ADC3(Al-Si-Mg) 다이캐스트 알루미늄 합금에 대한 종합 가이드: 저실리콘 설계, 열처리 가능성 및 하이엔드 애플리케이션 시나리오

发布时间:2026-01-23 分类:공개 정보 浏览量:143

作为日本工业标准(JIS)中高强韧、高导热型压铸铝合金的代表,ADC3 를 통해出色的铸造性能、良好的力学强度和优异的导热/导电性而闻名。该合金通过独特的“低硅中镁”成分体系,在保持良好压铸工艺性的同时,实现了比传统压铸铝(如ADC12)更佳的综合性能平衡,特别适合生产要求良好散热性、电磁屏蔽性及中等结构强度的薄壁零件,在通信、电子和电气设备领域备受青睐。

ADC3铝合金

ADC3 对应的标准与牌号

  • JIS 표준 등급:按照日本工业标准 JIS H 5302,其牌号为 ADC3.
  • 성적 의미:“ADC”是“铝压铸(Aluminum Die Casting)”的缩写,“3”代表该系列中具有特定成分和性能的合金编号。
  • 핵심 기능:其显著特点是硅(Si)含量显著低于ADC10/12,同时含有可观的镁(Mg),使其兼具良好的流动性、可热处理性以及接近纯铝的导热/导电性。

ADC3铝合金成分表(基于JIS H 5302典型要求)

집합의 요소콘텐츠 범위(wt%)기능적 역할
실리콘(Si)4.0-6.0中低含量硅。保证基本铸造流动性,同时最大限度减少对导热/导电性的损害。
마그네슘(Mg)0.30-0.60核心强化元素。形成Mg₂Si相,赋予合金明确的热处理强化能力.
철(Fe)≤ 0.8防止压铸时粘模,需控制以保持韧性。
구리(Cu)≤ 0.20매우 낮은 수준。确保优异的耐腐蚀性和高导热/导电性,但牺牲了部分铸态强度。
망간(Mn)≤ 0.30中和铁的有害作用。
아연(Zn)≤ 0.10엄격하게 관리되는 불순물 요소.
티타늄(Ti)≤ 0.20晶粒细化剂,改善组织。
알루미늄(Al)쿠션高纯度基体,是其优异导热/导电性的基础。

ADC3物理与力学性能参数表(压铸态,典型值)

성과 지표수치 범위(다이캐스트-F 상태)对比分析(vs ADC12)与核心优势
밀도약 2.70g/cm³与ADC12相近。
인장 강도(Rm)220-260 MPa低于ADC12,但可通过T5/T6热处理提升至280-320 MPa,强度恢复至同等水平。
항복 강도(Rp0.2)120-150 MPa可通过热处理显著提升。
연신율(A)4.0-7.0%显著高于ADC12(~2%),表现出优异的韧性和抗冲击性.
브리넬 경도(HB)60-70略低于ADC12,但更易于切削加工。
열 전도성约 180-200 W/(m·K)핵심 강점:远高于ADC12 (~96 W/(m·K)),散热性能卓越。
전도성约 50-55% IACS핵심 강점:远高于ADC12 (~25% IACS),电磁屏蔽效能更好。
내식성재능 있는远优于含铜的ADC12,接近纯铝水平。

성능 향상 경로 및 핵심 혜택
ADC3的设计理念是“以热/电性能为导向,通过热处理弥补强度”:

  1. 卓越的热/电性能:低硅(Si)和极低铜(Cu)的成分设计,最大限度地减少了固溶原子和金属间化合物对电子和声子(热振动量子)传输的散射,使其导热和导电性能在压铸铝合金中名列前茅。
  2. 明确的热处理强化潜力:明确的镁(Mg)含量使其能够通过T5(人工时效)或T6(固溶+时效)热处理,将力学强度提升至与ADC12相当的水平,同时保留其高韧性的优点。
  3. 良好的工艺性与韧性:硅含量虽低,但仍足以保证良好的压铸流动性。较低的脆性相含量使其具有比ADC12好得多的延伸率和抗冲击性。

해당 국제 성적
作为一种追求特定性能(高导热)的合金,其国际对应关系如下:

  • 일본 표준::ADC3 (JIS H 5302)
  • 미국 표준:最接近 A360.0,但A360.0的Si含量更高(9-10%),导热性略逊于ADC3。
  • 중국 국가 표준:: 다음과 함께 YL302 (YZAlSi5Mg) 或某些定制牌号性能理念接近。
  • EU 표준::EN AC-51000 (AlMg5Si2Mn) 在性能定位上(高强韧、耐腐蚀)有相似之处,但成分体系不同。

ADC3在压铸行业的应用
를 기반으로高导热/导电、良好韧性、耐腐蚀的特点,ADC3主要应用于以下高性能领域:

  1. 散热与热管理部件(核心应用)
    • LED照明:大功率LED路灯、投光灯、舞台灯的散热器外壳。
    • 电力电子:变频器壳体、电源模块基板、逆变器外壳(既是结构件又是散热路径)。
    • 通信设备:5G基站天线壳体、射频单元外壳、服务器散热片。
  2. 高要求壳体与结构件
    • 汽车电子:发动机控制单元(ECU)外壳、车载充电机壳体、功率分配单元(PDU)外壳。
    • 电动工具:高功率电机外壳、电池包壳体(良好的散热和电磁兼容性)。
    • 光学仪器:投影仪、相机镜头筒(良好的尺寸稳定性和散热)。
  3. 电磁兼容(EMC)敏感部件
    • 利用其高电导率,作为电磁屏蔽外壳,用于精密测量仪器、医疗设备等对电磁干扰敏感的设备。

ADC3铝合金常见问题解答

Q1:ADC3最大的优势是什么?在什么情况下应该首选它?

  • 最大优势: in保证良好压铸性和基本结构强度的前提下,提供压铸铝合金中顶级的导热和导电性能.
  • 首选情况:当零件的散热需求(或电磁屏蔽需求)是设计的首要或关键约束条件,且形状复杂需压铸成型时。例如,一个既是外壳又是主要散热路径的零件。

Q2:ADC3的铸造性能比ADC12差吗?

  • 是的,但差距可控。由于其硅含量低,流动性理论上不如ADC12。这意味着生产ADC3零件可能需要更高的模具温度、更优化的浇排系统设计或稍高的压射速度来保证完美充型。但对于大多数常规薄壁件,工艺调整后完全可以稳定生产。

Q3:ADC3进行阳极氧化处理效果如何?

  • 效果极佳。得益于其低铜、低硅和高纯度的基体,ADC3的阳极氧化性能是压铸铝中最优秀的之一。能获得无色透明、均匀致密、硬度高的氧化膜,非常适合高装饰性和高耐候性要求的表面处理。

Q4:ADC3与A360.0有何异同?

  • 相同点:两者都含镁、可热处理、耐腐蚀性好、阳极氧化性能优异.
  • 不同点::ADC3的硅含量(4-6%)显著低于A360.0(9-10%)。这使得ADC3的导热/导电性、韧性更好리비아 아랍 자마히리야铸造流动性略逊,铸态强度也稍低。A360.0在铸造工艺性和铸态强度上更平衡、更通用。

Q5:加工ADC3时有何特点?

  • 由于其硬度较低、韧性好,切削加工性非常出色。刀具磨损小,易于获得光洁的表面,切屑连续易处理。是一种“好加工”的材料。
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