التحليل الكامل للمواصفات الفنية لسبائك الألومنيوم YL113 (YL113A) من سبائك الألومنيوم

وباعتبارها سبيكة فعالة من حيث التكلفة لصناعة الصب بالقالب، فإن YL113الألومنيومتشتهر بقابليتها الممتازة للصب وخصائصها الميكانيكية الجيدة. تُعد السبيكة مناسبة بشكل خاص لإنتاج أجزاء كبيرة الحجم متوسطة القوة والتعقيد، مما يوفر توازنًا ممتازًا بين التكلفة والأداء.

Yالرتبة الوطنية المقابلة ل L113 هي YZAlSi11Cu3..

• المعيار الوطني القديم (GB/T 1173-1995):: يتم التعبير عن درجات سبائك الألومنيوم المصبوب على النحو التالي ZAlSi11Cu3يشير الحرف “Z” إلى “الصب” والحرف “L” إلى “الألومنيوم”. يشير الحرف "Z" إلى "الصب" والحرف "L" إلى "الألومنيوم".
• معيار وطني جديد (GB/T 1173-2013):: اعتُمدت تسمية أكثر تماشياً مع المعايير الدولية (ISO) وتم التعبير عن الدرجات على النحو التالي YZAlSi11Cu3يشير الحرف “Y” الأول إلى “الصب بالقالب”. يشير الحرف "Y" في البداية إلى "الصب بالقالب".
• رمز الصناعة/المؤسسة:YL113 或 YL113A وهو اختصار أو تسمية للمادة المستخدمة على نطاق واسع في صناعة الصب بالقالب أو معايير المؤسسة أو كتيبات التصميم، وهو أمر شائع جدًا.

جدول تركيب سبائك الألومنيوم YL113 YL113

عنصري	نطاق المحتوى (wt%)	الدور الوظيفي
الألومنيوم (Al)	وسادة	مواد الركيزة، التي توفر الأساس الهيكلي
السيليكون (Si)	9.0-11.0	يحسن التدفق ويقلل من عيوب الانكماش
النحاس (النحاس)	1.8-2.5	قوة وصلابة معززة
الحديد (Fe)	≤0.9	يحسن أداء الصب بالقالب ويمنع التصاق القالب
المنجنيز (Mn)	≤0.5	تحييد التأثيرات الضارة للحديد
الزنك (Zn)	≤1.0	مقاومة التآكل الدقيقة المحسّنة

جدول بارامترات الخواص الفيزيائية والميكانيكية YL113

مؤشرات الأداء	النطاق العددي	مرجع تبادلي (A380)
الكثافة	2.68 إلى 2.70 جم/سم مكعب	2.71 جم/سم مكعب
قوة الشد (مصبوب)	220-250 ميجا باسكال	310-330 ميجا باسكال
قوة الخضوع	110-130 ميجا باسكال	150-160 ميجا باسكال
الاستطالة	2.0-3.0%	2.5-3.5%
صلابة برينل	70-80 هكتار	75-85 هكتار
التوصيل الحراري	92-96 واط/(م-ك)	96 وات/(م-ك)
معامل التمدد الخطي	21.5 - 22.5 ميكرومتر/(م- درجة مئوية)	21.8 ميكرومتر/(م- درجة مئوية)

مسار تحسين الأداء الميكانيكي

يمكن تحسين الخواص الميكانيكية ل YL113 بشكل منهجي لتلبية مجموعة واسعة من التطبيقات من خلال مجموعة الاستراتيجيات التالية:

1. تحسين السبائك الدقيقة والتركيب الأمثليتم التحكم في محتوى الحديد بشكل صارم (≤0.7%) وتضاف كميات ضئيلة من التيتانيوم (Ti: 0.1-0.15%) لتنقية الحبيبات؛ ويتم التحكم في محتوى النحاس في الطرف العلوي من النطاق (~ 2.5%)، مما يحسن بشكل كبير من قوة الغرفة ودرجة الحرارة العالية.
2. عملية صب القوالب المتقدمة:: التبنيالصب بالقالب المفرغ من الهواء(درجة التفريغ ≤ 50 ملي بار) يمكن أن تقلل من المسامية إلى أقل من 1%، وتعزيز قوة التعب 20-30%؛ على الأجزاء السميكة والكبيرة باستخدامالضغط الموضعيتعمل هذه التقنية على التخلص من الانكماش بفعالية وتحسن الكثافة وتوحيد القوة.
3. تقوية المعالجة الحرارية:: الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتعزيز YL113 هيتعتيق يدوي T5(تثبيت عند درجة حرارة 150-180 درجة مئوية لمدة 4-8 ساعات). بعد معالجة T5، يمكن زيادة قوة الشد إلى270-310 ميجا باسكالقوة الخضوع حتى180-220 ميجا باسكالكما أنها مناسبة أيضًا لمسبوكات القوالب التي تتطلب قوة عالية ولكن لا يمكن إخضاعها لمعالجات المحاليل القاسية، مع الحفاظ على ثبات الأبعاد بشكل جيد.

الدرجات الدولية المناظرة

وَهَذِهِ الْمَادَّةُ كَثِيرَةُ الِاسْتِعْمَالِ فِي الدَّاخِلِ وَالْخَارِجِ وَمُطَابَقَتُهَا كَمَا يَأْتِي:

• المعيار الوطني الصيني:: YZAlSi11Cu3 (GB/T 1173-2013)
• المعيار الدولي:AlSi11Cu3(Fe) 或 EN AC-46000 (معيار الاتحاد الأوروبي EN 1706)
• أمريكان ستاندرد:A383.0 (ASTM)
• المعيار الياباني:AD12.1 (JIS)

متشابهة إلى حد كبير، مع وجود اختلافات طفيفة في الممارسة، على سبيل المثال ADC12 مقابل YL113

التوصيف	ADC12	YL113 (A383)	التأثير على الأسعار
التموضع الأساسي	صب القوالب للأغراض العامة، أولوية التكلفة	صب القوالب عالية الجودة للأداء ذي الأولوية	يتم وضع YL113 في الطرف الأعلى
محتوى السيليكون	مرتفع (10.5-12.0%)	معتدل (9.5-11.5%)	فروق تكلفة المكونات
محتوى الحديد	مرتفع (≤1.3%)	منخفض (≤0.6%)	YL113 ارتفاع تكاليف المواد الخام والمعالجة
الخاصية الميكانيكية	معتدل (قوة وصلابة أقل)	ممتاز (قوة وصلابة عالية)	علاوة الأداء
أداء الممثلين	ممتاز	مواتية	يتمتع ADC12 بالأفضلية هنا
مقاومة التآكل	المعتاد	ويفضل أن يكون	YL113 القيمة المضافة العالية
قابلية المعالجة	معتدل (تآكل أسرع للأدوات)	ويفضل أن يكون	وفورات في التكاليف لعملاء المصب
التطبيق النموذجي	الأصداف، والمكونات الهيكلية العامة	المكونات الهيكلية شديدة الإجهاد، والمكونات الرئيسية للسيارات	YL113 للمنتجات ذات القيمة المضافة العالية

استخدامات YL113 في صناعة الصب بالقالب

استنادًا إلى قابليته الممتازة للصب وميزة التكلفة وخصائصه الميكانيكية القابلة للتقوية، يستخدم YL113 على نطاق واسع في صناعة الصب بالقالب في المجالات التالية:

1 - آلات ومعدات الأغراض العامة (التطبيقات الرئيسية)

• قطع الغلاف:: علب المحركات، علب المخفض، علب الأدوات الهوائية (تكلفة أقل من A380 15%-20%، مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة).
• الأقواس والمثبتات:: أقواس تثبيت المعدات، وأقواس ملحقات المحرك، والموصلات الهيكلية الداخلية (توازن جيد بين قابلية التشغيل الآلي والقوة).
• الأجهزة الكهربائية المنزلية:: كتل الثقل الموازن للغسالات، وإطارات وحدات تكييف الهواء الخارجية، والهيكل الرئيسي للشفاطات (مقاومة جيدة للعوامل الجوية والقدرة على التكيف مع المعالجة السطحية).

2 - مكونات السيارات (موسعة مع تحسين الأداء)

• ملحقات مجموعة نقل الحركة:: بعد معالجة T5، يمكن استخدامه في الأجزاء المتوسطة التحميل مثل حوامل أجهزة الاستشعار، وأغطية المولدات، وأغطية مضخة الزيت، وما إلى ذلك من المحركات.
• الهيكل والداخلية:: علب أقفال الأبواب، وأجزاء ضبط المقاعد، وأقواس الأعضاء المتقاطعة للوحة العدادات (بديل خفيف الوزن للأجزاء المصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ، وتخفيض الوزن حتى 50%-60%).
• أنظمة الشاسيه:: جزء من ركيزة التعليق غير الحرجة، والمبيت الإضافي لنظام المكابح (لتحقيق وفورات كبيرة في التكلفة مع تلبية متطلبات التصميم من حيث القوة).

3 - المجالات الإلكترونية/الكهربائية والصناعية

• العلب الكهربائية:: أغطية علب القواطع الكهربائية، وأجسام صناديق العدادات، وأغطية أطراف المحركات الصغيرة والمتوسطة الحجم (مزيج جيد من التدريع الكهرومغناطيسي وتبديد الحرارة).
• المكونات الحرارية:: المشتت الحراري لمصباح LED، وركيزة وحدة الطاقة، وغطاء تبريد العاكس (الموصلية الحرارية الممتازة، وأداء الصب لضمان صب هيكل الزعنفة المعقد).
• معدات صناعية:: العلب غير الحاملة للضغط للمضخات والصمامات، ومكونات السيور الناقلة، وإطارات معدات التشغيل الآلي (مقاومة جيدة للتآكل مع قوة كافية).

الأسئلة المتداولة عن سبائك الألومنيوم YL113

س1 ：ماذا أفعل إذا لم يكن لدي سيولة كافية عند صب سبيكة YL113 بالقالب؟
الحل:
① التحكم في محتوى السيليكون في النطاق الأمثل 9.5%-10.5%.
ارفع درجة حرارة القالب إلى 180-220 درجة مئوية.
③ ضبط نظام الصب، وزيادة مساحة المقطع العرضي للبوابة الداخلية 20%-30%

س2 ： كيف يمكن تحسين القوة الميكانيكية المنخفضة لمسبوكات YL113؟
تحسين التكنولوجيا:

• التحكم في محتوى النحاس في منطقة التعزيز 2.0%-2.4%
• اعتماد عملية المعالجة الحرارية T5 (الاحتفاظ عند درجة حرارة 160-180 درجة مئوية لمدة 4-6 ساعات)
• إضافة 0.1%-0.3% الكروم لتحسين التنظيم
  البيانات المقاسة: زادت قوة الشد إلى 280-300 ميجا باسكال بعد معالجة T5

س3 ： كيف يمكن حل مشكلة تآكل الأداة الأسرع أثناء التصنيع الآلي ل YL113؟
استجابة العملية:
① استخدام أدوات PCD أو أدوات الكربيد المغلفة
② معلمات القطع المحسّنة: سرعة الخط 150-200 متر/دقيقة، التغذية 0.1-0.15 مم/لتر
③ استخدم سائل قطع عالي التزليق لتقليل درجة حرارة القطع.

س4 ： كيف يكون أداء المعالجة السطحية ل YL113؟
برنامج المعالجة السطحية:

• الأنودة: يمكن الحصول على طبقة أكسيد موحدة، سمك الطبقة 10-15 ميكرومتر.
• طلاء المسحوق: التصاق قوي، مناسب للاستخدام الخارجي
• الطلاء الكهربي: تغطية جيدة، واختبار رش الملح حتى 240-360 ساعة
• بالنسبة لمتطلبات الزخرفة العالية، يوصى بالجمع بين التلميع + الطلاء بأكسيد الألومنيوم

س5: كيف تختار بين YL113 وA380؟
دليل الاختيار:

• اختر YL113:: متطلبات القوة المتوسطة، والأجزاء الحساسة من حيث التكلفة، والأجزاء ذات الحجم الكبير؛ مناسبة للتطبيقات التي يتم فيها الوصول إلى عتبات الأداء من خلال المعالجة الحرارية T5 أو تحسين العملية.
• اختر طائرة A380.متطلبات القوة العالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والأجزاء المعقدة ذات الجدران الرقيقة؛ السعي لتحقيق أقصى درجات الأداء والميزانية.
  مقارنة الاقتصاد: إن تكلفة مادة YL113 أقل بحوالي 8%-12% من A380، ومن خلال التصميم والتحسين المناسبين، يمكن أن تكون بديلاً فعالاً للغاية من حيث التكلفة في العديد من التطبيقات.