Menguasai aloi aluminium ADC12: Buku Panduan Muktamad Die-Casting

1. Pengenalan

ALLOY ALUMINUM ADC12 berdiri sebagai aloi silikon tinggi silikon utama Jepun, diseragamkan di bawah Hanya H5302.

Dicirikan oleh ketidakstabilan seimbangnya, kekuatan mekanikal, dan rintangan kakisan, ADC12 menyokong berjuta -juta automotif, elektronik, dan komponen perindustrian di seluruh dunia.

Sejak penerimaan rasmi pada tahun 1970 -an, ADC12 telah merebak ke Asia dan Eropah, Menawarkan foundries workhorse yang boleh dipercayai yang menjembatani kecekapan kos dengan prestasi.

Perkembangan aloi al-si-cu untuk pemutus mati bermula pada awal hingga pertengahan abad ke-20, didorong oleh keperluan bahan -bahan yang dapat dengan mudah dilemparkan ke dalam bentuk kompleks dengan kekuatan yang baik dan kestabilan dimensi.

ADC12 ALUMINUM ALLOY, dan rakan sejawatnya, cepat mendapat perhatian kerana keupayaan pengisian yang luar biasa dan profil harta seimbang mereka.

Hari ini, ADC12 adalah salah satu aloi pemutus mati yang paling banyak digunakan secara global, Terutama lazim di Asia dan semakin diiktiraf dan digunakan di Amerika Utara dan Eropah, selalunya di bawah jawatan yang setara.

Di mana-mana dari keupayaannya untuk memenuhi tuntutan pengeluaran volum tinggi untuk industri seperti automotif, elektronik, dan barangan pengguna.

2. Jawatan dan Latar Belakang Aluminium Aluminium Aluminium

Sistem penomboran dan kesetaraan JIS (ADC12 ≈ A383/A383.0)

"ADC" di ADC12 bermaksud "Aluminium Die Casting" dalam Standard Perindustrian Jepun (Dia) sistem.

Nombor "12" membezakannya dari aloi pemutus aluminium lain berdasarkan julat komposisi tertentu.

Di peringkat antarabangsa, ADC12 sangat serupa dan sering dianggap bersamaan dengan aloi ASTM B85 A383 (atau A383.0) di Amerika Utara.

Walaupun variasi kecil dalam had kekotoran atau julat elemen tertentu mungkin wujud di antara piawaian, Ciri -ciri asas dan kesesuaian aplikasi mereka sebahagian besarnya boleh dipertukarkan.

Evolusi aloi pemutus al-si-cu di Jepun

Industri Jepun memainkan peranan penting dalam penapisan aloi pemutus al-si-cu untuk aplikasi yang menuntut ketepatan dan produktiviti yang tinggi, terutamanya dalam sektor automotif dan elektronik.

Penyeragaman aloi seperti ADC12 memudahkan kualiti dan prestasi yang konsisten, Menyumbang kepada pertumbuhan kehebatan pembuatan Jepun.

Aloi ini dibangunkan untuk menawarkan keseimbangan yang optimum, melekat mati rendah, dan kekuatan mekanikal yang mencukupi untuk komponen yang dihasilkan secara besar-besaran.

Setara aloi aluminium ADC12

• Dia H5302 'ADC12': Standard Jepun untuk aloi silikon silikon al-si-cu die-casting.
• Dan AC-ILSI12CU: Setara Eropah, ditentukan dalam en 1706.
• ASTM A383.0: Analog Amerika Utara, sering dipanggil A383.0 atau A383.1.

3. Komposisi dan falsafah alloying

Komposisi kimia nominal

Falsafah Alloying

1. Memaksimumkan kebolehpercayaan:
   Sasaran ADC12 9-12 % Dan, meletakkannya di hujung tinggi untuk aloi mati.
   Kandungan silikon eutektik itu memberi anda cair cecair yang dapat dipenuhi dengan pasti sub-milimeter dinding dalam kitaran suntikan 5-10 s.
2. Kekuatan keseimbangan dan kemuluran:
   Tahap tembaga (1.5-3.5 %) memberikan kekuatan melalui zarah al₂cu halus, namun cukup rendah untuk mengelakkan air mata panas.
   Penambahan magnesium (< 0.6 %) kemudian biarkan penuaan buatan tanpa mengurangkan kebolehpercayaan.
3. Kawalan kekotoran:
   Topi ketat pada Fe, Dalam, dan PB menghalang intermetallics rapuh dan kemasukan toksik.
   Pensijilan bahan mentah yang konsisten dan Spektrometri OES cek memastikan setiap cair bermula dalam spesifikasi.
4. Menyokong rawatan pasca-cast:
   MG dan CU ADC12 membolehkan kedua -duanya T5 (penuaan langsung) dan T6 (penyelesaian + penuaan) Tempers.
   Foundries Pilih T5 Apabila anda memerlukan penyimpangan yang minimum; T6 Ketika kekerasan maksimum dan masalah rintangan merayap.

Mengakibatkan mikrostruktur

• Rangkaian Eutektik Al -Si halus: Silicon seperti plat berubah menjadi morfologi separa berserabut di bawah pengubah SR atau NA TRACE, meningkatkan kemuluran sebanyak 15-20 %.
• Disebarkan intermetallics: Al₂cu dan mg₂si precipitates mengedarkan secara seragam, memberikan kekuatan tanpa zon rapuh besar.
• Saiz bijian halus: Zarah al₆mn yang disebabkan mangan bertindak sebagai tapak nukleus, menghasilkan matriks aluminium equiaxed yang menentang retak.

4. Sifat mekanikal dan fizikal aloi aluminium ADC12

Sifat mekanikal as-cast

Pengaruh suhu terhadap prestasi mekanikal

Sifat fizikal

5. Pertimbangan proses pemutus mati untuk ADC12

Asas-asas Casting Die Tekanan Tinggi (HPDC):

• Dewan sejuk vs. Ruang panas:
  ADC12, Seperti kebanyakan aloi aluminium, Mati Casting menggunakan ruang sejuk Proses HPDC.
  Dalam kaedah ini, Logam Molten dilancarkan dari relau pegangan luaran ke dalam lengan tembakan "sejuk" sebelum disuntik ke dalam rongga mati pada tekanan tinggi dan halaju.
  Mesin ruang panas biasanya digunakan untuk aloi titik lebur yang lebih rendah seperti zink dan magnesium.
• Kitaran proses: Kitaran HPDC untuk aloi aluminium ADC12 melibatkan:
  1. Pelinciran mati: Memohon ejen pelepasan ke permukaan mati.
  2. Mati penutup: Kedua -dua bahagian mati diapit bersama -sama dengan kekuatan tinggi.
  3. Suntikan: Molten ADC12 disuntik ke dalam rongga mati pada kelajuan tinggi (Mis., 30-60 m/s) dan tekanan.
  4. Intensifikasi: Setelah rongga dipenuhi, Piston penguat menggunakan tekanan yang lebih tinggi untuk membantu penyusutan makanan dan meningkatkan ketumpatan pemutus.
  5. Pemejalan: Pemutus dengan cepat menguatkan tekanan kerana bersentuhan dengan mati keluli yang agak sejuk.
  6. Pembukaan mati: Separuh mati terpisah.
  7. Letakkan: Pin ejektor menolak pemutus keluar dari mati.

Parameter proses khusus ADC12

Reka bentuk mati dan gating

• Lokasi pintu: Kedudukan pintu di bahagian paling tebal untuk menggalakkan pemejalan arah ke arah penaik.
• Konfigurasi riser: Gunakan penumpang sampingan dan atas untuk memberi makan pengecutan tanpa membungkus rongga.
• Pengudaraan: Menggabungkan mikro-vents (0.05-0.1 mm) di sepanjang garis perpisahan untuk membolehkan udara dan stim terperangkap dari interaksi cair-foam untuk melarikan diri.

Mengawal kecacatan

• Pengurangan keliangan: Menggabungkan masa intensifikasi yang dioptimumkan dengan pengisian yang dibantu vakum atau tekanan tinggi untuk mengurangkan keliangan gas dengan sehingga 60 %.
• Pencegahan panas: Mengekalkan julat pembekuan yang tepat dengan menjaga Cu di bawah 3.5% dan mg bawah 0.6%. Sekiranya anda memerhatikan garis air mata kecil dalam ujian makmal, Pertimbangkan untuk menambah 0.01% Pengubah sr untuk memperbaiki eutektik.
• Mengelakkan lipatan oksida: Pastikan mengisi laminar dengan melicinkan peralihan pelari dan mengawal pecutan plunger ke bawah 5 g.

6. Rawatan haba dan pengerasan umur

Reka Bentuk Pengaduan ADC12 membolehkan anda menyesuaikan kekuatan dan kekerasan melalui rawatan haba terkawal. Dengan memilih kitaran penuaan yang betul, Anda mengimbangi keuntungan mekanikal terhadap kestabilan dimensi-kritikal untuk komponen die-cast ketepatan.

Temper biasa: T5 dan T6

Menyesuaikan kitaran anda

1. Rawatan penyelesaian (T6 sahaja):
   • Panas ke 535 ± 5 ° C., Rendam untuk 3-5 h untuk membubarkan cu dan mg menjadi penyelesaian yang kukuh.
   • Kunci quench air cepat dalam matriks supersaturated yang "usia" semasa pemanasan berikutnya.
2. Penuaan:
   • T5: Langkau penyelesaian dan umur di 160-170 ° C. untuk 4-6 h sebaik sahaja selepas lemparan.
   • T6: Umur di 160 ° C. untuk 8-10 h selepas pelindapkejutan.
3. Penyejukan & Meluruskan:
   • Merancang tambahan 2-4 h pada suhu bilik untuk kelonggaran tekanan.
   • Gunakan lekapan mekanikal cahaya semasa penuaan untuk membetulkan corak penyimpangan yang diketahui.

Untuk hujungnya: Jalankan sekumpulan kecil blok tolok untuk mengukur peralihan dimensi sebelum pengeluaran berskala penuh.

Kesan ke atas mikrostruktur

• T5 Penuaan: Pretipitates halus mg₂si dan zarah al₂cu di sepanjang sempadan bijian, meningkatkan kekuatan hasil dengan minimum kasar.
• T6 Penuaan: Menggalakkan kedua -dua intragranular dan sempadan precipitates -delivering kekuatan puncak tetapi kasar beberapa rangkaian eutektik, yang sedikit mengurangkan ketangguhan.

Kestabilan dan gangguan dimensi

7. Rawatan permukaan dan penamat

Pemangkasan, Deburring, dan elaun pemesinan

• Pemangkasan & Penyingkiran kilat:
  • Gunakan tekanan trim yang dipasang di mati atau CNC Milling untuk mengeluarkan pintu dan kilat.
  • Bertujuan untuk ketinggian kilat sisa ≤ 0.2 mm untuk meminimumkan kerja hiliran.
• Deburring:
  • Menggunakan alat deburring pneumatik atau tumbuh dengan media seramik.
  • Sasaran Burr Heights ≤ 0.1 mm di permukaan mengawan untuk pemasangan lancar.
• Elaun pemesinan:
  • Menyediakan 0.5-1.0 mm Peruntukan mengenai dimensi kritikal (lubang bolt, wajah pengedap).
  • Untuk ciri-ciri ultra-ketepatan (± 0.05 mm), Meningkatkan elaun kepada 1.5 mm untuk mengelakkan kerja semula.

Salutan penukaran anodizing dan kromat

Salutan serbuk, Lukisan cecair, dan penyaduran

• Salutan serbuk:
  • Aplikasi elektrostatik serbuk poliester atau epoksi di 60-100 μm Dft.
  • menyembuhkan di 180-200 ° C. selama 10-15 minit-beralih hidup, Kemasan UV-stabil.
• Lukisan cecair:
  • Sistem poliuretana dua komponen disembur ke 40-80 μm.
  • Menawarkan estetika berkilat tinggi atau matte; Sentuhan mesra untuk pembaikan.
• Electroplating:
  • Zink (10-20 μm) untuk perlindungan kakisan korban.
  • Nikel (5-15 μm) untuk rintangan haus dan bersinar hiasan.

Impregnation untuk kebocoran

• Impregnasi vakum:
  • Selepas pemesinan, Buat bahagian dalam epoksi atau resin di bawah < 5 KPA vakum.
  • Resin menembusi pulositi mikro; menyembuhkan di 80-100 ° C. selama 10-20 minit.
• Prestasi:
  • Mencapai kadar kebocoran < 10⁻⁴ ml/min di bawah 15 Tekanan MPA.
  • Sesuai untuk perumahan hidraulik, manifolds penyejuk, dan komponen pengendalian cecair.

8. Rintangan kakisan dan ketahanan

Tingkah laku filem oksida semula jadi

Seperti semua aloi aluminium, ADC12 secara semula jadi membentuk nipis, pengikut, dan oksida aluminium pelindung (Al₂o₃) lapisan apabila terdedah kepada oksigen.

Filem pasif ini memberikan rintangan kakisan awal yang baik dalam keadaan atmosfera yang ringan.

Pitting dan stres-corosion retak dalam persekitaran klorida

• Pitting kakisan: Kandungan tembaga dalam aloi aluminium ADC12 dapat mengurangkan ketahanannya terhadap kakisan pitting dalam persekitaran yang mengandungi klorida (Mis., Atmosfer Marin, Pendedahan garam jalan) berbanding dengan aloi aluminium tembaga rendah.
• Tekanan-karat retak (SCC): Walaupun aloi pemutus al-si-cu seperti ADC12 pada umumnya tidak sangat terdedah kepada SCC dalam keadaan atmosfera biasa, Pendedahan yang berpanjangan kepada persekitaran menghakis yang agresif di bawah tekanan tegangan berpotensi membawa kepada masalah, Terutama jika tahap magnesium tidak dikawal dengan baik atau agen menghakis tertentu hadir.

Perlindungan dan penyelenggaraan salutan

Untuk perkhidmatan dalam persekitaran yang menghakis, salutan pelindung (cat, kot serbuk, salutan penukaran) penting bagi ADC12 untuk mengelakkan kemerosotan dan mengekalkan rayuan estetik.

Pemeriksaan dan penyelenggaraan salutan ini secara berkala dapat memanjangkan hayat perkhidmatan.

9. Aplikasi utama dan kes penggunaan industri

Komponen automotif

• Perumahan penghantaran & Bell Housings:
  • Kompleks, Geometri berdinding nipis (≤ 1.5 mm) dengan bos dan tulang rusuk bersepadu.
  • mesti menahan tindak balas tork sehingga 5 kn · m dan suhu berterusan 120 ° C..
  • Kes pada titik: Laporan OEM Utama 20% Penjimatan Berat dan 30% pengurangan masa kitaran dengan menukar dari A380 kepada aloi aluminium ADC12 dalam kes penghantaran ringan.
• Kurungan enjin & Gunung:
  • Antaramuka yang membezakan beban tinggi (tegangan 240 MPA; Kehidupan Keletihan > 10⁶ kitaran).
  • Memerlukan toleransi lubang yang ketat (± 0.05 mm) untuk penjajaran bolt.
  • Manfaat: T5 T5 ADC12 menyampaikan dimensi yang stabil dengan penyimpangan pasca-cast yang minimum (< 0.2 mm).
• Perumahan caliper brek:
  • Mesti menentang tekanan hidraulik sehingga 25 MPA dan Berbasikal Thermal antara -40 ° C hingga 150 ° C..
  • Impregnasi permukaan memastikan kebocoran sifar dalam perhimpunan kritikal keselamatan.

Elektronik Pengguna & Pengurusan Thermal

• LED Heat-sink Housings:
  • sirip nipis (0.8-1.2 mm) memaksimumkan kawasan permukaan, Memanfaatkan kekonduksian terma ADC12 (100 W/m · k).
  • ADC12 Aluminium Alloy Castings mencapai Ra ≈ 3 μm, Meningkatkan lekatan antara muka haba.
• Cangkang penyambung & EMI Shields:
  • Perumahan dielektrik yang ketat dengan ciri-ciri snap yang rumit.
  • Memerlukan kemasan permukaan yang mendalam untuk perlindungan kakisan-selalunya anodized ke 10 ketebalan μm.

Injap perindustrian, Pam & Kuasa cecair

• Badan pam hidraulik & Manifolds injap:
  • Perhimpunan bebas kebocoran tekanan tinggi (diuji ke 20 MPA) dengan galeri minyak dalaman.
  • Penggregasi vakum meterai mikro-porositi, menyampaikan < 1 Kadar kebocoran × 10 ⁻⁴ ml/min.
• Perumahan pemampat:
  • Mesti menahan tekanan kitaran dan ketidakseimbangan putaran; Ketahanan keletihan ADC12 (~ 70 MPa pada kitaran 10 ⁶) memastikan hayat perkhidmatan > 10 tahun.

Aeroangkasa & Kelengkapan pertahanan

• Kawalan-penggerak perumahan:
  • Memerlukan ± 0.1 toleransi mm dan ra ≤ 2 μm untuk antara muka hidraulik di ketinggian ke - 60 ° C..
  • Temper T6 ADC12 menghasilkan tegangan sehingga 300 MPA dengan pemanjangan ~ 2 %, Memenuhi piawaian udara yang ketat.
• Kurungan struktur & Gunung:
  • Sokongan ringan namun sengit untuk avionik; kitaran haba berulang (- 55 ° C ke + 85 ° C.) Permintaan CTE yang stabil (21 μm/m · k).

Muncul & Aplikasi cepat-alat

• 3Sisipan corak D-dicetak:
  • Penggunaan corak lilin atau polimer yang dicetak tambahan dalam HPDC mati mempercepat pengulangan reka bentuk-pengulangan $500 setiap sisipan vs. $5 000 Untuk keluli mati.
  • Membolehkan prototaip pesat casting kompleks di r&D aeroangkasa dan motorsport.
• Kenderaan elektrik (EV) Komponen powertrain:
  • Kurungan Perumahan Bateri dan EV-motor-cover-cover Leverage ADC12's Lightweight Kekuatan dan Keupayaan Die-Cast Tinggi.
  • Laporan pengeluar 15 % pengurangan berat badan pemasangan dan pengurusan terma yang lebih baik berbanding dengan alternatif keluli.

10. Aloi aluminium ADC12 berbanding dengan aloi lain

Ringkasan Perbandingan Alloy

Berikut adalah perbandingan yang diperluaskan yang merangkumi aloi yang mati-matian tambahan untuk rujukan yang lebih luas:

ADC12 vs.. A380 (AA 3003-siri)

• Ketidakstabilan & Pengisian dinding nipis:
  ADC12's 9-12 % Si memberikan aliran unggul di bahagian sub-milimeter, sedangkan A380 (8-12 % Dan, Cu yang lebih tinggi) mengisi dinding yang lebih tebal sedikit lebih dipercayai.
• Kekuatan:
  Tembaga yang lebih tinggi A380 (3.5-5 %) dan kandungan magnesium menghasilkan kekuatan tegangan sehingga 300 MPA (T5), mengenai 15 % di atas ADC12's 260 Puncak MPA.
• Kakisan & Rintangan haba:
  Kedua -dua aloi membentuk filem pelindung, tetapi A380 mentolerir suhu bawah tanah sehingga 200 ° C dengan kehilangan kekuatan yang kurang.
• Kos & Kebolehkerjaan:
  ADC12 berjalan 5-10 % lebih murah dalam pekerjaan dan mesin volum tinggi lebih mudah-yang dibenarkan 20-30 % Kehidupan alat yang lebih panjang-terima kasih menurunkan kekerasan di negeri ast-cast.

ADC12 vs.. 6061 (Aloi tempa yang boleh dirawat haba)

• Castability vs. Pembentukan tempa:
  ADC12 mengalir dengan mudah ke HPDC mati; 6061 Memerlukan penyemperitan atau penempaan dan tidak dapat membuang dinding nipis.
• Prestasi mekanikal:
  6061-T6 memberikan kekuatan tegangan 310-350 MPa dengan 10-12 % Elongation -lik melebihi ADC12 260 MPA dan 6 % pemanjangan.
• Fleksibiliti rawatan haba:
  6061 Menyokong pelbagai tempers (T4, T6, T651) Untuk baki kekuatan kekuatan yang disesuaikan, Walaupun ADC12 hanya menerima T5/T6 dengan tindak balas terhad.
• Kos & Ketumpatan:
  ADC12 kos kira -kira 30 % Kurang setiap kg di bahagian pelakon. Kedua -duanya berkongsi ketumpatan yang sama (2.70 g/cm³), Tetapi ADC12 mengurangkan keperluan pemesinan sekunder.

ADC12 vs.. A356 (Precision Die-Casting Alloy)

• Kimia aloi:
  A356 membawa ~ 7 % Si dengan 0.3 % Mg, menekankan kebolehpercayaan haba, sedangkan ADC12 menggunakan 9-12 % Si dan sehingga 0.6 % Mg untuk ketidakstabilan unggul.
• Rawatan haba:
  Dalam temperatur T6, A356 mencapai tegangan 230-270 MPa -dibandingkan dengan T6 ADC12 -tetapi memerlukan pemejalan yang lebih perlahan dan bahagian tebal untuk mengelakkan keretakan panas.
• Kemasan permukaan & Perincian:
  A356's Finer Solidification Grants Smoother As-Cast Surfaces (RA 1-2 μm) VS ADC12's RA 3-6 μm, memihak kepada bahagian di mana kemasan kosmetik adalah kritikal.
• Kos & Masa kitaran:
  Kitaran HPDC yang lebih cepat ADC12 (5-10 s) dan dinding yang lebih kurus memotong masa kitaran sebanyak 20-30 % berbanding dengan A356 Aluminium Casting, yang sering memerlukan mengisi yang lebih perlahan untuk menguruskan kecerunan terma.

11. Kesimpulan

Aloi aluminium ADC12 menyampaikan kombinasi yang mantap kebolehan, prestasi mekanikal, dan keberkesanan kos.

Penyeragaman jisnya, bekalan global yang luas, dan keserasian dengan HPDC menjadikannya asas pembuatan die-cast moden.

Dengan memahami falsafah aloi, Parameter proses, dan pilihan penamat, Jurutera mengoptimumkan ADC12 untuk aplikasi yang terdiri daripada powertrains automotif ke ketepatan elektronik.

12. ADC12 2023 Carta Harga RMB

Soalan yang sering ditanya

Apakah aloi aluminium ADC12?

Silikon tinggi, aloi mati tembaga yang diseragamkan di bawah JIS H5302, Bersamaan dengan EN AC-ILSI12CU dan ASTM A383.0.

Bolehkah ADC12 menjadi anodized?

Ya -ADC12 Menerima Anodizing Jenis II dan Jenis III, mencapai lapisan oksida hiasan dan pelindung sehingga 12 μm tebal.

Bagaimana ADC12 berbeza dari A380 dalam sifat mekanikal?

ADC12 menawarkan sedikit ketidakstabilan dan pengisian dinding nipis, sementara A380 memberikan tegangan yang lebih tinggi (hingga 300 MPA) dan kekuatan hasil.

Apa pilihan rawatan haba yang ada di luar T6 untuk ADC12?

Selain dari T5 dan T6, Foundries kadang -kadang berlaku T4 (penuaan semula jadi) untuk penyimpangan minimum atau kitaran penuaan dua khusus untuk sifat yang disesuaikan.

Rawatan permukaan mana yang terbaik melindungi ADC12 dalam persekitaran laut?

Gabungan penukaran kromat dan salutan epoksi atau PVDF tinggi membina memanjangkan perlindungan kakisan di luar 2,000 H pendedahan penyembur garam.

Apa Garis Panduan Reka Bentuk Mengoptimumkan Prestasi Die-Casting Adc12?

Mengekalkan ketebalan dinding 1.5 mm, Gunakan ketebalan seksyen seragam, menyediakan sudut draf yang murah hati (≥ 1 °), dan kedudukan pintu untuk memastikan pemejalan arah tanpa bintik panas.