Czym jest płyta aluminiowa z odlewu A383
A383 to-stop aluminium do odlewania ciśnieniowego, stop Al-Si-Cu blisko spokrewniony z A380, ale z wyższą zawartością miedzi, która zwiększa wytrzymałość i twardość. Ponieważ jest to stop odlewniczy, dostarczany jest w postaci wlewków do odlewania ciśnieniowego lub w postaci płyt odlewniczych i odlewów prawie-netto, a nie w postaci walcowanej blachy kutej; element opisany jako płyta z odlewanego aluminium A383 jest zatem produktem odlewanym, a nie walcowanym.
Wysoka zawartość krzemu zapewnia stopowi doskonałą płynność i niską skłonność do rozdzierania na gorąco, dlatego też stop ten jest używany do produkcji cienkościennych, skomplikowanych i-szczelnych części. Poniżej podano okno specyfikacji stopu.
| Element | Zawartość,% wag | Efekt |
|---|---|---|
| Si | 9.5-11.5 | płynność, lejność, odporność na rozdzieranie na gorąco |
| Cu | 2.0-3.0 | wytrzymałość i twardość, zmniejszona plastyczność |
| Fe | 1,3 maks | zmniejsza lutowanie do matrycy, zmniejsza ciągliwość |
| Mn | 0,50 maks | kontrola zanieczyszczeń i osadów |
| Mg | maks. 0,10 | utrzymywany na niskim poziomie, aby uniknąć utleniania i porowatości gazowej |
| Ni | 0,50 maks | podwyższona-wytrzymałość temperaturowa |
| Zn | 3,0 maks | kontrola zanieczyszczeń |
| sen | maks. 0,35 | kontrola zanieczyszczeń |
| Glin | balansować | matryca |
Skład chemiczny wlewków jest określony według ASTM B179, a gotowe odlewy według ASTM B85, z próbami rozciągania odlewanych wyrobów aluminiowych przeprowadzanymi zgodnie z ASTM B557 i ogólnymi metodami rozciągania według ASTM E8.
Zachowanie i płynność odlewania
Zawartość krzemu w A383 tworzy drobną sieć eutektyczną, która utrzymuje płynny przepływ stopu na duże odległości, zanim zamarznie. W produkcji oznacza to, że cienkie sekcje można napełniać przy umiarkowanym ciśnieniu wtrysku i krótkich czasach cykli. W zależności od długości przepływu, położenia zasuwy i stosunku grubości ścianki do odległości przepływu można osiągnąć grubość ścianki do około 0,8-1,0 mm; cieńsze ścianki są możliwe tylko przy krótkich dystansach przepływu, dobrze wyważonym kanale i wspomaganiu podciśnieniem.
Trzy dalsze właściwości odlewania wynikają z tej samej mikrostruktury. Pękanie na gorąco jest tłumione, ponieważ faza eutektyczna powoduje skurcz pod koniec krzepnięcia. Szczelność ciśnieniowa jest dobra, dlatego stop ten jest przeznaczony na obudowy hydrauliczne i pneumatyczne. Stabilność wymiarowa po wyrzuceniu jest również silna, ponieważ struktura jest stabilna termicznie i nie zmienia wymiarów w temperaturze pokojowej.
Obróbka cieplna i hartowanie
A383 jest prawie zawsze używany w-odlewanym stanie F. Stop osiąga swoje właściwości użytkowe bezpośrednio po zestaleniu, więc nie jest wymagana żadna obróbka roztworowa ani sztuczny cykl starzenia. Ma to znaczenie komercyjne: pominięcie obróbki cieplnej skraca czas pracy pieca, pozwala uniknąć pęcherzy i ruchów wymiarowych, które mogą powodować uwięziony gaz i naprężenia szczątkowe w odlewach, a także pozwala skrócić czas dostawy.
Tam, gdzie wymagana jest większa wytrzymałość, prawidłową odpowiedzią jest zwykle zmiana stopu zamiast starzenia A383, ponieważ struktura odlewu-zawiera już fazy krzemu i miedzi, które określają poziom właściwości. Każdy proponowany cykl starzenia powinien zostać zweryfikowany pod kątem porowatości i tolerancji wymiarowej przed jego przyjęciem.
Właściwości mechaniczne i fizyczne
Poniżej przedstawiono typowe-wartości odlewu dla odlewów ciśnieniowych A383. Właściwości podano dla oddzielnie odlanych prętów testowych i są one niższe w ciężkich, wolno chłodzonych przekrojach.
Wytrzymałość na rozciąganie: około 300-320 MPa
Granica plastyczności 0,2%: około 150-170 MPa
Wydłużenie: 2-3%
Twardość: około 75-85 HB
Gęstość: ok. 2,71 g/cm3
Przewodność cieplna: ok. 96 W/(mK)
Przewodność elektryczna: około 22-24% IACS
Przewodność cieplna na tym poziomie jest powodem, dla którego stop pojawia się w radiatorach, obudowach diod LED i obudowach elektroniki, gdzie odlew pełni zarówno funkcję struktury, jak i rozpraszacza ciepła.
A383 w porównaniu z innymi-stopami odlewniczymi
| Nieruchomość | A383 | ADC12 | A380 |
|---|---|---|---|
| Krzem,% | 9.5-11.5 | 9.6-12.0 | 7.5-9.5 |
| Miedź, % | 2.0-3.0 | 1.5-3.5 | 3.0-4.0 |
| Plastyczność | umiarkowane, wydłużenie 2-3%. | umiarkowane do niskiego | Niski |
| Skrawalność | Dobry | bardzo dobry | Dobry |
| Szczelność ciśnieniowa | doskonały | doskonały | Dobry |
ADC12 to oznaczenie JIS-stopu odlewniczego do matryc z tej samej rodziny Al-Si{3}}Cu, a oba materiały zachowują się podobnie w matrycy. Praktyczna różnica polega na limitach pierwiastków śladowych i zanieczyszczeń, które wpływają na zachowanie-swobodnej obróbki i tendencję do lutowania matrycowego. O wyborze między nimi decyduje się zwykle na podstawie tego, czy dana część wymaga maksymalnej lejności i szczelności, gdzie preferowane jest A383, czy też maksymalnej prędkości obróbki w przypadku prostych geometrii, gdzie często preferowany jest ADC12.
Wnioski i uwagi dotyczące wyboru
Odlewy A383 można znaleźć w obudowach i pokrywach przekładni samochodowych, wspornikach silników i korpusach pomp, radiatorach i obudowach elektroniki, obudowach elektronarzędzi i sprzętu pneumatycznego, oprawach oświetleniowych LED i ogólnym sprzęcie przemysłowym.
Warto wyraźnie wskazać trzy punkty selekcji. Po pierwsze, grubość ścianki powinna być na tyle jednolita, na ile pozwala na to funkcja, ponieważ izolowane grube sekcje stygną powoli i tworzą porowatość skurczową. Po drugie, stop ten nie jest zalecany do części, które muszą być anodowane w celu uzyskania dekoracyjnego wykończenia, ponieważ duża zawartość krzemu i miedzi powoduje ciemny, nierówny wygląd. Po trzecie, jeśli do zastosowań konstrukcyjnych potrzebna jest prawdziwa kuta płyta, właściwym wyborem będzie płyta ze stopu walcowanego, takiego jak 5052 lub 6061, i nie należy jej zastępować materiałem A383.
Często zadawane pytania
P: Czy A383 jest stopem do obróbki plastycznej czy odlewniczym?
Jest to stop-do odlewania ciśnieniowego. Jest dostarczany w postaci wlewka zgodnie z ASTM B179 i odlewany do kształtu; nie jest to stop walcowany, dlatego części opisane jako odlewana płyta aluminiowa A383 są produktami odlewanymi.
P: Czy A383 wymaga obróbki cieplnej?
Nie. Jest stosowany w stanie-odlewu F i osiąga swoje normalne właściwości bezpośrednio po zestaleniu. Obróbka cieplna nie jest standardową praktyką i przed użyciem wymaga sprawdzenia porowatości i stabilności wymiarowej.
P: Dlaczego A383 zawiera 2-3% miedzi?
Miedź zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i twardość oraz poprawia wytrzymałość dostępną w cienkich przekrojach. Zaletą-jest mniejsze wydłużenie i nieco zmniejszona odporność na korozję w porównaniu ze stopami o niskiej-miedzi.
P: Jak cienka może być odlana ściana A383?
Około 0,8-1,0 mm to realistyczny limit produkcyjny dla zwykłej geometrii. Cieńsze ścianki wymagają krótkich odcinków przepływu, korzystnej konstrukcji przewężki, dobrej kontroli termicznej i, w wielu przypadkach, odlewania wspomaganego próżniowo.
P: Czy A383 można anodować?
Technicznie rzecz biorąc, można go anodować, ale zawartość krzemu i miedzi powoduje nierówne, ciemne wykończenie. Do anodowania dekoracyjnego lepszym wyborem jest stop o niskiej zawartości-miedzi i-krzemu.
P: Jakie badania dotyczą odlewów A383?
Typowe badania akceptacyjne obejmują analizę chemiczną, próbę rozciągania oddzielnie odlanych prętów zgodnie z normami ASTM B557 i E8, kontrolę twardości, kontrolę radiograficzną lub{{2}barwniczą penetracyjną sekcji krytycznych oraz próbę ciśnieniową, jeśli określono szczelność.