Die neueste Aluminium-Druckgusstechnologie im Jahr 2022

In den letzten Jahren wurden mit der schnellen Entwicklung der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Computerindustrie höhere Anforderungen an Gussteile mit geringem Gewicht, hoher Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit gestellt. Bei Aluminiumlegierungsteilen sind die Verarbeitung und Umformung von hochfesten, hochzähen, korrosionsbeständigen Legierungen, verformten Legierungen und der Umformprozess von großen und komplexen Legierungsteilen zu den Forschungsschwerpunkten für Leichtmetalllegierungen geworden. Die meisten mechanischen Eigenschaften von Aluminiumgusslegierungen sind jedoch meist eine geringe Zugfestigkeit und eine geringe Dehnung im Druckgusszustand.

Warum müssen wir über den neuen Aluminium-Druckguss diskutieren?

Mit der Entwicklung der Technologie ist die Nachfrage nach hochfesten und leichten Gussteilen allmählich gestiegen, und die Vorteile der Verwendung des Druckgussverfahrens zur Herstellung von Aluminiumlegierungsteilen haben Aufmerksamkeit erregt. Das Druckgussverfahren (Kokillenguss) ist ein spezielles Gießverfahren, das in der verarbeitenden Industrie weit verbreitet ist. Indem flüssiges Metall oder halbflüssiges Metall mit hoher Geschwindigkeit und unter hohem Druck in eine Druckgussform gefüllt wird, wird es geformt und unter Druck verfestigt, um schließlich einen Guss zu erhalten.

Da die durch das Druckgussverfahren geformten Gussteile die Vorteile hoher Maßhaltigkeit, hoher Festigkeit und hoher Materialausnutzung aufweisen, werden Druckguss und hochfester Druckguss weit verbreitet bei der Herstellung von Komponenten mit komplexen Formen und mäßigen Belastungen verwendet.

Die Dichte von Aluminium beträgt nur etwa 1/3 der von Eisen, Kupfer, Zink und anderen Legierungen. Es ist eines der Druckgusslegierungsmaterialien, das die Anforderungen an Leichtbau erfüllt. Zusätzlich hat Aluminium eine hohe spezifische Festigkeit und spezifische Steifigkeit und hat gute rheologische Eigenschaften für plastische Körper. Der Kristallisationstemperaturbereich ist eng, die lineare Schrumpfungsrate ist gering und andere Vorteile, es ist leicht zu formen und zu schneiden und hat hohe mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund der oben genannten Vorteile hat sich Aluminiumlegierung zu einem der hochfesten und zähen Druckgusslegierungsmaterialien entwickelt.

Druckguss aus Aluminiumlegierung haben hervorragende Gewichtsreduzierungseffekte in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und anderen Industrien. Seit den 1980er Jahren hat die rasante Entwicklung der Automobilindustrie die Entwicklung verwandter Branchen vorangetrieben, und die Entwicklung der Automobilindustrie dreht sich hauptsächlich um Intelligenz, Leichtbau, Modularisierung usw. Die Technologie des Ersatzes von Gusseisengussteilen durch Gussteile aus Aluminiumlegierungen, Engineering Kunststoffe und Kohlenstofffasern wurden schnell entwickelt. Darunter sind mehr als 40 Arten von Teilen wie Wärmetauscher, Motorzylinder, Wasserpumpen und Radnaben in Automobilen aus Aluminiumlegierungen.

Neuer Würfel Besetzung ing Aluminiumlegierung

Die Automobilindustrie entwickelt sich basierend auf den Bedürfnissen von Energie, Sicherheit, Komfort und anderen Faktoren weiter. Der Entwicklungsbedarf der Automobilindustrie für Materialien liegt im Zeitalter der Anwendung von Aluminium-Magnesium-Legierungen als Ersatz für Stahl, Gusseisen und andere energieaufwändige, hochwertige und schwere Materialien.

Herkömmliche Karosserieteile basieren hauptsächlich auf dem Stanzen von Stahlblechen oder dem hydraulischen Ausbeulen oder dem maßgeschneiderten Schweißen von Blechen. Wenn die Aluminiumlegierung verwendet wird, besteht ein Bedarf an hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit. Die Anwendung einer Aluminiumlegierung hat den Vorteil einer hohen Integration von Teilen. Die Leistungsanforderungen der verschiedenen Teile sind unterschiedlich. Einige müssen ihre Dehnung verbessern, und einige müssen ihre Korrosionsbeständigkeit verbessern. Mit der Entwicklung des Hochvakuum-Druckgussverfahrens erfordert die Verarbeitung von Druckgussteilen hervorragendere Aluminiumlegierungen mit verschiedenen Eigenschaften.

Um die Nachfrage nach hochplastischen Aluminiumlegierungen zu decken, forschen Wissenschaftler aus Deutschland und Japan seit den 1990er Jahren an hochplastischen Al-Si-Mg-Legierungen auf Basis der Hochvakuumtechnologie. In den neuen Druckguss-Aluminiumlegierungen, die von der Germany Rheinland Aluminium Company entwickelt wurden:Maximal-59, Sila-font-36 und Castasil-37, wird der Gehalt an Fe-Element in der Legierung auf weniger als 0,2 % eingestellt, um die Zähigkeit zu gewährleisten und Festigkeit des Gusses. Das Phänomen des Klebens tritt auf, und gleichzeitig werden 0,5 % ~ 0,8 % Mn-Element zur Legierung hinzugefügt. Nach dem Testen kann die Dehnung der Standard-Rundstabprobe der Legierung Maximal-59 im Gusszustand 17 % erreichen und wurde bei der Herstellung von Autotüren verwendet.

Kondo Kaili verwendete Silafont-36 als Basislegierung, um durch Steuerung des Mg-Gehalts in der Legierung unterschiedliche mechanische Eigenschaften zu erzielen. Die Studie ergab, dass bei einem Massenanteil von Mg von 0,33 % bis 0,40 % die Aluminiumlegierung eine bessere Dehnungsrate und Druckfestigkeit aufweist.

Deutsche Gelehrte haben Aural-2- und Aural-3-Legierungen entwickelt. Die Au-Ral-3-Legierung hat eine gute Fließfähigkeit und eine gute Füllleistung, und die Aural-3-Legierung kann durch Zugabe des Mg-Elements wärmebehandelt werden, und ein neuer Legierungstyp kann durch Lösungsbehandlung erhalten werden. Die Dehnung der hochfesten und zähen Legierung beträgt 5 % bis 12 % und die Streckgrenze σ0,2 beträgt 250 MPa.

Gegenwärtig entwickeln viele Unternehmen und Forschungsinstitute in China hochfeste und zähe Aluminiumlegierungen, die für Strukturteile von Automobilkarosserien geeignet sind. Während der Zusammenarbeit wurden eine hochdehnungshitzebeständige Aluminiumgusslegierung und ihr Druckguss-Vorbereitungsverfahren entwickelt.

Die Legierung gehört zur Al-Si-Mg-Legierung, die den Gehalt an Si, Cu und Mg beschreibt und die Spurenelemente Sc und M (mindestens eines von Ti, Zr und V) angibt. Die Streckgrenze kann 169 MPa erreichen, die Dehnung kann 10,0 % erreichen, die Hochtemperatur-Zugfestigkeit bei 200 °C kann 190 MPa erreichen und die Hochtemperatur-Dehnung kann 14,0 % erreichen. Es hat eine ausgezeichnete Raumtemperatur- und Wärmebeständigkeit und kann in Automobilteilen ohne Lösungsglühen verwendet werden. Entwicklungsbedarf quantifizieren.

Zusammenfassend konzentriert sich die aktuelle Forschung zu neuen hochfesten und zähen Druckguss-Aluminiumlegierungen hauptsächlich auf das System Al-Si-Mg. Aufgrund der Zugabe von Mg zu der Legierung des Al-Si-Systems kann Mg 2 Si gebildet werden, und während der Lösungsbehandlung kann eine feste Lösung gebildet werden. Legierungs- und Mg-Elemente können auch einen hochgradig korrosionsbeständigen Spinellfilm auf der Oberfläche der Legierungsflüssigkeit bilden, um die Korrosionsbeständigkeit von Gussteilen zu verbessern.

Theoretisch ist die umfassende Festigungswirkung des Cu-Elements auf Al-Si-Legierungen bedeutsamer. Verglichen mit dem Mg-Element bildet das Cu-Element leichter Keime in der Aluminiumlegierung, und die Leistung wird nach der Wärmebehandlung verbessert, aber die Auflösungsrate des Cu-Elements in der Aluminiumlegierung ist höher als die des Mg-Elements. gering, die Anwendung in Al-Si-Legierungen ist eingeschränkt. Die Forschung zu den neuen hochfesten und zähen Eigenschaften von Al-Si-Cu-Legierungen muss weiter diskutiert werden, was von großer Bedeutung für die Erforschung und Entwicklung neuer hochfester und zäher Aluminiumlegierungen ist.