Aracınızın motor parçalarını bu kadar dayanıklı ve verimli yapan şeyin ne olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bu makale, otomotiv mühendisliğinin isimsiz şampiyonları olan alüminyum alaşımlarının dökümünün ardındaki sırları açığa çıkarıyor. Benzersiz özellikleri ve sınıflandırmalarıyla bu alaşımların araç üretiminin ve performansının geleceğini nasıl şekillendirdiğini öğrenin. Alüminyum alaşımlarının büyüleyici dünyasını keşfetmeye hazır olun!
Metal döküm işlemleri ile doğrudan parça elde edilebilen alüminyum alaşımları, alüminyum alaşımlı dökümlerdir. Bu tür alaşımlardaki alaşım elementlerinin içeriği genellikle karşılık gelen dövme alüminyum alaşımlarındakinden daha yüksektir.
Döküm alüminyum alaşımları, dövme alüminyum alaşımları ile aynı alaşım sistemine sahiptir ve aynı güçlendirme mekanizmalarına sahiptir (gerinim sertleşmesi hariç). Temel farkları şudur: Döküm alüminyum alaşımlarındaki alaşım elementi silikonun maksimum içeriği, çoğu dövme alüminyum alaşımındakinden daha fazladır.
Güçlendirici elementler içermesine ek olarak, döküm alüminyum alaşımları, alaşıma önemli ölçüde akışkanlık kazandırmak ve döküm sırasında büzülme boşluklarının doldurulmasını kolaylaştırmak için yeterli miktarda ötektik element (genellikle silikon) içermelidir. Döküm alüminyum alaşımları, motor silindir kafaları, emme manifoldları, pistonlar, göbekler ve hidrolik direksiyon muhafazaları gibi otomobillerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bileşimdeki alüminyum dışındaki ana elementlere göre dört kategoriye ayrılır: silikon, bakır, magnezyum ve çinko.
1. Alüminyum-Silisyum Alaşımları
"Silumin" veya "hipereutektik alüminyum alaşımları" olarak da bilinen alüminyum-silikon alaşımları, olağanüstü döküm özellikleri, aşınma direnci ve düşük termal genleşme katsayısı ile ünlüdür. 10% ila 25% silisyum içeren bu alaşımlar, dökme alüminyum alaşımları içinde en çok yönlü ve en yaygın kullanılan kategoriyi temsil eder.
Silisyum içeriği alaşımın özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Ötektik bileşimler (yaklaşık 12,6% Si) optimum akışkanlık ve döküm özellikleri sunarken, hiperötektik bileşimler (>12,6% Si) gelişmiş aşınma direnci ve azaltılmış termal genleşme sağlar. 0,6% magnezyuma 0,2% eklenmesi, ısıl işleme iyi yanıt veren Al-Si-Mg alaşımlarını oluşturur ve çökelme sertleşmesi yoluyla mukavemeti ve sertliği artırır.
Bu alaşımlar motor blokları, silindir kapakları, şanzıman kutuları ve karmaşık ince duvarlı dökümler gibi yapısal bileşenlerde geniş uygulama alanı bulmaktadır. Bakır (tipik olarak 1-4%) ve magnezyum ilavesi mekanik özellikleri, ısı direncini ve işlenebilirliği daha da artırabilir. Bu da Al-Si-Cu-Mg alaşımlarını, termal stabilite ve aşınma direncinin çok önemli olduğu pistonlar gibi yüksek performanslı otomotiv bileşenleri için özellikle uygun hale getirir.
Al-Si alaşımlarındaki son gelişmeler şunlardır:
2. Alüminyum-bakır alaşımı
4,5% ila 5,3% bakır içeren alüminyum-bakır alaşımları optimum güçlendirme özellikleri sergiler. Stratejik manganez ve titanyum ilavesi, oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık mukavemetini önemli ölçüde artırmanın yanı sıra döküm performansını da iyileştirebilir. Bu alaşımlar tipik olarak ısıl işlemden sonra 300 ila 350 MPa arasında değişen nihai gerilme mukavemetlerine ulaşır. Bakırın varlığı, yaşlanma sertleşmesi sırasında Al2Cu çökeltilerinin oluşumunu teşvik ederek alaşımın üstün mekanik özelliklerine katkıda bulunur.
Bu alaşımlar öncelikle, nispeten karmaşık olmayan geometrileri korurken önemli dinamik ve statik yüklere dayanacak şekilde tasarlanmış kum dökümlerin üretiminde kullanılır. Yaygın uygulamalar arasında uçak motoru bileşenleri, otomotiv şanzıman muhafazaları ve havacılık ve uzay endüstrilerindeki yapısal parçalar yer alır. Mükemmel mukavemet-ağırlık oranı ve iyi işlenebilirlik, bu alaşımları zorlu koşullar altında yüksek güvenilirlik gerektiren bileşenler için özellikle uygun hale getirir.
Bu alaşımlar olağanüstü mukavemet sunarken, yüksek bakır içeriği nedeniyle diğer alüminyum alaşımlarına kıyasla daha düşük korozyon direnci sergileyebileceklerini belirtmek gerekir. Bu nedenle, korozif ortamlarda bu sınırlamayı hafifletmek için genellikle uygun yüzey işlemleri veya koruyucu kaplamalar kullanılır.
3. Alüminyum-magnezyum alaşımı
12% magnezyum içerikli alüminyum-magnezyum (Al-Mg) döküm alaşımı, düşük yoğunluk (2,55 g/cm³) ve yüksek mukavemet (355 MPa'ya kadar) arasında optimum bir denge sunarak onu en verimli hafif yapısal malzemelerden biri haline getirir. Bu bileşim, magnezyumun alüminyum içindeki katı çözelti güçlendirme etkisini en üst düzeye çıkarır. Alaşım, kararlı, koruyucu bir oksit tabakası oluşumu nedeniyle hem atmosferik hem de deniz ortamlarında mükemmel korozyon direnci sergiler. İyi süneklik ve yorulma direnci dahil olmak üzere kapsamlı mekanik özellikleri, oda sıcaklığında uygun işlenebilirlik ile birleştiğinde, çeşitli uygulamalar için çok yönlü olmasını sağlar.
Havacılık ve uzay endüstrisinde bu Al-Mg alaşımı, ağırlık azaltma ve mukavemetin çok önemli olduğu radar muhafazaları, uçak motoru muhafazaları ve pervane kanatları gibi kritik bileşenler için kullanılır. Yüksek mukavemet/ağırlık oranı onu iniş takımı bileşenleri için de uygun hale getirir. Denizcilik sektöründe, deniz suyu korozyon direnci nedeniyle pervaneler ve yapısal parçalar için tercih edilir. Ayrıca, alaşımın estetik çekiciliği ve korozyon direnci, onu cepheler ve iç tasarım öğeleri de dahil olmak üzere mimari ve dekoratif uygulamalar için mükemmel bir seçim haline getirmektedir.
Alaşımın özellikleri ısıl işlem ve iş sertleştirme süreçleriyle daha da geliştirilebilir ve böylece özel uygulama gereksinimlerini karşılamak için özel mekanik özellikler elde edilebilir. Katmanlı üretimdeki son gelişmeler, bu alaşımı kullanarak karmaşık geometriler ve özelleştirilmiş parçalar için yeni olanaklar yaratmış ve çeşitli yüksek performanslı sektörlerdeki potansiyelini genişletmiştir.
4. Alüminyum-Çinko Alaşım
Mekanik özellikleri geliştirmek için, silikon ve magnezyum sıklıkla alüminyum-çinko ile alaşım haline getirilerek "çinko silumin" veya Al-Zn-Si-Mg alaşımı olarak bilinen bir kompozit elde edilir. Bu alaşım, döküm koşulları altında benzersiz bir kendiliğinden su verme özelliği sergileyerek döküm sonrası acil ısıl işlem ihtiyacını ortadan kaldırır. Döküm halindeki bileşenler, çözelti işlemi ve yaşlandırma gibi modifikasyon ısıl işlem süreçleriyle daha da geliştirilebilen iyi bir mukavemet gösterir.
Çinko silüminin en önemli avantajlarından biri, stabilizasyon ısıl işleminden geçtikten sonra boyutsal kararlılığa sahip olmasıdır. Bu işlem, iç gerilimleri azaltmak ve zaman içinde çarpılma veya bozulmayı en aza indirmek için kontrollü ısıtma ve soğutma döngülerini içerir. Ortaya çıkan boyutsal doğruluk ve tutarlılık, bu alaşımı özellikle yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir:
İyi dökülebilirlik, kendiliğinden su verme özellikleri ve ısıl işlem sonrası boyutsal kararlılık kombinasyonu, silikon ve magnezyum ilaveli alüminyum-çinko alaşımlarını mukavemet, hassasiyet ve uzun vadeli güvenilirliğin çok önemli olduğu çeşitli endüstriyel uygulamalar için çok yönlü bir malzeme seçimi haline getirir.
Alaşım kodları, dökme alüminyumu temsil eden Çince pinyin harfleri "ZL" ve ardından gelen üç Arap rakamından oluşur.
"ZL "den sonraki ilk rakam alaşım serisini belirtir; 1, 2, 3 ve 4 sırasıyla alüminyum-silikon, alüminyum-bakır, alüminyum-magnezyum ve alüminyum-çinko alaşım serilerini temsil eder.
"ZL "den sonraki ikinci ve üçüncü rakamlar alaşımın sıra numarasını belirtir.
Yüksek kaliteli alaşımlar kodlarından sonra bir "A" ile gösterilir.
| Alaşım Çeşitleri | Al-Si Sistemi | Al-Cu Sistemi | Al-Mg Sistemi | Al-Zn Sistemi |
| Alaşım Tanımları | ZL1XX | ZL2XX | ZL3XX | ZL4XX |
| Kod | Başlık | Kod | Başlık |
| S | Kum Döküm | K | Kabuk Kalıp Döküm |
| J | Basınçlı Döküm | Y | Basınçlı Döküm |
| R | Yatırım Döküm | B | Isıl İşlem |
Çeşitli şekil ve özelliklerde yüksek kaliteli hassas dökümler elde etmek için, döküm için kullanılan alüminyum alaşımları genellikle aşağıdaki özelliklere sahiptir.
1. Dar olukları ve yarıkları doldurmak için iyi akışkanlık
2. Genel metallerden daha düşük erime noktası, ancak çoğu durumun gereksinimlerini karşılayabilir
3. İyi termal iletkenlik, erimiş alüminyumun ısısı kalıba hızlı bir şekilde aktarılabilir, bu da daha kısa bir döküm döngüsü ile sonuçlanır
4. Eriyikteki hidrojen ve diğer zararlı gazlar arıtma yoluyla etkili bir şekilde kontrol edilebilir
5. Alüminyum alaşımları dökülürken, sıcak kırılganlık çatlama ve yırtılma eğilimi yoktur
6. İyi kimyasal stabilite, güçlü korozyon direnci
7. Yüzey kusurlarına eğilimli değildir, dökümler iyi yüzey düzgünlüğüne ve parlaklığına sahiptir ve yüzey işlemine tabi tutulmaları kolaydır
8. Döküm alüminyum alaşımlarının işlenebilirliği iyidir, basınçlı döküm, kalıcı kalıp, yeşil kum ve kuru kum kalıpları, kayıp köpük alçı döküm kalıpları kullanılarak dökülebilir ve ayrıca farklı kullanımlar, çeşitler, özellikler ve performanslarda çeşitli dökümler üretmek için vakumlu döküm, düşük basınçlı ve yüksek basınçlı döküm, sıkma döküm, yarı katı döküm, santrifüj döküm vb. kullanılarak oluşturulabilir.
| Isıl İşlem Koşul Kodu | Isıl İşlem Koşul Kategorileri | Özellikler |
| F | Döküm Halinde | -- |
| T1 | Yapay Yaşlanma | Islak kum kalıpları, metal kalıplar ve özellikle döküm parçalar için, hızlı soğutma hızı nedeniyle kısmi katı çözelti etkileri fark edilir. Yaşlandırma işlemi artabilir güç ve sertlikve işlenebilirliği artırır. |
| T2 | Tavlama | Boyutsal kararlılığı artırmak ve alaşımın plastisitesini geliştirmek için döküm işleminde oluşan gerilimi ortadan kaldırın. |
| T4 | Doğal Yaşlandırma ile Çözelti Isıl İşlemi | Isıtma, yalıtım ve hızlı soğutma yoluyla çözelti güçlendirmesi uygulayarak, alaşımların mekanik özelliklerini, özellikle de alaşımın sünekliğini ve oda sıcaklığı koşullarında korozyon direncini artırabiliriz. |
| T5 | Kısmi Yapay Yaşlandırma ile Çözelti Isıl İşlemi | Çözelti işleminin ardından, daha düşük sıcaklıklarda veya daha kısa sürelerde gerçekleştirilen tamamlanmamış bir yapay yaşlandırma işlemi gerçekleştirilir. Amaç, alaşımın mukavemetini ve sertliğini daha da artırmaktır. |
| T6 | Tam Yapay Yaşlandırma ile Çözelti Isıl İşlemi | Sünekliğin azalması pahasına da olsa en yüksek gerilme mukavemeti elde edilebilir. Yaşlandırma, yüksek sıcaklıklarda veya uzun bir süre boyunca gerçekleştirilir. |
| T7 | Stabilizasyon İşlemi ile Çözelti Isıl İşlemi | Dökümlerin yapısal ve boyutsal stabilitesinin yanı sıra alaşımın korozyon direncini de arttırır. Öncelikle yüksek sıcaklıklarda çalışan bileşenler için kullanılır, stabilizasyon işlemi sıcaklığı dökümün çalışma sıcaklığına yaklaşabilir. |
| T8 | Yumuşatma İşlemi ile Çözelti Isıl İşlemi | Çözelti işleminden sonra, stabilizasyon işleminin üzerindeki sıcaklıklar kullanılarak yüksek plastisiteye ve mükemmel boyutsal kararlılığa sahip döküm parçalar elde edilir. |
| T9 | Soğuk ve Sıcak Döngü Tedavisi | Tamamen ortadan kaldırın iç stres dökümlerde ve boyutları stabilize eder. Yüksek hassasiyetli dökümler için kullanılır. |
ZL101 basit bileşimi, kolay eritilmesi ve dökümü, iyi döküm performansı, iyi hava sızdırmazlığı ve nispeten iyi kaynak ve kesme işleme performansı ile bilinir, ancak mekanik özellikleri yüksek değildir.
İnce duvarlı, geniş alanlı çeşitli parçaların dökümü için uygundur, karmaşık şekillerve pompa gövdeleri, dişli kutuları, alet kabukları (çerçeveler) ve ev aletlerindeki parçalar gibi düşük mukavemet gereksinimleri. Esas olarak kum döküm ve metal döküm ile üretilir.
ZL101'e az miktarda Ti eklenmesi, taneyi rafine eder ve alaşımın yapısını güçlendirir, bu da ZL101 ve ZL102'den daha yüksek kapsamlı özelliklerin yanı sıra iyi korozyon direnci ile sonuçlanır.
Mühendislikte genel yük taşıyan yapısal bileşenlerin yanı sıra motosikletler, otomobiller, ev aletleri ve alet ürünlerindeki çeşitli yapısal bileşenler için yüksek kaliteli dökümler olarak kullanılabilir. Kullanımı şu anda ZL102'den sonra ikinci sıradadır. Üretim için yaygın olarak kum döküm ve metal döküm kullanılır.
Bu alaşımın ana özelliği, ZL101'e benzer diğer özelliklerle birlikte iyi akışkanlıktır, ancak ZL101'den daha iyi hava sızdırmazlığına sahiptir.
Çeşitli karmaşık şekilli ince duvarlı kalıp dökümleri ve düşük mukavemetli ince duvarlı, geniş alanlı ve karmaşık şekilli metal veya kum döküm parçaları dökmek için kullanılabilir. İster basınçlı döküm ister metal/kum döküm olsun, sivil ürünlerde en yaygın kullanılan alüminyum alaşımıdır.
Çok sayıda çalışma kristali ve malzemeye karıştırılan Fe'nin zararlı etkilerini önleyen Mn ilavesi nedeniyle, bu alaşım iyi döküm performansına, mükemmel hava sızdırmazlığına, korozyon direncine ve nispeten iyi kaynak ve kesme işleme performansına sahiptir.
Ancak ısı direnci zayıftır.
Turboşarj muhafazaları, silindir kapakları, silindir gömlekleri ve diğer parçalar gibi büyük yüklere sahip karmaşık şekilli, büyük boyutlu dinamik yapısal parçaların üretimi için uygundur. Esas olarak basınçlı döküm ile üretilir, ancak kum döküm ve metal döküm de yaygın olarak kullanılır.
Cu ilavesi ve Si içeriğindeki azalma nedeniyle, bu alaşımın döküm ve kaynak performansı ZL104'ten daha kötüdür, ancak oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık mukavemeti ve kesme işleme performansı, biraz daha düşük plastisite ve daha zayıf korozyon direnci ile ZL104'ten daha iyidir.
Turboşarj muhafazaları, silindir kafaları, silindir gömlekleri ve diğer parçalar gibi karmaşık şekilli, büyük boyutlu ve ağır yüklü dinamik yapısal bileşenler olarak kullanıma uygundur.
ZL105A, ZL105'in safsızlık elementi Fe içeriğini azaltır ve alaşımın mukavemetini artırarak ZL105'ten daha iyi mekanik özellikler sağlar. Yüksek kaliteli dökümler genellikle üretim için kullanılır.
Az miktarda Ti ve Mn ilavesinin yanı sıra Si içeriğindeki artış, bu alaşımın döküm ve yüksek sıcaklık performansını iyileştirerek hava sızdırmazlığı ve korozyon direnci açısından ZL105'ten daha iyi olmasını sağlar.
Genel yükler için yapısal bileşenler ve iyi hava sızdırmazlığı gerektiren ve daha yüksek sıcaklıklarda çalışan parçalar olarak kullanılabilir. Üretim için ağırlıklı olarak kum döküm ve metal döküm kullanılır.
ZL107 mükemmel döküm ve hava sızdırmazlık performansına, iyi mekanik özelliklere, ortalama kaynak ve kesme işleme performansına ve biraz daha zayıf korozyon direncine sahiptir.
Genel dinamiğe veya yüksek sıcaklıklara dayanıklı yapısal bileşenler üretmek için uygundur. statik yükler ve hava sızdırmazlığı gerektiren parçalar. Üretim için yaygın olarak kum döküm kullanılır.
Yüksek Si içeriği ve Mg, Cu ve Mn ilavesi nedeniyle ZL108 mükemmel döküm performansına, küçük bir termal genleşme katsayısına, iyi aşınma direncine, yüksek mukavemete ve iyi ısı direncine sahiptir. Ancak, biraz daha düşük korozyon direncine sahiptir.
İçten yanmalı motorlar için pistonlar ve aşınma direnci gerektiren diğer parçaların yanı sıra sabit boyutlar ve hacim gerektiren parçalar üretmek için uygundur. Esas olarak basınçlı döküm ve metal döküm ile üretilir, ancak kum döküm de kullanılabilir.
Bu, mükemmel döküm ve hava sızdırmazlık performansının yanı sıra yüksek sıcaklık mukavemeti, gelişmiş aşınma direnci ve korozyon direnci sağlamak için artan Si içeriği ve Ni ilavesi ile Al-Si-Cu-Mg-Ni'nin karmaşık bir alaşımıdır. Doğrusal genleşme katsayısı ve yoğunluk da önemli ölçüde azaltılmıştır.
İçten yanmalı motorlar için pistonlar ve aşınma direnci ve sabit boyutlar ve hacim gerektiren parçalar üretmek için uygundur. Üretim için ağırlıklı olarak metal döküm ve kum döküm kullanılır.
ZL111, mükemmel döküm performansı, iyi korozyon direnci, hava sızdırmazlığı ve yüksek mukavemet sağlayan Mn ve Ti ilaveli karmaşık bir alaşımdır. Kaynak ve kesme işleme performansı ortalamadır.
Karmaşık şekilli, ağır yüklü dinamik yapısal bileşenlerin (uçak motoru bileşenleri, su pompaları, yağ pompaları, pervaneler vb. gibi) ve iyi hava sızdırmazlığı gerektiren ve daha yüksek sıcaklıklarda çalışan parçaların dökümü için uygundur. Üretim için esas olarak metal döküm ve kum döküm kullanılır, ancak kalıp döküm de kullanılabilir.
ZL114A, mükemmel döküm performansı, iyi korozyon direnci, hava sızdırmazlığı ve yüksek mukavemet sağlayan Mn ve Ti ilaveli karmaşık bir alaşımdır. Kaynak ve kesme işleme performansı ortalamadır.
Karmaşık şekilli, ağır yüklü dinamik yapısal bileşenlerin (uçak motoru bileşenleri, su pompaları, yağ pompaları, pervaneler vb. gibi) ve iyi hava sızdırmazlığı gerektiren ve daha yüksek sıcaklıklarda çalışan parçaların dökümü için uygundur. Üretim için esas olarak metal döküm ve kum döküm kullanılır, ancak kalıp döküm de kullanılabilir.
ZL115 iyi döküm performansına ve yüksek mekanik özelliklere sahiptir, esas olarak ağır hizmet tipi mühendislik yapısal bileşenleri ve valf muhafazaları ve pervaneler gibi diğer parçalar olarak kullanılır. Üretim için ağırlıklı olarak kum döküm ve metal döküm kullanılır.
ZL116, ZL115'ten Zn ve Sb'nin çıkarılması ve eser elementler Ti ve Be'nin eklenmesiyle elde edilen karmaşık bir Al-Cu-Mg alaşımıdır. Alaşımın taneleri rafine edilmiş ve Fe safsızlıklarının zararlı etkileri azaltılarak iyi döküm ve hava sızdırmazlık performansının yanı sıra yüksek mekanik özellikler sağlanmıştır.
Uçak ve füzelerdeki parçalar gibi büyük yüklere dayanabilen dinamik yapısal bileşenlerin ve sivil ürünlerde iyi kapsamlı özelliklere sahip çeşitli parçaların dökümü için uygundur. Üretim için ağırlıklı olarak kum döküm ve metal döküm kullanılır.
ZL117, eser element Mn ve nadir toprak elementi RE ilavesiyle hiperötektik bir yapıya ve 19-22% yüksek Si içeriğine sahip karmaşık bir Al-Cu-Mg alaşımıdır. Mükemmel döküm performansına, iyi oda sıcaklığına ve yüksek sıcaklık mukavemetine, düşük termal genleşme katsayısına sahiptir ve yumuşak bir matris üzerine dağıtılmış birçok sert birincil Si partikülünden oluşan üst düzey aşınmaya dayanıklı bir malzemedir.
İçten yanmalı motorlar için pistonlar, fren balataları ve sabit boyutlara ve hacme sahip diğer aşınmaya dayanıklı parçaların yanı sıra yüksek mukavemetli yapısal bileşenlerin dökümü için uygundur. Metal döküm esas olarak üretim için kullanılır, ancak kum döküm de kullanılabilir.
Buna ek olarak, Çin Havacılık Endüstrisi Kurumu da üç alüminyum-silikon alaşımı (ZL112Y, ZL113Y ve ZL117Y) geliştirmiştir. ZL112Y ve ZL113Y, her ikisi de iyi döküm performansı, hava sızdırmazlığı ve yüksek mekanik özelliklere sahip, yüksek mukavemet ve çalışma sıcaklıkları ve iyi hava sızdırmazlığı gerektiren parçaların yanı sıra sabit boyutlara, hacme ve iyi ısı transfer performansına sahip pistonlar gibi diğer aşınmaya dayanıklı parçaların dökümü için uygun Al-Si-Cu kalıp döküm alaşımlarıdır.
Üretim için çoğunlukla kalıp döküm kullanılır, ancak kum döküm ve metal döküm de kullanılabilir. ZL108'den farklı olarak Si içeriği azaltılır ve katı çözelti güçlendirmesini ve çökelme sertleşmesini artıran Cu içeriği artırılır, bu da ZL108'den daha iyi oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık performansı sağlar.
ZL201 iyi oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık mekanik özelliklerine, orta düzeyde plastisiteye, ortalama kaynak ve kesme işleme performansına, sıcak çatlama eğilimi ile zayıf akışkanlığa ve zayıf korozyon direncine sahiptir.
Nispeten yüksek sıcaklıklarda (200-300 ℃) çalışan yapısal bileşenlerin veya oda sıcaklığında büyük dinamik veya statik yükler taşıyan parçaların yanı sıra düşük sıcaklıklarda (-70 ℃) çalışan parçaların dökümü için uygundur. Kum döküm esas olarak üretim için kullanılır.
ZL201A, ZL201'e kıyasla Fe ve Si safsızlıklarının içeriğini büyük ölçüde azaltır, bu da daha yüksek oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık mekanik özellikleri ile sonuçlanır. İyi kesme ve kaynak performansına sahiptir ancak döküm performansı zayıftır.
300°C'de çalışan veya oda sıcaklığında büyük dinamik veya statik yükler taşıyan parçalar için kullanılabilir. Kum döküm esas olarak üretim için kullanılır.
ZL202 nispeten iyi döküm performansına ve yüksek sıcaklık dayanımına, sertliğe ve aşınma direncine sahiptir, ancak korozyon direnci zayıftır.
Silindir kapakları gibi 250 ℃ sıcaklıkta çalışan ve küçük yükler taşıyan parçaların dökümü için uygundur. Üretim için ağırlıklı olarak kum döküm ve metal döküm kullanılır.
ZL203 daha düşük Si içeriğine sahiptir, bu da biraz daha zayıf akışkanlık, daha fazla sıcak çatlama eğilimi ve daha zayıf korozyon direnci ile sonuçlanır. Bununla birlikte, iyi bir yüksek sıcaklık mukavemetine, kaynak ve kesme işleme performansına sahiptir.
250°C'nin altında bir sıcaklıkta çalışan ve küçük yükler taşıyan parçaların veya alet parçaları ve karter gövdeleri gibi oda sıcaklığında büyük yükler taşıyan parçaların dökümü için uygundur. Üretim için ağırlıklı olarak kum döküm ve düşük basınçlı döküm kullanılır.
ZL204A, iyi plastisite ve kaynak ve kesme işleme performansına sahip, ancak zayıf döküm performansı olan yüksek saflıkta, yüksek mukavemetli bir döküm Al-Cu alaşımıdır.
Destek tabanları ve destek kolları gibi büyük yükler taşıyan yapısal bileşenlerin dökümü için uygundur. Üretim için ağırlıklı olarak kum döküm ve düşük basınçlı döküm kullanılır.
ZL205A şu anda dünyada kullanılan en güçlü alüminyum alaşımıdır. İyi plastisite ve korozyon direncine, mükemmel kesme ve kaynak performansına, ancak zayıf döküm performansına sahiptir.
Büyük yükler taşıyan yapısal bileşenlerin ve düşük hava geçirmezlik gereksinimleri olan bazı parçaların dökümü için uygundur. Kum döküm, düşük basınçlı döküm ve metal döküm kullanılabilir.
ZL207, ortalama döküm performansı, kaynak ve kesme işleme performansı ve düşük oda sıcaklığı mukavemeti ile çok yüksek yüksek sıcaklık mukavemetine sahiptir.
Uçak motorlarındaki valf kovanları ve petrol endüstrisindeki bazı ısıya dayanıklı bileşenler gibi 400 ℃ altında çalışan çeşitli yapısal bileşenlerin dökümü için uygundur. Üretim için ağırlıklı olarak kum döküm ve düşük basınçlı döküm kullanılır.
ZL209, iyi kaynak ve kesme işleme performansı ile ZL201A'dan daha yüksek gerilme mukavemeti, akma noktası ve yüksek sıcaklık mukavemetine sahiptir, ancak zayıf döküm performansı ve uzaması vardır.
İçten yanmalı motorlardaki parçalar gibi daha yüksek sıcaklıklarda çalışan çeşitli aşınmaya dayanıklı bileşenlerin dökümü için uygundur. Kum döküm esas olarak üretim için kullanılır.
ZL301, iyi kesme işleme performansı, nispeten iyi kaynak performansı, yüksek mukavemet, iyi eloksal performansı ile şu anda mevcut olan en korozyona dayanıklı alüminyum alaşımdır, ancak karmaşık döküm süreci̇gevşeklik ve sıcak çatlama gibi kusurların üretilmesi kolaydır.
Deniz araçlarındaki çeşitli bileşenler, pompa gövdeleri, çarklar, petrol endüstrisindeki çerçeveler gibi 150 ℃ sıcaklıkta çalışan deniz suyu gibi aşındırıcı ortamlarda büyük yüklere sahip çeşitli parçaların dökümü için uygundur. Kum döküm esas olarak üretim için kullanılır.
ZL303, ZL301'den daha iyi yüksek sıcaklık mukavemetine, iyi korozyon direncine (ZL301'den biraz daha kötü), mükemmel kesme işleme performansına, iyi kaynak performansına, ZL301'den daha iyi döküm performansına sahiptir, ısıl işlem uygulanamaz, bu da ZL301'den çok daha düşük mekanik özelliklere neden olur.
Deniz suyu, kimya sanayi, gaz gibi korozif ortamlarda orta yük taşıyan uçak motorları, füzeler, içten yanmalı motorlar, kimyasal pompalar, yağ pompaları, petrokimyasal gaz pompa gövdeleri, rotorlar, kanatlar gibi parçaların dökümü için uygundur. Basınçlı döküm ve kum döküm ağırlıklı olarak kullanılmaktadır.
ZL305, Zn ilavesi ve Mg içeriğinin azaltılması nedeniyle ZL301 ve ZL303'e göre doğal yaşlandırmadan sonra daha iyi döküm performansına ve daha kararlı dokuya sahiptir. Eser elementler Ti ve Be ilavesi nedeniyle gevşeklik ve sıcak çatlama oluşturma eğilimi azdır, bu da iyi kapsamlı özellikler ve güçlü stres korozyon direnci ile sonuçlanır.
Ancak, yüksek sıcaklıklardaki mekanik özellikleri zayıftır. Uçak, içten yanmalı motorlar, kimyasal pompalar, yağ pompaları, petrokimyasal gaz pompası gövdeleri, rotorlar, kanatlar gibi büyük yükler taşıyan ve deniz suyu, kimyasallar ve 100 ° C'nin altındaki gaz gibi aşındırıcı ortamlarda çalışan parçaların dökümü için uygundur. Kum döküm esas olarak üretim için kullanılır.
ZL401 mükemmel döküm performansına, büzülme ve sıcak çatlamaya karşı küçük bir eğilime, yüksek mekanik özelliklere, iyi kaynak ve kesme işleme performansına sahiptir, ancak yüksek özgül ağırlık, düşük plastisite ve zayıf korozyon direncine sahiptir.
Esas olarak basınçlı döküm ve döküm kalıpları, şablonlar ve uçak, içten yanmalı motorlar, araçlar ve 200 ℃'yi aşmayan sıcaklıklarda çalışan ve orta yük taşıyan diğer ürünlerdeki yapısal bileşenler için kullanılır. Basınçlı döküm, kum döküm ve metal döküm kullanılabilir.
| Alaşım Serisi | Ülke | Alaşım Sınıfı | WB/% | Standart Özellikler | ||||
| Si | Cu | Mg | Fe | Al | ||||
| AI-Si serisi | Çin | YL102 | 10.0-13.0 | <0.6 | <0.05 | <1.2 | Ödenek | GB/T15115-94 |
| Japonya | ADC1 | 11.0-13.0 | <1.0 | <0.30 | <1.2 | JISH5302-82 | ||
| Amerika | 413 | 11.0-13.0 | <1.0 | <0.35 | <2.0 | ASTMB85-82 | ||
| Rusya | AJ12 | 10.0-13.0 | <0.6 | <0.10 | <1.5 | TOCT2685-82 | ||
| Almanya | AlSil2 | 11.0-13.5 | <0.10 | <0.05 | <1.0 | DIN1725 | ||
| AI-Si-Mg serisi | Çin | YL104 | 8.0-10.5 | <0.30 | 0.17-0.30 | <1.0 | Ödenek | GB/T15115-94 |
| Japonya | ADC3 | 9.0-10.0 | <0.60 | 0.40-0.60 | <1.3 | JISH5302-82 | ||
| Amerika | 360 | 9.0-10.0 | <0.60 | 0.40-0.60 | <2.0 | ASTMB85-82 | ||
| Rusya | AJl4 | 8.0-10.5 | <0.10 | 0.17-0.30 | <1.0 | TOCT2685-82 | ||
| Almanya | AlSil0Mg | 9.0-11.0 | <0.10 | 0.20-0.50 | <1.0 | DIN1725 | ||
| AI-Si-Cuseries | Çin | YL112 | 7.5-9.5 | 3.0-4.0 | <0.30 | <1.2 | Ödenek | GB/T15115-94 |
| YL113 | 9.6-12.0 | 1.5-3.5 | <0.30 | <1.2 | ||||
| Japonya | ADC10 | 7.5-9.5 | 2.0-4.0 | <0.30 | <1.3 | JISH5302-82 | ||
| ADC12 | 9.6-12.0 | 1.5-3.5 | <0.30 | <1.3 | ||||
| Amerika | 380 | 7.5-9.5 | 3.0-4.0 | <0.10 | <1.3 | ASTMB85-82 | ||
| 383 | 9.5-11.5 | 2.0-3.0 | <0.10 | <1.3 | ||||
| Rusya | AJl6 | 4.5-6.0 | 2.0-3.0 | <0.10 | <1.5 | TOCT2685-82 | ||
| Almanya | AlSi8Cu3 | 7.5-9.5 | 2.0-3.5 | <0.30 | <1.3 | DIN1725 | ||
| AI-Mg serisi | Çin | YL302 | 0.80-1.30 | <0.10 | 4.5-5.5 | <1.2 | Ödenek | GB/T15115-94 |
| Japonya | ADC5 | <0.30 | <0.20 | 4.0-8.5 | <1.8 | JISH5302-82 | ||
| Amerika | 518 | <0.35 | <0.25 | 7.5-8.5 | <1.8 | ASTMB85-82 | ||
| Rusya | AlMg9 | <0.50 | <0.05 | 7.0-10.0 | <1.0 | DIN1725 | ||
(GB/T 1173-2013)
| Alaşım Sınıfı | Alaşım Kodu | Döküm Yöntemi | Alaşım Durumu | Çekme Dayanımı Rm/MPa | Uzama Oranı A/% | Brinell Sertlik HBW. |
| ≥ | ||||||
| ZAlSi7Mg | ZLl01 | S、R、J、K | F | 155 | 2 | 50 |
| S、R、J、K | T2 | 135 | 2 | 45 | ||
| JB | T4 | 185 | 4 | 50 | ||
| S、R、K | T4 | 175 | 4 | 50 | ||
| J、JB | T5 | 205 | 2 | 60 | ||
| S、R、K | T5 | 195 | 2 | 60 | ||
| SB、RB、KB | T5 | 195 | 2 | 60 | ||
| SB、RB、KB | T6 | 225 | 1 | 70 | ||
| SB、RB、KB | T7 | 195 | 2 | 60 | ||
| SB、RB、KB | T8 | 155 | 3 | 55 | ||
| ZAlSi7MgA | ZL101A | S、R、K | T4 | 195 | 5 | 60 |
| J、JB | T4 | 225 | 5 | 60 | ||
| S、R、K | T5 | 235 | 4 | 70 | ||
| SB、RB、KB | T5 | 235 | 4 | 70 | ||
| JB、J | T5 | 265 | 4 | |||
| SB、RB、KB | T6 | 275 | 2 | 80 | ||
| JB、J | T6 | 295 | 3 | 80 | ||
| ZAlSi12 | ZL102 | SB、JB、RB、KB | F | 145 | 4 | 50 |
| J | F | 155 | 2 | 50 | ||
| SB、JB、RB、KB | T2 | 135 | 4 | 50 | ||
| J | T2 | 145 | 3 | 50 | ||
| ZAlSi9Mg | ZL104 | S、R、J、K | F | 150 | 2 | 50 |
| J | T1 | 200 | 65 | |||
| SB、RB、KB | T1 | 230 | 2 | 70 | ||
| J、JB | T6 | 240 | 2 | 70 | ||
| ZAlSi5Cu1Mg | ZL105 | S、J、R、K | T1 | 155 | 65 | |
| S、R、K | T5 | 215 | 1 | 70 | ||
| J | T5 | 235 | 70 | |||
| S、R、K | T6 | 225 | 70 | |||
| S、J、R、K | T7 | 175 | 1 | 65 | ||
| ZAlSi5Cu1MgA | ZL105A | SB、R、K | T5 | 275 | 1 | 80 |
| J、JB | T5 | 295 | 2 | 80 | ||
(GB/T 1173-2013)
| Alaşım Tipi | Alaşım Sınıfı | Alaşım Kodu | Döküm Yöntemi | Alaşım Durumu | Çekme Dayanımı Rm/MPa | Uzama Oranı A/% | Brinell Sertliği HBW. |
| ≥ | |||||||
| Al-CuAlloy | ZAlCu5Mg | ZL201 | S、J 、R、K | T4 | 295 | 8 | 70 |
| S、J 、R、K | T5 | 335 | 4 | 90 | |||
| S | T7 | 315 | 2 | 80 | |||
| ZAlCu5MgA | ZL201A | S、J 、R、K | T5 | 390 | 8 | 100 | |
| ZAlCul0 | ZL202 | S、J | F | 104 | - | 50 | |
| S、J | T6 | 163 | - | 100 | |||
| ZAlCu4 | ZL203 | S、R、K | T4 | 195 | 6 | 60 | |
| J | T4 | 205 | 6 | 60 | |||
| S、R、K | T5 | 215 | 3 | 70 | |||
| J | T5 | 225 | 3 | 70 | |||
| ZAlCu5MnCdA | ZL204A | S | T5 | 440 | 4 | 100 | |
| ZAlCu5MnCdVA | ZL205A | S | T5 | 440 | 7 | 100 | |
| S | T6 | 470 | 3 | 120 | |||
| S | T7 | 460 | 2 | 110 | |||
| ZAlR5Cu3Si2 | ZL207 | S | T1 | 165 | - | 75 | |
| J | T1 | 175 | - | 75 | |||
| Al-MgAlloy | ZAlMgl0 | ZL301 | S、J、R | T4 | 280 | 9 | 60 |
| ZAlMg5Si | ZL303 | S、J 、R、K | F | 143 | 1 | 55 | |
| ZAlMg8Znl | ZL305 | S | T4 | 290 | 8 | 90 | |
| Al-ZnAlloy | ZAlZn11Si7 | ZL401 | S、R、K | T1 | 195 | 2 | 80 |
| J | T1 | 245 | 90 | ||||
| ZAlZn6Mg | ZL402 | J | T1 | 235 | 4 | 70 | |
| S | T1 | 220 | 4 | 65 | |||
Kusur özellikleri:
Oksidasyon cürufu kalıntıları çoğunlukla dökümlerin üst yüzeyinde, kalıbın havalandırılmadığı köşelerde dağılır. Kırılma çoğunlukla gri-beyaz veya sarıdır, X-ray incelemesi veya işleme sırasında bulunur ve alkali yıkama, asit yıkama veya anodizasyon sırasında da bulunabilir.
Sebepler:
Kusur özellikleri:
Döküm duvarının içindeki gözenekler genellikle yuvarlak veya ovaldir, pürüzsüz bir yüzeye sahiptir, genellikle parlak oksit derisi, bazen yağ gibi sarımsıdır. Yüzey gözenekleri ve kabarcıkları kumlama yoluyla bulunabilir ve iç gözenekler ve kabarcıklar X-ışını veya işleme yoluyla bulunabilir ve X-ışını filminde siyah görünür.
Sebepler:
Kusur özellikleri:
Alüminyum dökümlerde büzülme gözenekliliği genellikle iç kapının yakınında, kesitin en kalın olduğu yükselticinin kökünde, kalın ve ince duvarların birleştiği yerde ve büyük, ince duvarlı alanlarda meydana gelir. Kırılma yüzeyi döküm halindeyken gri veya açık sarı görünür ve ısıl işlemden sonra açık gri, açık sarı veya gri-siyaha döner. X-ışını filmlerinde bulut benzeri bir şekil olarak görünür ve şiddetli büzülme gözenekliliği X-ışını, floresan düşük büyütmeli kırık muayenesi gibi yöntemlerle tespit edilebilir.
Sebepler:
(1) Döküm çatlağı
Tane sınırları boyunca gelişen, genellikle segregasyonun eşlik ettiği, yüksek sıcaklıklarda oluşan bir çatlak türüdür. Önemli hacim büzülmesine sahip alaşımlarda ve daha karmaşık şekillere sahip dökümlerde ortaya çıkma eğilimindedir.
(2) Isıl işlem çatlağı
Isıl işlem sırasında aşırı ısınma veya yanmadan kaynaklanır, genellikle transgranüler çatlaklar olarak ortaya çıkar. Genellikle stres oluşturan ve aşırı hızlı soğutma sırasında yüksek termal genleşme katsayısına sahip alaşımlarda veya diğer metalürjik kusurlar mevcut olduğunda meydana gelir.
Sebepler:
(1) Ayırma yüzeyini temizleyin, kalıp boşluğunu temizleyin, ejektör çubuğunu temizleyin; kaplamayı iyileştirin, püskürtme işlemini iyileştirin; sıkıştırma kuvvetini artırın, dökülen metal miktarını artırın. Bu önlemler basit işlemlerle uygulanabilir.
(2) İşlem parametrelerini, enjeksiyon kuvvetini, enjeksiyon hızını, doldurma süresini, kalıp açma süresini, dökme sıcaklığını, kalıp sıcaklığını vb. ayarlayın.
(3) Malzemeleri değiştirin, yüksek kaliteli alüminyum alaşımlı külçeler seçin, yeni malzemelerin geri dönüştürülmüş malzemelere oranını değiştirin, eritme sürecini iyileştirin.
(4) Kalıbı değiştirin, dökme sistemini değiştirin, iç kapılar ekleyin, taşma olukları, egzoz olukları vb. ekleyin.
Örneğin, basınçlı dökümlerde parlama oluşmasının nedenleri arasında şunlar sayılabilir:
(1) Alüminyum alaşımlarında nadir toprak elementlerinin rafine edici rolü (Nadir toprak elementleri inklüzyonların morfolojisini iyileştirebilir ve tane sınırlarını saflaştırabilir).
(2) Nadir toprakların alüminyum alaşımları üzerindeki arıtma etkisi (İnce eş eksenli kristallerin oluşumunu teşvik etmek için sütunlu ve dendritik kristallerin büyümesini kasıtlı olarak engeller, bu işleme tane arıtma işlemi denir).
(3) Nadir toprağın alüminyum-silikon alaşımları üzerindeki modifikasyon etkisi (Al-Si alaşımlarının dökümünde, Si fazı doğal koşullar altında bloklu veya pul pul kırılgan fazlara dönüşecek, matrisi ciddi şekilde parçalayacak, alaşımın mukavemetini ve plastisitesini azaltacaktır, bu nedenle uygun bir forma dönüştürülmesi gerekir. Modifikasyon işlemi, ötektik Si'yi kaba pul puldan ince lifli veya lamelli hale dönüştürür, böylece alaşım performansını artırır.
MachineMFG'nin kurucusu olarak, kariyerimin on yıldan fazlasını metal işleme sektörüne adadım. Kapsamlı deneyimim, sac metal imalatı, talaşlı imalat, makine mühendisliği ve metaller için takım tezgahları alanlarında uzman olmamı sağladı. Bu konular hakkında sürekli düşünüyor, okuyor ve yazıyorum, sürekli olarak alanımın ön saflarında kalmaya çalışıyorum. Bilgi ve uzmanlığımın işiniz için bir değer olmasına izin verin.
TR 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO