Umformprozess von Aluminiumdruckguss ist unterteilt in:

1. Druckgussformen

2. Grobpolieren, um Schimmelreste zu entfernen

3. Feinpolieren

Zusammenfassung: Bei der Auswahl von Druckgussmaterialien sollten Maschinenbauingenieure die richtigen Druckgussmaterialien auf der Grundlage verschiedener Faktoren wie Produktleistung, Prozessleistung, Produktionsbedingungen, Wirtschaftlichkeit und Eigenschaften der Druckgussmaterialien angemessen auswählen. Zu den gängigen Druckgussmaterialien für Maschinenelemente gehören Aluminiumlegierungen, Zinklegierungen und Magnesiumlegierungen.