Resumen: La aleación de aluminio es actualmente la más utilizada fundición a presión material, ampliamente utilizado en la industria automotriz, industria de motocicletas, aeroespacial y otras industrias. Las características de la aleación de aluminio son las siguientes: (1) La densidad de la aleación de aluminio es relativamente pequeña, solo alrededor de 1/3 de la del hierro, cobre y zinc, y su alta resistencia específica y rigidez son sus características.

El aluminio crudo es un aluminio de baja pureza extraído de un componente químico extraído naturalmente, el óxido de aluminio. El aluminio en bruto es aluminio impuro que, como el arrabio, puede romperse fácilmente con solo un golpe fuerte. Los productos de aluminio comunes son livianos y delgados, que son aluminio cocido. La aleación de aluminio se funde agregando una pequeña cantidad de magnesio, manganeso, cobre y otros metales al aluminio puro, mejorando en gran medida su dureza y resistencia a la corrosión. Composición de aluminio en bruto: menos del 98% de aluminio, frágil y duro, solo productos de fundición en arena. Composición de aluminio maduro: Más del 98% de aluminio, de naturaleza blanda, capaz de rodar o perforar diversos utensilios.

La fundición es un proceso de fundición y procesamiento de metales, generalmente utilizando el gravedad del metal a colar en el molde. Pero el 'fundido a presión de aluminio' no se hace por gravedad, sino aplicando una cierta cantidad de presión. Es un poco como 'moldeo por inyección'. Pero tiene un conjunto de extracción de núcleo, enfriamiento y otros sistemas de alta tecnología. En general, el material se entrega a la cavidad para ser moldeado a través de una entrada centralizada, formando las piezas. El aluminio adecuado para el proceso de fundición a presión es el aluminio fundido a presión, generalmente una aleación de aluminio fundido a presión. 3. El aluminio 6061 y el aluminio 6063 son aleaciones de aluminio representadas por cuatro dígitos, con magnesio y silicio como los principales elementos de aleación y la fase Mg2Si como fase de refuerzo.

Las características de rendimiento de la aleación de aluminio Al Mg son: buenas propiedades mecánicas a temperatura ambiente; Fuerte resistencia a la corrosión; El rendimiento de la fundición es relativamente pobre, con fluctuaciones significativas en las propiedades mecánicas y los efectos del espesor de la pared; Durante el uso a largo plazo, puede haber una disminución en la plasticidad de la aleación debido al envejecimiento e incluso al agrietamiento de las piezas fundidas a presión; La tendencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en las fundiciones a presión también es significativa. Los inconvenientes de la aleación Al Mg compensan parcialmente sus ventajas, limitando su aplicación.

Después del envejecimiento natural, las piezas fundidas a presión de aleación de aluminio Al Zn pueden lograr altas propiedades mecánicas. Cuando la fracción de masa de zinc es superior al 10%, la resistencia mejora significativamente. La desventaja de esta aleación es la escasa resistencia a la corrosión, la tendencia a la corrosión bajo tensión y la susceptibilidad al agrietamiento en caliente durante la fundición a presión. La aleación Y401 de uso común tiene buena fluidez y es fácil de llenar la cavidad del molde. La desventaja es que tiene tendencia a formar poros y es propenso a agrietarse en caliente cuando el contenido de silicio y hierro es bajo.

Debido a que la aleación de aluminio Al Si tiene las características de un pequeño intervalo de temperatura de cristalización, un gran calor latente de solidificación, una gran capacidad de calor específico y un pequeño coeficiente de contracción lineal de la fase de silicio en la aleación, su rendimiento de fundición es generalmente mejor que otras aleaciones de aluminio, su capacidad de llenado es También es bueno, y la inclinación de la porosidad por contracción y agrietamiento en caliente es relativamente pequeña. Al Si Cocrystal contiene la fase menos frágil (fase de silicio) con una fracción de masa de solo alrededor del 10%, por lo que su plasticidad es mejor que la de otras aleaciones de aluminio Cocrystal. La fase frágil restante se puede mejorar aún más mediante modificación. La prueba también muestra que Al Si Cocrystal todavía mantiene una buena plasticidad a la temperatura cercana a su punto de solidificación, que no se encuentra en otras aleaciones de aluminio. A menudo se requiere una cantidad considerable de Cocrystal en la estructura de la aleación fundida para garantizar su buen rendimiento de fundición; El aumento del número de Cocrystal hará que la aleación se vuelva quebradiza y reducirá las propiedades mecánicas. Hay una cierta contradicción entre los dos. Sin embargo, debido a la buena plasticidad de Al Si Cocrystal, que puede cumplir mejor con los requisitos de propiedades mecánicas y de fundición, la aleación de Al Si es la aleación de aluminio de fundición a presión más utilizada en la actualidad.

Los materiales de aleación de aluminio en fundición a presión de aleación de aluminio se dividen principalmente en:

1. Aleación de aluminio y silicio: incluye principalmente YL102 (ADC1, A413.0, etc.) y YL104 (ADC3, A360);

2. Aleación de aluminio, silicio y cobre: ​​incluye principalmente YL112 (A380, ADC10, etc.), YL113 (3830), YL117 (B390, ADC14) ADC12, etc.

3. Aleación de aluminio y magnesio: incluye principalmente 302 (5180, ADC5,) ADC6, etc.

 

Para la aleación de aluminio silicio y la aleación de aluminio silicio cobre, como su nombre indica, su composición se compone principalmente de silicio y cobre, a excepción del aluminio; Por lo general, el contenido de silicio está entre el 6 y el 12 %, lo que juega un papel importante en la mejora de la fluidez del líquido de aleación; El contenido de cobre es solo el segundo, desempeñando principalmente un papel en la mejora de la resistencia y la resistencia a la tracción; El contenido de hierro suele estar entre 0.7 y 1.2%, y dentro de esta proporción, el efecto de desmoldeo de la pieza de trabajo es el mejor; Por su composición, se puede ver que este tipo de aleación es imposible de oxidar y colorear, e incluso con la oxidación por desilicación, es difícil lograr el efecto deseado. Para la aleación de aluminio y magnesio, se puede oxidar y colorear, lo cual es una característica importante que la distingue de otras aleaciones. Actualmente, las piezas de fundición a presión de aleación de aluminio generalmente usan materiales como A380, A360, A390, ADC-1, ADC-12, etc. ADC12 es equivalente a A383 de la norma estadounidense ASTM, mientras que A380 es equivalente a ADC10 de la norma japonesa. . En Japón, ADC12 se usa ampliamente, pero en los Estados Unidos, A380 se usa ampliamente y la composición de los dos es relativamente similar. Sin embargo, la diferencia en el contenido de Si es relativamente grande, siendo ADC12 del 9.5 al 12 % y A380i del 7.5 al 9.5 %. Además, también hay algunas diferencias en el contenido de Cu, siendo ADC12 del 1.5 al 3.5 % y A380 del 2.0 al 4.0 %. Otros componentes son básicamente los mismos. Los materiales más utilizados en China son ADC12 y ADC6. La principal diferencia entre los dos materiales es que el contenido de Si, Fe, Cu, Zn, Ni y Sn en ADC12 es más alto que en ADC6, mientras que el contenido de Mg es más bajo que en ADC6. ADC12 tiene mejores propiedades de fundición a presión y procesamiento mecánico, mientras que su resistencia a la corrosión es inferior a la del material ADC6.

Las características de rendimiento de la aleación de aluminio Al Mg son: buenas propiedades mecánicas a temperatura ambiente; Fuerte resistencia a la corrosión; El rendimiento de la fundición es relativamente pobre, con fluctuaciones significativas en las propiedades mecánicas y los efectos del espesor de la pared; Durante el uso a largo plazo, puede haber una disminución en la plasticidad de la aleación debido al envejecimiento e incluso al agrietamiento de las piezas fundidas a presión; La tendencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en las fundiciones a presión también es significativa. Los inconvenientes de la aleación Al Mg compensan parcialmente sus ventajas, limitando su aplicación.

Después del envejecimiento natural, las piezas fundidas a presión de aleación de aluminio Al Zn pueden lograr altas propiedades mecánicas. Cuando la fracción de masa de zinc es superior al 10%, la resistencia mejora significativamente. La desventaja de esta aleación es la escasa resistencia a la corrosión, la tendencia a la corrosión bajo tensión y la susceptibilidad al agrietamiento en caliente durante la fundición a presión. La aleación Y401 de uso común tiene buena fluidez y es fácil de llenar la cavidad del molde. La desventaja es que tiene tendencia a formar poros y es propenso a agrietarse en caliente cuando el contenido de silicio y hierro es bajo.

Debido a que la aleación de aluminio Al Si tiene las características de un pequeño intervalo de temperatura de cristalización, un gran calor latente de solidificación, una gran capacidad de calor específico y un pequeño coeficiente de contracción lineal de la fase de silicio en la aleación, su rendimiento de fundición es generalmente mejor que otras aleaciones de aluminio, su capacidad de llenado es También es bueno, y la inclinación de la porosidad por contracción y agrietamiento en caliente es relativamente pequeña. Al Si Cocrystal contiene la fase menos frágil (fase de silicio) con una fracción de masa de solo alrededor del 10%, por lo que su plasticidad es mejor que la de otras aleaciones de aluminio Cocrystal. La fase frágil restante se puede mejorar aún más mediante modificación. La prueba también muestra que Al Si Cocrystal todavía mantiene una buena plasticidad a la temperatura cercana a su punto de solidificación, que no se encuentra en otras aleaciones de aluminio. A menudo se requiere una cantidad considerable de Cocrystal en la estructura de la aleación fundida para garantizar su buen rendimiento de fundición; El aumento del número de Cocrystal hará que la aleación se vuelva quebradiza y reducirá las propiedades mecánicas. Hay una cierta contradicción entre los dos. Sin embargo, debido a la buena plasticidad de Al Si Cocrystal, que puede cumplir mejor con los requisitos de propiedades mecánicas y de fundición, la aleación de Al Si es la aleación de aluminio de fundición a presión más utilizada en la actualidad.

El proceso de formación de aluminio fundido a presión se divide en:

1. Moldeo por fundición a presión

2. Pulido basto para eliminar residuos de moho.

3. Pulido fino

Resumen: al seleccionar materiales de fundición a presión, los ingenieros mecánicos deben seleccionar razonablemente los materiales de fundición a presión correctos en función de varios factores, como el rendimiento del producto, el rendimiento del proceso, las condiciones de producción, la economía y las características de los materiales de fundición a presión. Los materiales comunes de fundición a presión para elementos de máquina incluyen aleación de aluminio, aleación de zinc y aleación de magnesio.