A356 Aluminiumlegierung Umfassendes Handbuch: Eigenschaften, Anwendungen und FAQs
发布时间：2025-04-30 分类：Nachrichten 浏览量：170
Hyundai GießenAluminiumDas am häufigsten verwendete Material ist die Legierung A356 der American Society for Testing and Materials (ASTM), die dem chinesischen ZL101A, dem japanischen AC4CH und dem deutschen AlSi entspricht.7Mg, Frankreich A-S7G03, Russland AлNeben der Legierung A356 wird in Deutschland auch die Legierung AlSi9Mg, AlSi10Mg, AlSi11Mg, Frankreich verwendet auch A-S11G, A-S12.5 . Diese Legierungen mit hohem Si-Gehalt werden nicht wärmebehandelt und haben ein gutes Fließvermögen, eine starke Schrumpfung, eine gute Gießleistung und wenige Gussfehler. Allerdings sind die mechanischen Eigenschaften undBearbeitungDie künstlerische Leistung ist nicht so gut wie bei der Legierung A356.
chemische Zusammensetzung
| Elementsymbol | Zusammensetzungsbereich (Masseprozent, %) | Bemerkungen (höchstzulässige oder sonstige Anforderungen) |
|---|---|---|
| Si | 6.5 - 7.5 | Primäre Legierungselemente für verbesserte Fließfähigkeit |
| Mg | 0.25 - 0.45 | Verbesserte Festigkeit und Reaktion auf Wärmebehandlung |
| Fe | ≤ 0.20 | Verunreinigungselemente, die streng kontrolliert werden müssen |
| Cu | ≤ 0.20 | Verunreinigungselemente, ein Überschuss verringert die Korrosionsbeständigkeit |
| Zn | ≤ 0.10 | Verunreinigungselement |
| Mn | ≤ 0.10 | Verunreinigungselemente, die die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen können |
| Ti | ≤ 0.20 | Üblicherweise als Getreideveredler verwendet (kann hinzugefügt werden) |
| Al | Toleranz (d. h. zulässiger Fehler) | unedles Metall |
mechanische Eigenschaft
| Leistungsparameter | Typische Werte (Sandguss) | Typische Werte nach T6-Wärmebehandlung | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (Rm) | 160 - 190 MPa | 230 - 260 MPa | Wärmebehandlung verbessert die Festigkeit erheblich |
| Streckgrenze (Rp0,2) | 80 - 110 MPa | 170 - 200 MPa | Streckgrenze nach T6-Behandlung fast verdoppelt |
| Dehnung (A50mm, %) | 2 - 5% | 3 - 8% | Verbesserung der Plastizität durch Optimierung der Wärmebehandlung |
| Brinell-Härte (HB) | 60 - 80 HB | 80 - 100 HB | Die Härte hängt mit dem Wärmebehandlungsprozess zusammen |
| Elastizitätsmodul | 70 - 75 GPa | 70 - 75 GPa | Weniger relevant für den Gießprozess |
| Kerbschlagzähigkeit (Charpy) | 4 - 8 J/cm² | 6 - 10 J/cm² | Beeinflusst durch den Gehalt an Verunreinigungen und die Kornfeinung |
physische Eigenschaft
| physische Eigenschaft | Typischer Wert/Bereich | Hinweis |
|---|---|---|
| Dichte | 2,68 g/cm³ | Leichte Eigenschaften für leichte Konstruktionen |
| Schmelzpunktbereich | 557 - 613°C | Temperaturbereich von der Linie der festen Phase bis zur Linie der flüssigen Phase |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (20-100°C) | 23,0 - 24,0 µm/m-K | Korreliert mit Temperaturänderungen |
| Wärmeleitfähigkeit | 130 - 160 W/(m-K) | Gute thermische Leistung |
| Leitfähigkeit | 30 - 40% IACS | Mäßig leitfähige, nicht hoch leitfähige Legierung |
| Spezifische Wärmekapazität (25°C) | 0,88 - 0,96 J/(g-K) | Abhängig von der Legierungszusammensetzung und der Temperatur |
| Widerstandsfähigkeit | 4,3 - 5,5 µΩ-cm | Berechneter Wert des Kehrwerts der entsprechenden Leitfähigkeit |
| Elastizitätsmodul | 70 - 75 GPa | Im Einklang mit dem Elastizitätsmodul bei den mechanischen Eigenschaften |
A356 Sortenbezeichnungen und Elementgehaltsnormen für verschiedene Phasen
Die Legierung A356 wird in A356.2, A356.1 und A356.0 unterteilt, deren chemische Zusammensetzung in der folgenden Tabelle aufgeführt ist:
| A356 zu verschiedenen Zeiten | A356 | Si | Mg | Ti | Fe | Cu | Zn | Mn | Waschmittel | Andere Verunreinigungen | |
| jede | Aggregat | ||||||||||
| beschaffen (für ein Unternehmen etc.) | A356.2 | 6.5/7.5 | 0.30/0.45 | 0.08/0.20 | ≤0.12 | ≤0.05 | ≤0.05 | ≤0.05 | ≤0.05 | ≤0.15 | |
| stinken | A356.1 | 6.5/7.5 | 0.30/0.45 | 0.08/0.20 | ≤0.15 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | Sb=0,1～0,20 Sr=0,012～0,020 | ≤0.05 | ≤0.15 |
| ein fertiges Produkt | A356.0 | 6.5/7.5 | 0.25/0.45 | 0.08/0.20 | ≤0.20 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | Sb=0,08～0,18 Sr=0,008～0,018 | ≤0.05 | ≤0.15 |
Anwendungen der Aluminiumlegierung A356
Die Aluminiumlegierung A356 ist der "Star-Werkstoff" im Automobilbau und eignet sich besonders für die Herstellung komplexer Formteile im Druckgussverfahren. Mit seiner Kombination aus geringem Gewicht, hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit ist es ein Schlüsselwerkstoff zur Verbesserung der Fahrzeugleistung und Energieeffizienz.
Warum die Aluminiumlegierung A356?
- LeichtgewichtMit einer Dichte von nur 1/3 der von Stahl kann es das Gewicht der Karosserie erheblich reduzieren und dazu beitragen, den Kraftstoffverbrauch zu senken oder die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.
- robust und langlebigDurch Wärmebehandlung (z. B. T6-Verfahren) kann die Festigkeit auf das 1,5-fache von konventionellem Aluminium erhöht werden, das hohen Belastungen wie Motorlagern und Radnaben problemlos standhalten kann.
- PräzisionsgussHervorragende Fließfähigkeit für das Druckgießen komplexer Strukturen (z. B. dünnwandige Teile, gekrümmte Formen), wodurch sich die Kosten für die Weiterverarbeitung verringern.
- sicher und zuverlässigStreng kontrollierter Gehalt an Verunreinigungen (z. B. Eisen, Kupfer) sorgt für Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit im Langzeiteinsatz und verlängert die Lebensdauer der Teile.
typische Anwendung
- verbrauchsarmes FahrzeugMotorblock, Getriebegehäuse, Fahrwerksträger.
- ElektroautoAkku-Gehäuse, Motorhalterungen, leichte Karosseriestruktur.
- Allgemeiner BereichHochanspruchsvolle Komponenten wie Halterungen für die Luft- und Raumfahrt, Industriepumpen und Ventile.
Als Ingenieure stellen wir sicher, dass jedes A356-Teil ein optimales Gleichgewicht zwischen Sicherheit, Haltbarkeit und Kosten bei geringem Gewicht aufweist, indem wir die Gießverfahren und Wärmebehandlungsparameter optimieren.
1) Was ist der Unterschied zwischen der Aluminiumlegierung A356 und anderen Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt wie AlSi9Mg?
Die Aluminiumlegierung A356 hat eine deutlich erhöhte Festigkeit durch Wärmebehandlung (z. B. T6-Verfahren) und eignet sich für hochbelastete Bauteile (z. B. Radnaben, Motorlager). AlSi9Mg, AlSi10Mg und andere Legierungen haben zwar hervorragende Gießeigenschaften (gutes Fließverhalten, wenig Defekte), aber die mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit sind schwächer, wenn sie nicht wärmebehandelt werden, so dass sie für Teile mit komplexen Formen, aber geringeren Festigkeitsanforderungen geeignet sind.
2 Warum ist bei der Aluminiumlegierung A356 eine Wärmebehandlung erforderlich?
Wärmebehandlung (z.B. T6-Verfahren) stärkt die Zugfestigkeit durch Mischkristallisation und Alterung aus190 MPa bis zu 260 MPaDie Streckgrenze verdoppelt sich auf200 MPaAus diesem Grund ist es das Material der Wahl für wichtige Automobilkomponenten. Dies ist ein wichtiger Grund, warum es das Material der Wahl für wichtige Automobilkomponenten ist.
3. in welchen Bereichen ist die Aluminiumlegierung A356 geeignet?
- KraftfahrzeugeMotorblock, Batteriegehäuse für Elektrofahrzeuge (Gewichtsreduzierung von 30% oder mehr).
- Luft- und RaumfahrtHochfeste Halterungen, ermüdungsbeständige Strukturteile.
- BranchenPumpen- und Ventilgehäuse, Komponenten mit hoher Wärmeableitung (Wärmeleitfähigkeit von160 W/m-K).
4) Was ist der Unterschied zwischen A356.0, A356.1 und A356.2?
Die Kriterien für die drei Komponenten sind leicht unterschiedlich:
- A356.2Strengste Kontrolle von Verunreinigungen (z. B. Fe≤0.12%), geeignet für Präzisionsteile.
- A356.1Zugabe von Strontium (Sr) oder Antimon (Sb), um das Korn zu verfeinern und die Gussleistung zu verbessern.
- A356.0Allgemeiner Verwendungszweck mit etwas höherer Verunreinigungstoleranz und niedrigeren Kosten.
5) Wie können Leichtigkeit und Festigkeit von A356 in Einklang gebracht werden?
Durch Optimierung des Druckgussverfahrens (z.B. Vakuumguss zur Verringerung der Porosität) und präzise Wärmebehandlungsparameter (z.B. Alterungstemperatur 155°C x 4 Stunden) ist es möglich, eine Dichte von nur2,68 g/cm³(1/3 des Stahls) und erreicht dabei eine Zugfestigkeit von250 MPa und mehr.
6. wird die Aluminiumlegierung A356 bei hohen Temperaturen versagen?
Es wird empfohlen, die Temperatur bei langfristiger Verwendung nicht zu überschreiten150°C. Die Festigkeit nimmt bei hohen Temperaturen ab, aber die kurzfristige Hitzebeständigkeit kann durch Kornfeinung mit Titan (Ti) oder durch Oberflächenbeschichtungen verbessert werden.
7) Warum werden Verunreinigungen (z. B. Fe, Cu) in A356 streng kontrolliert?
Überschüssiges Eisen (Fe > 0,2%) bildet spröde Verbindungen, die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit verringern; Kupfer (Cu > 0,1%) kann galvanische Korrosion auslösen. Eine strenge Kontrolle der Verunreinigungen ist der Schlüssel zur Verlängerung der Lebensdauer der Teile.
