Полное руководство по алюминиевому сплаву A356: свойства, применение и часто задаваемые вопросы

Кастинг HyundaiалюминийНаиболее распространенным материалом является сплав A356 Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM), который эквивалентен китайскому ZL101A, японскому AC4CH и немецкому AlSi.₇Mg, Франция A-S7G03, Россия A_лПомимо сплава A356, в Германии используется сплав AlSi₉Mg, AlSi₁₀Mg, AlSi₁₁Mg, Франция также использует A-S₁₁G, A-S_12.5 . Эти сплавы с высоким содержанием Si не подвергаются термообработке, обладают хорошей жидкотекучестью, сильной усадкой при подпитке, хорошими литейными характеристиками и малым количеством дефектов литья. Однако механические свойства иобработкаХудожественные характеристики не так хороши, как у сплава A356.

химический состав

символ элемента	Диапазон состава (масс. %, %)	Примечания (максимально допустимые или другие требования)
Si	6.5 - 7.5	Основные легирующие элементы для улучшения текучести
Mg	0.25 - 0.45	Повышенная прочность и способность к термообработке
Fe	≤ 0.20	Примесные элементы, которые необходимо строго контролировать
Cu	≤ 0.20	Примесные элементы, избыток которых снижает коррозионную стойкость
Zn	≤ 0.10	примесный элемент
Mn	≤ 0.10	Примесные элементы, которые могут влиять на механические свойства
Ti	≤ 0.20	Обычно используется в качестве рафинера для зерна (может быть добавлен)
Эл	подушка	основной металл

механическое свойство

Параметры работы	Типичные значения (литье в песок)	Типичные значения после термообработки T6	примечание
Прочность на разрыв (Rm)	160 - 190 МПа	230 - 260 МПа	Термическая обработка значительно повышает прочность
Предел текучести (Rp0.2)	80 - 110 МПа	170 - 200 МПа	Предел текучести после обработки T6 увеличился почти в два раза
Удлинение (A50 мм, %)	2 - 5%	3 - 8%	Пластичность улучшается при оптимизации термообработки
Твердость по Бринеллю (HB)	60 - 80 HB	80 - 100 HB	Твердость связана с процессом термообработки
модуль упругости	70 - 75 ГПа	70 - 75 ГПа	Менее актуально для процесса литья
Ударная вязкость (Шарпи)	4 - 8 Дж/см²	6 - 10 Дж/см²	Влияние содержания примесей и степени измельчения зерна

физическое свойство

физическое свойство	Типичное значение/диапазон	примечание
плотность	2,68 г/см³	Легкие свойства для легких конструкций
Диапазон температур плавления	557 - 613°C	Диапазон температур от линии твердой фазы до линии жидкой фазы
Коэффициент теплового расширения (20-100°C)	23,0 - 24,0 мкм/м-К	Коррелирует с изменением температуры
теплопроводность	130 - 160 Вт/(м-К)	Хорошие тепловые характеристики
проводимость	30 - 40% IACS	Умеренно проводящий, не обладающий высокой проводимостью сплав
Удельная теплоемкость (25°C)	0,88 - 0,96 Дж/(г-К)	Зависит от состава сплава и температуры
удельное сопротивление	4,3 - 5,5 мкм-см	Расчетное значение обратной величины соответствующей проводимости
модуль упругости	70 - 75 ГПа	Соответствует модулю упругости в механических свойствах

A356 Названия марок и нормы содержания элементов для различных фаз

Сплав A356 подразделяется на A356.2, A356.1 и A356.0, а их химический состав, соответственно, представлен в таблице ниже:

A356 в разное время	A356	Si	Mg	Ti	Fe	Cu	Zn	Mn	стиральный порошок	Другие примеси
										каждый	агрегат
закупать (для предприятия и т.д.)	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
корюшка	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
готовый продукт	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

Применение алюминиевого сплава A356

Алюминиевый сплав A356 является "звездным материалом" в автомобилестроении и особенно подходит для производства деталей сложной формы методом литья под давлением. Благодаря сочетанию малого веса, высокой прочности и коррозионной стойкости он является ключевым материалом для улучшения характеристик автомобиля и повышения энергоэффективности.

Почему стоит выбрать алюминиевый сплав A356?

1. ЛегкийПлотность стали составляет всего 1/3, что позволяет значительно снизить вес кузова и помочь уменьшить расход топлива или увеличить дальность хода электромобилей.
2. прочный и долговечный: Благодаря термообработке (например, по технологии T6) прочность может быть увеличена в 1,5 раза по сравнению с обычным алюминием, что позволяет легко справляться с высокими нагрузками, например, при изготовлении опор двигателя и ступиц колес.
3. точное литьёОтличная текучесть для литья под давлением сложных конструкций (например, тонкостенных деталей, криволинейных форм), что снижает последующие затраты на обработку.
4. безопасно и надежно: Строго контролируемое содержание примесей (например, железа, меди) обеспечивает устойчивость к коррозии и усталости при длительном использовании, продлевая срок службы деталей.

типичное применение

• экономичный автомобиль: Блок двигателя, корпус коробки передач, опоры шасси.
• электромобиль: Корпус аккумуляторной батареи, крепления двигателя, облегченная конструкция корпуса.
• Общая зона: Компоненты с высокими требованиями, такие как аэрокосмические крепления, промышленные насосы и клапаны.

Как инженеры, мы гарантируем, что каждая деталь A356 отвечает оптимальному балансу безопасности, долговечности и стоимости при малом весе, оптимизируя процессы литья и параметры термообработки.

1. В чем разница между алюминиевым сплавом A356 и другими высококремнистыми алюминиевыми сплавами, такими как AlSi9Mg?

Алюминиевый сплав A356 имеет значительно повышенную прочность за счет термообработки (например, процесс T6) и подходит для изготовления деталей с высокой нагрузкой (например, ступицы колес, опоры двигателя). В то время как сплавы AlSi9Mg, AlSi10Mg и другие обладают отличными литейными характеристиками (хорошая текучесть, мало дефектов), но механические свойства и обрабатываемость слабее, если не подвергать их термообработке, что делает их пригодными для деталей сложной формы, но с меньшими требованиями к прочности.

---

2. Почему алюминиевый сплав A356 требует термообработки?

Термообработка (например, процесс T6) повышает прочность на разрыв за счет твердого раствора и старения.190 МПа до 260 МПаПредел текучести удваивается до200 МПаИменно поэтому он является материалом, который выбирают для основных автомобильных компонентов. Это важная причина, по которой этот материал выбирают для основных автомобильных компонентов.

---

3. Для каких областей подходит алюминиевый сплав A356?

• автомобили: Блок двигателя, корпус батареи электромобиля (снижение веса на 30% или более).
• аэрокосмическая промышленность: Высокопрочные кронштейны, устойчивые к усталости структурные компоненты.
• отрасли: корпуса насосов и клапанов, компоненты с высокой теплоотдачей (теплопроводность160 Вт/м-К).

---

4. В чем разница между A356.0, A356.1 и A356.2?

Критерии для трех компонентов немного отличаются:

• A356.2Тщательнейший контроль примесей (например, Fe≤0,12%), подходит для прецизионных деталей.
• A356.1: Добавьте стронций (Sr) или сурьму (Sb), чтобы рафинировать зерно и улучшить качество литья.
• A356.0: Сорт общего назначения с немного более высокой допустимой примесью и более низкой стоимостью.

---

5. Как сбалансировать легкость и прочность A356?

Оптимизация процесса литья под давлением (например, вакуумное литье для уменьшения пористости) и точные параметры термообработки (например, старение при 155°C x 4 часа) позволяют гарантировать плотность всего лишь2,68 г/см³(1/3 стали) при достижении прочности на разрыв250 МПа и выше.

---

6. будет ли алюминиевый сплав A356 разрушаться при высоких температурах?

Рекомендуется, чтобы температура при длительном использовании не превышала150°C. Прочность снижается при высоких температурах, но кратковременная жаростойкость может быть улучшена путем измельчения зерна с добавлением титана (Ti) или обработки поверхностного покрытия.

---

7. Почему примеси (например, Fe, Cu) в A356 строго контролируются?

Избыток железа (Fe > 0,2%) образует хрупкие соединения, снижающие вязкость и коррозионную стойкость; медь (Cu > 0,1%) может инициировать гальваническую коррозию. Строгий контроль примесей - ключ к увеличению срока службы деталей.