Éléments de moulage sous pression en alliage d'aluminium - Si, Cu, Mg, Zn, Fe, Mn, Ni, Ti

Dans les alliages d'aluminium moulés sous pression, le silicium (Si), le cuivre (Cu), le magnésium (Mg), le zinc (Zn), le fer (Fe), le manganèse (Mn), le nickel (Ni), le titane (Ti), le strontium , le zirconium, le chrome et d'autres éléments ont un effet sur le moulage sous pression

La qualité des moulages sous pression est liée aux matières premières sélectionnées. La condition préalable pour des moulages sous pression de haute qualité est de sélectionner des matières premières de haute qualité.

1. Silicium (Si) - élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le silicium est l'élément principal de la plupart des alliages d'aluminium moulés sous pression. Il peut améliorer les performances de coulée de l'alliage. Généralement, le contenu est de 9.6 % à 12 %. Lorsque la teneur en silicium dépasse 12 %, le silicium et l'aluminium forment un hypereutectique. Lorsqu'il y a beaucoup d'impuretés telles que le cuivre et le fer, des points durs de silicium libre apparaissent, ce qui rend la coupe difficile. L'alliage d'aluminium à haute teneur en silicium a un sérieux effet de corrosion sur le creuset de coulée. Le silicium et l'aluminium peuvent former des solutions solides. A 577 ℃, la solubilité du silicium dans l'aluminium est de 1.65%. A température ambiante, il est de 0.2 %. Lorsque la teneur en silicium atteint 11.7 %, le silicium et l'aluminium forment un eutectique. La fluidité à haute température, la résistance à l'usure, la tendance à la fissuration à chaud et le retrait de l'alliage sont améliorés. L'alliage à base d'aluminium binaire a une résistance élevée à la corrosion. Lorsque la teneur en silicium dans l'alliage dépasse la composition eutectique et qu'il y a beaucoup d'impuretés telles que le cuivre et le fer, les points durs de silicium libre apparaissent, ce qui rend l'usinage difficile. L'alliage d'aluminium à haute teneur en silicium corrode le creuset de coulée

L'effet est sérieux.

2. Cuivre (Cu) -- élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le cuivre et l'aluminium constituent une solution solide. Lorsque la température est de 548 ℃, la solubilité du cuivre dans l'aluminium doit être de 5.65 % et elle doit chuter à environ 0.1 % à température ambiante. La teneur en cuivre de l'alliage est généralement de 1.5 % à 3.5 %. L'augmentation de la teneur en cuivre peut améliorer la fluidité, la résistance à la traction et la dureté de l'alliage, mais réduire la résistance à la corrosion et la plasticité, et augmenter la tendance à la fissuration à chaud.

3. Magnésium (Mg) - élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

L'ajout d'une petite quantité de magnésium (environ 0.2 à 0.3 %) à l'alliage d'aluminium à haute teneur en silicium peut améliorer la résistance et la limite de rendement, et améliorer l'usinabilité de l'alliage. Les alliages d'aluminium contenant 8 % de magnésium ont une excellente résistance à la corrosion. Lorsque la teneur en magnésium est trop élevée, les performances de coulée deviennent médiocres, la résistance et la plasticité à haute température sont faibles et le retrait est important lors du refroidissement, de sorte que la fissuration à chaud et la porosité se produisent facilement.

 

4. Zinc - élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le zinc dans l'alliage d'aluminium peut améliorer la fluidité, les performances de coulée et la résistance à la traction, mais la tendance à la fissuration à chaud augmente et la résistance à la corrosion diminue, généralement inférieure à 1.2 %. Quant à l'alliage d'aluminium ZL401 à haute teneur en zinc, il présente de meilleures propriétés de moulage, propriétés mécaniques et traitement de coupe.

 

5. Fer (Fe) -- élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Tous les alliages d'aluminium contiennent des impuretés nocives. Lorsque la teneur en fer de l'alliage d'aluminium est trop élevée, le fer existe dans l'alliage sous forme de structures en feuille ou en aiguille de FeAl3, Fe2Al7 et Al Si Fe, ce qui réduit les propriétés mécaniques. Cette structure réduira également la fluidité de l'alliage et augmentera la résistance à la fissuration à chaud. Cependant, en raison de la forte adhérence de l'alliage d'aluminium au moule, il est particulièrement résistant lorsque la teneur en fer est inférieure à 0.6 %. Lorsque la teneur en fer dépasse 0.6 %, le collage de la matrice sera considérablement réduit. Par conséquent, il est avantageux pour le moulage sous pression de contrôler la teneur en fer entre 0.6 et 1 %, mais la teneur maximale en fer ne peut pas dépasser 1.5 %.

6. Manganèse (Mn) -- élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le manganèse dans l'alliage d'aluminium peut réduire l'effet nocif du fer et peut transformer la structure lamellaire ou aciculaire formée par le fer en une structure cristalline fine. Par conséquent, généralement, moins de 0.5 % de manganèse est autorisé dans l'alliage d'aluminium. Lorsque la teneur en manganèse est trop élevée, cela provoquera une ségrégation.

7. Nickel (Ni) -- élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le nickel dans l'alliage d'aluminium peut améliorer la résistance et la dureté de l'alliage et réduire la résistance à la corrosion. Le nickel a le même effet que le fer, ce qui peut réduire la corrosion de l'alliage sur la matrice, neutraliser l'effet nocif du fer et améliorer les performances de soudage de l'alliage. Lorsque la teneur en nickel est de 1 à 1.5 %, la pièce moulée peut obtenir une surface lisse et propre après le polissage. En raison du manque de sources de nickel, les alliages d'aluminium contenant du nickel doivent être utilisés le moins possible.

8. Titane (Ti) -- élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

L'ajout de traces de titane dans l'alliage d'aluminium peut affiner considérablement la structure du grain de l'alliage d'aluminium, améliorer les propriétés mécaniques de l'alliage et réduire la tendance à la fissuration à chaud de l'alliage.

9. Strontium - élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le strontium est un élément tensioactif. En cristallographie, le strontium peut changer le métal

Comportement de la phase composée. Par conséquent, la modification avec du strontium peut améliorer l'ouvrabilité plastique et la qualité du produit final de l'alliage. Ces dernières années, l'utilisation du sodium a été remplacée dans les alliages de coulée Al Si en raison de la longue durée d'efficacité, du bon effet et de la reproductibilité de la modification du strontium. 0.015 % ~ 0.03 % de strontium est ajouté à l'alliage d'aluminium pour l'extrusion. La phase β- AlFeSi devient le caractère chinois. Améliorer la rugosité de surface des produits. Pour l'alliage d'aluminium corroyé à haute teneur en silicium (60% ~ 70%), l'ajout de 10% ~ 13% de strontium peut réduire le cristal initial au minimum, améliorer considérablement les propriétés mécaniques et la résistance à la traction б B Augmentation de 0.02MPa à 0.07MPa

, limite d'élasticité б 0.2 de 204MPa à 210MPa, allongement б 5 De 9% à 12%. L'ajout de strontium dans les alliages hypereutectiques Al Si peut réduire la taille des particules de silicium primaire, améliorer l'ouvrabilité du plastique et peut être laminé à chaud et à froid avec succès.

 

10. Zirconium - élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le zirconium est également un additif courant pour les alliages d'aluminium. Généralement, 0.1 % à 0.3 % sont ajoutés à l'alliage d'aluminium. Le zirconium et l'aluminium forment le composé ZrAl3, qui peut empêcher

Le processus de cristallisation affine les grains recristallisés. Le zirconium peut également affiner la structure de coulée, mais son effet est moindre que celui du titane. La présence de zirconium réduira le raffinement du titane et du bore

Effet des céréales. Dans le système d'alliage Al Zn Mg Cu, le zirconium a moins d'effet sur la sensibilité à la trempe que le chrome et le manganèse, donc le zirconium doit être utilisé à la place

Le chrome et le manganèse affinent la structure de recristallisation.

 

11. Chrome - élément en alliage d'aluminium moulé sous pression

Le chrome est un élément additif courant dans les alliages Al Mg Si, Al Mg Zn et Al Mg. À 600 ℃, la solubilité du chrome dans l'aluminium est de 0.8 % et il est fondamentalement insoluble à température ambiante. Formes de chrome (CrFe) Al7 et（

Les composés intermétalliques tels que CrMn) Al12 entravent le processus de nucléation et de croissance de la recristallisation, ont un certain effet de renforcement sur l'alliage et peuvent également améliorer la ténacité de l'alliage et réduire la sensibilité à la fissuration par corrosion sous contrainte. Cependant, la sensibilité à la trempe du lieu est augmentée, ce qui rend le film d'oxyde anodique jaune. L'ajout de chrome dans l'alliage d'aluminium ne dépasse généralement pas 0.35 %, et diminue avec l'augmentation des éléments de transition dans l'alliage.