雖然由于熔化溫度較高,它不像鋅那樣可鑄造,但鋁合金是壓鑄行業(yè)中最常用的合金,它仍然是大批量鑄造項目中使用的最經(jīng)濟的材料之一。從用于驅(qū)動汽車的部件到數(shù)以百萬計的中國人每天使用的電子產(chǎn)品和電動工具,一切都可以找到壓鑄鋁部件。
鋁合金的比重為 2.7,被認(rèn)為是一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,但很少以最純凈的形式鑄造。
由于存在熱裂和收縮的風(fēng)險,鋁合金通常與其他材料(包括硅、鎂和銅)形成合金。硅增加合金的流動性、壓力密封性和彈性模量。此外,硅還能降低金屬的比重、熱脹冷縮。它還提高了耐腐蝕性。
銅用于提高合金的耐腐蝕性、抗拉強度和硬度,使其具有卓越的機械性能。
現(xiàn)在有幾種鋁合金可供設(shè)計人員使用,由于其不同的物理和機械性能,它們適用于廣泛的應(yīng)用。
除了重量輕之外,鋁合金還耐腐蝕,在高溫下保持強度,在鑄造復(fù)雜的幾何形狀和薄壁區(qū)域時提供高尺寸穩(wěn)定性。它們還具有高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。與鐵、鋼和鈦等其他材料相比,加工鋁也更容易。
八種最常用的鋁合金中有七種基于共晶成分系統(tǒng),其中 11.7% 的硅用作對它們進(jìn)行分組的參考點。
合金 380 用于各種產(chǎn)品,包括家用電器、家具、電動工具、汽車零件、電子產(chǎn)品和割草機外殼,因為它為成品和鑄件提供了最佳的性能范圍。結(jié)合 8.5% 的硅和 3.5% 的銅,合金 380 還提供了 324 兆帕的抗拉強度,即每平方英寸 47 公斤。
合金 380 的替代品包括合金 383 和 384,它們更耐熱裂,并且它們在復(fù)雜部件的鑄造過程中提供改進(jìn)的模具填充特性。
與其他鋁合金相比,360 合金在暴露于更高溫度時具有更高的強度。它還提供更好的耐腐蝕性。
在所有鋁合金中,合金 443 具有最高的延展性,或在抗拉強度下拉伸的能力。
雖然鋅是鑄造薄壁部件的理想選擇,但鋁合金 413 可用于鑄造各種復(fù)雜零件。在制造液壓缸或其他壓力機械時,與同類產(chǎn)品相比,它還提供更好的壓力密封性。
合金 390 具有更好的耐磨性和耐磨性,最初是為汽車發(fā)動機缸體開發(fā)的。然而,合金 390 的延展性是鋁合金中最低的,伸長率小于 1%。
更高的延展性來自合金 518,與鑄造中使用的其他合金相比,它還具有出色的耐腐蝕性。
鎂合金是另一種常用于壓鑄的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,但與鋁一樣,它與其他金屬合金化以提供更大的穩(wěn)定性和更好的機械性能。與硅、錳、鋁和鋅等金屬相結(jié)合,鎂合金已成為壓鑄行業(yè)的重要資產(chǎn)。比重為 1.7 的鎂是最輕的常用合金。
鎂合金 AZ91D 大約含有 9% 的鋁和 1% 的鋅,它是最廣泛使用的鎂合金。與其他鎂合金相比,AZ91D 具有出色的強度、耐腐蝕性和更好的可鑄造性。通過對鐵、銅和鎳等雜質(zhì)的限制,獲得更好的耐腐蝕性,使 AZ91D 成為鑄造需要承受磨損的部件時的最佳選擇之一。
鎂合金 AM60B、AM50A 和 AM20 也常用于壓鑄,但它們具有更好的延展性,同時仍保持耐腐蝕性和強度。對于需要在較高溫度下提高強度的應(yīng)用,合金 AS41B 和 AE42 通常是最佳選擇。
鎂質(zhì)輕,并且對于某些壓鑄部件具有耐用的結(jié)構(gòu)。用鎂組件代替較重的鋁組件可能有助于降低車輛的燃料成本,這促使汽車制造商開發(fā)新技術(shù)來利用鎂的獨特特性。
對于易受高溫和腐蝕影響的發(fā)動機部件,合金 AS41B 和 AE42 是絕佳的選擇。所有鎂合金都表現(xiàn)出高的拉伸屈服強度和彈性模量。
與鋁一樣,鎂合金也用于汽車零件的鑄造,并提供其獨特的機械和物理性能。雖然已經(jīng)進(jìn)行了用鎂代替鋁的實驗,但它仍然更軟、更不穩(wěn)定、更昂貴,并且在壓力下更容易彎曲。
雖然與鎂合金相比,鋁合金需要更長的時間來凝固,但其合金提供了更長的模具壽命。此外,鋁不需要像鎂那樣多的精加工工作。在確定鎂鑄件的應(yīng)用時,需要特殊處理和涂層。
與熔化鋁的成本相比,新技術(shù)降低了熔化鎂合金所需的費用,但鑄造需要更高的注射速度。相反,鎂的脫模時間比鋁鑄件快。與鋁相比,鎂在鑄造壁薄和公差更小的部件方面也更勝一籌。
然而,即使具有鎂的許多優(yōu)點,鋁合金仍然是壓鑄的較便宜的替代品。
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