Guia completo da liga de alumínio A356: Propriedades, aplicações e perguntas frequentes
发布时间：2025-04-30 分类：informação pública 浏览量：958
Fundição HyundaialumínioO material mais utilizado é a liga A356 da American Society for Testing and Materials (ASTM), que é equivalente à ZL101A da China, à AC4CH do Japão e à AlSi da Alemanha.7Mg, França A-S7G03, Rússia AлPara além da liga A356, a Alemanha utiliza a liga AlSi9Mg, AlSi10Mg, AlSi11Mg, a França também utiliza A-S11G, A-S12.5 . Estas ligas com elevado teor de Si não são tratadas termicamente, têm boa fluidez líquida, forte contração de maquilhagem, bom desempenho de fundição e poucos defeitos de fundição. No entanto, as propriedades mecânicas emaquinagemO desempenho artístico não é tão bom como o da liga A356.
composição química
| símbolo do elemento | Gama de composição (massa por cento, %) | Observações (máximo admissível ou outros requisitos) |
|---|---|---|
| Si | 6.5 - 7.5 | Elementos de liga primários para melhorar a fluidez |
| Mg | 0.25 - 0.45 | Maior resistência e resposta ao tratamento térmico |
| Fe | ≤ 0.20 | Elementos de impureza, que devem ser rigorosamente controlados |
| Cu | ≤ 0.20 | Elementos de impureza, o excesso reduz a resistência à corrosão |
| Zn | ≤ 0.10 | elemento de impureza |
| Mn | ≤ 0.10 | Elementos de impureza, que podem afetar as propriedades mecânicas |
| Ti | ≤ 0.20 | Normalmente utilizado como refinador de cereais (pode ser adicionado) |
| Al | tolerância (ou seja, erro permitido) | metal de base |
propriedade mecânica
| Parâmetros de desempenho | Valores típicos (fundição em areia) | Valores típicos após tratamento térmico T6 | nota |
|---|---|---|---|
| Resistência à tração (Rm) | 160 - 190 MPa | 230 - 260 MPa | O tratamento térmico melhora significativamente a resistência |
| Resistência ao escoamento (Rp0.2) | 80 - 110 MPa | 170 - 200 MPa | O limite de elasticidade quase duplicou após o tratamento T6 |
| Alongamento (A50mm, %) | 2 - 5% | 3 - 8% | A plasticidade melhora com a otimização do tratamento térmico |
| Dureza Brinell (HB) | 60 - 80 HB | 80 - 100 HB | A dureza está relacionada com o processo de tratamento térmico |
| módulo de elasticidade | 70 - 75 GPa | 70 - 75 GPa | Menos relevante para o processo de fundição |
| Dureza de impacto (Charpy) | 4 - 8 J/cm² | 6 - 10 J/cm² | Afetado pelo teor de impurezas e pelo refinamento do grão |
propriedade física
| propriedade física | Valor típico/intervalo | nota |
|---|---|---|
| densidade | 2,68 g/cm³ | Propriedades leves para designs leves |
| Intervalo do ponto de fusão | 557 - 613°C | Gama de temperaturas entre a linha da fase sólida e a linha da fase líquida |
| Coeficiente de expansão térmica (20-100°C) | 23,0 - 24,0 µm/m-K | Correlaciona-se com a mudança de temperatura |
| condutividade térmica | 130 - 160 W/(m-K) | Bom desempenho térmico |
| condutividade | 30 - 40% IACS | Liga moderadamente condutora, não altamente condutora |
| Capacidade térmica específica (25°C) | 0,88 - 0,96 J/(g-K) | Depende da composição da liga e da temperatura |
| resistividade | 4,3 - 5,5 µΩ-cm | Valor calculado do recíproco da condutividade correspondente |
| módulo de elasticidade | 70 - 75 GPa | Consistente com o módulo de elasticidade nas propriedades mecânicas |
A356 Nomes de classes e normas de conteúdo elementar para diferentes fases
A liga A356 é subdividida em A356.2, A356.1 e A356.0, e as suas composições químicas, respetivamente, são apresentadas na tabela abaixo:
| A356 em alturas diferentes | A356 | Si | Mg | Ti | Fe | Cu | Zn | Mn | detergente | Outras impurezas | |
| cada | agregado | ||||||||||
| adquirir (para uma empresa, 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 | |
| cheirar | 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 |
| um produto acabado | 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 |
Aplicações da liga de alumínio A356
A liga de alumínio A356 é o "material estrela" no sector do fabrico de automóveis e é particularmente adequada para a produção de peças com formas complexas através do processo de fundição injetada. Com a sua combinação de peso leve, elevada resistência e resistência à corrosão, é um material fundamental para melhorar o desempenho dos veículos e a eficiência energética.
Porquê escolher a liga de alumínio A356?
- leveCom uma densidade de apenas 1/3 da do aço, pode reduzir significativamente o peso da carroçaria e ajudar a reduzir o consumo de combustível ou a aumentar a autonomia dos veículos eléctricos.
- resistente e duradouroO alumínio é um material de alta resistência: Através de tratamento térmico (por exemplo, processo T6), a resistência pode ser aumentada para 1,5 vezes a do alumínio convencional, que pode facilmente lidar com cenários de carga elevada, como suportes de motor e cubos de roda.
- fundição de precisãoExcelente fluidez para a fundição sob pressão de estruturas complexas (por exemplo, peças de paredes finas, formas curvas), reduzindo os custos de processamento subsequentes.
- seguro e fiávelO teor de impurezas rigorosamente controlado (por exemplo, ferro, cobre) garante a resistência à corrosão e à fadiga numa utilização a longo prazo, prolongando a vida útil das peças.
aplicação típica
- veículo económico em termos de combustívelBloco do motor, caixa da caixa de velocidades, suportes do chassis.
- carro elétricoEstrutura da bateria, suportes do motor, estrutura leve da carroçaria.
- Área geralComponentes altamente exigentes, como suportes aeroespaciais, bombas e válvulas industriais.
Como engenheiros, asseguramos que cada peça em A356 cumpre o equilíbrio ideal entre segurança, durabilidade e custo, ao mesmo tempo que é leve, optimizando os processos de fundição e os parâmetros de tratamento térmico.
1) Qual é a diferença entre a liga de alumínio A356 e outras ligas de alumínio com elevado teor de silício, como a liga AlSi9Mg?
A liga de alumínio A356 tem uma resistência significativamente aumentada através de tratamento térmico (por exemplo, processo T6) e é adequada para componentes de carga elevada (por exemplo, cubos de roda, suportes de motor). Enquanto que as ligas AlSi9Mg, AlSi10Mg e outras têm um excelente desempenho de fundição (boa fluidez, poucos defeitos), mas as propriedades mecânicas e a maquinabilidade são mais fracas quando não são tratadas termicamente, tornando-as adequadas para peças com formas complexas mas com requisitos de resistência mais baixos.
2) Porque é que a liga de alumínio A356 necessita de tratamento térmico?
O tratamento térmico (por exemplo, processo T6) reforça a resistência à tração por solução sólida e envelhecimento a partir de190 MPa até 260 MPaO limite de elasticidade duplica para200 MPaÉ por isso que é o material de eleição para os principais componentes automóveis. Esta é uma razão importante pela qual é o material de eleição para os principais componentes automóveis.
3) Em que áreas é que a liga de alumínio A356 é adequada?
- veículos a motorBloco do motor, caixa da bateria do veículo elétrico (redução do peso leve de 30% ou mais).
- aeroespacialSuporte de alta resistência, componentes estruturais resistentes à fadiga.
- sectores: carcaças de bombas e válvulas, componentes de elevada dissipação de calor (condutividade térmica de160 W/m-K).
4) Qual é a diferença entre A356.0, A356.1 e A356.2?
Os critérios para os três componentes diferem ligeiramente:
- A356.2Controlo rigoroso das impurezas (por exemplo, Fe≤0,12%), adequado para peças de precisão.
- A356.1Adição de estrôncio (Sr) ou antimónio (Sb) para refinar o grão e melhorar o desempenho da fundição.
- A356.0Grau de pureza para fins gerais com tolerância de impureza ligeiramente superior e custo mais baixo.
5) Como equilibrar a leveza e a resistência do A356?
Através da otimização do processo de fundição sob pressão (por exemplo, fundição sob vácuo para reduzir a porosidade) e de parâmetros precisos de tratamento térmico (por exemplo, temperatura de envelhecimento 155°C x 4 horas), é possível garantir uma densidade de apenas2,68 g/cm³(1/3 do aço), atingindo uma resistência à tração de250 MPa e superior.
6) A liga de alumínio A356 pode falhar a altas temperaturas?
Recomenda-se que a sua temperatura de utilização a longo prazo não exceda150°C. A resistência diminui a temperaturas elevadas, mas a resistência ao calor a curto prazo pode ser melhorada através do refinamento do grão com a adição de titânio (Ti) ou de tratamentos de revestimento da superfície.
7) Porque é que as impurezas (por exemplo, Fe, Cu) no A356 são rigorosamente controladas?
O excesso de ferro (Fe > 0,2%) forma compostos frágeis que reduzem a tenacidade e a resistência à corrosão; o cobre (Cu > 0,1%) pode iniciar a corrosão galvânica. O controlo rigoroso das impurezas é fundamental para prolongar a vida útil das peças.
