Руководство по оптимизации процессов литья алюминиевых сплавов

Технология литья алюминия играет значительную роль в автомобильной и аэрокосмической промышленности на протяжении десятилетий, широко распространенное применение началось в середине 1970-х годов.системы алюминиевого кремния (Al-Si) приобрели особую известность из-за их превосходных свойств литья, часто усиливаются добавками меди и/или магния для повышения прочности.

В приложениях гравитационного литья преобладают сплавы A319 и A356.В то время как A380 в основном используется для неструктурных применений, таких как корпуса и крышки., A383 предлагает более высокую прочность для структурных компонентов с требованием к производительности.

Стремление к облегчению автомобильного производства стимулировало разработку таких передовых сплавов, как AURAL-2, Silafont-36 и Magsimal-59.Эти материалы отвечают строгим требованиям к конструкциям корпуса, требующим высокой прочности и пластичности.Однако их строгие ограничения содержания железа (< 0,2%) ограничивают использование вторичных сплавов, что приводит к более высоким затратам по сравнению с обычными сплавами A319 и A380.

Наиболее распространенная система литейных сплавов предлагает отличную отливку и коррозионную устойчивость.

Эти сплавы обеспечивают высокую прочность и хорошую обрабатываемость, но демонстрируют относительно низкую коррозионную стойкость.

Известны своей исключительной коррозионной стойкостью, особенно в морской среде.

Несмотря на высокую прочность и твердость, эти сплавы демонстрируют более низкую прочность и коррозионную устойчивость, часто требуя специализированной обработки.

Отливные алюминиевые сплавы проходят различные термические обработки, включая гомогенизацию, термическую обработку раствора, охлаждение и закаливание.Некоторые компоненты используют метод "литье-огранка-отгрузка" (CTS) без тепловой обработки, особенно в приложениях литья под давлением.

Алюминиевые сплавы являются вторым наиболее широко используемым конструкционным металлом после стали, ценятся за их низкую плотность, высокое соотношение прочности и веса и отличную коррозионную устойчивость.Эти свойства делают их идеальными для аэрокосмической промышленности, автомобильной, морской и силовой электроники.

Выборочное лазерное плавление (SLM) стало перспективной технологией аддитивного производства для алюминиевых компонентов.Этот процесс позволяет создавать сложные геометрические структуры с тонкими микроструктурами и улучшенными механическими свойствамиТем не менее, для достижения качества поверхности промышленного класса и точности измерений необходима последующая обработка.

Производители выбирают из четырех основных методов литья:

• Отливка песка (нагрузка)
• Инвестиционное литье (гравитационное питание в керамических формах)
• Постоянная гравитационная литья форм
• Литье под давлением в постоянных металлических формах

Промышленность литья алюминия стала свидетелем значительного прогресса в методах обработки, включая различные методы затвердевания и новые композиции сплавов.Примерно 20% мирового производства алюминия используется для литья, с относительно низкой температурой плавления алюминия, но значительным сокращением во время затвердевания (3,5% - 8,5%), что требует тщательного проектирования формы.

Как наиболее важная система литого алюминия, сплавы Al-Si имеют простую эвтектическую фазовую диаграмму.Усовершенствование микроструктуры путем быстрого охлаждения или модификации (добавление соединений натрия) значительно улучшает механические свойстваСплавление с медью, магнием или никелем повышает прочность и высокотемпературные характеристики для требовательных приложений, таких как компоненты двигателя.