주조용 알루미늄 합금: 장점 및 한계

I. 주조에서 일반적으로 사용되는 4가지 알루미늄 합금 유형

1. 알루미늄-실리콘 합금

"실리콘 알루미늄 브라이트" 또는 "실리콘 알루미늄 브라이트"라고도 합니다. 주조 성능과 내마모성이 우수하고 열팽창 계수가 작으며 주조 알루미늄 합금 중 가장 다양하고 널리 사용되는 합금으로 10%~25% 실리콘을 함유하고 있습니다.

때로는 쉘, 실린더 블록, 상자 및 프레임과 같은 구조 부품에 널리 사용되는 실리콘-알루미늄 합금에 0.2% ~ 0.6% 마그네슘이 첨가되기도 합니다.

때때로 적절한 양의 구리와 마그네슘을 첨가하면 합금의 기계적 특성과 내열성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 유형의 합금은 피스톤과 같은 부품 제조에 널리 사용됩니다.

(2) 알루미늄-구리 합금

4.5% ~ 5.3% 구리를 함유 한 합금은 강화 효과가 가장 좋으며 망간과 티타늄을 첨가하면 실온, 고온 강도 및 주조 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 주로 큰 동적 및 정적 하중을 견디고 모양이 복잡하지 않은 모래 주물을 만드는 데 사용됩니다.

(3) 알루미늄-아연 합금

성능을 향상시키기 위해 일반적으로 "아연 실리콘 알루미늄 브라이트"로 알려진 실리콘과 마그네슘이 첨가되는 경우가 많습니다. 주조 조건에서 합금은 담금질 효과, 즉 "자체 담금질"이 있습니다.

열처리 없이 사용할 수 있으며 변형 열처리 후 주물의 강도가 높아집니다. 안정화 처리 후 치수가 안정되어 모델, 템플릿 및 장비 지지대 등을 만드는 데 일반적으로 사용됩니다.

(4) 알루미늄-마그네슘 합금

가장 작은 밀도(2.55g/cm³)와 가장 높은 강도(약 355MPa)의 주조 알루미늄 합금에 12% 마그네슘이 함유되어 있어 최고의 강화 효과를 발휘합니다.

이 합금은 대기 및 해수에서의 내식성, 상온에서의 종합적인 기계적 특성 및 가공성이 우수하며 레이더 베이스, 항공기 엔진 케이스, 프로펠러, 랜딩 기어와 같은 부품에 사용할 수 있으며 장식 재료로도 사용할 수 있습니다.

II. 주조 알루미늄 합금의 장점과 단점

1. 주조 알루미늄 합금의 장점:

(1) 좋은 제품 품질:

• 주물의 치수 정확도는 일반적으로 6~7등급에 해당할 정도로 높으며 4등급에 도달할 수도 있습니다;
• 표면 마감은 일반적으로 5~8등급에 해당하는 양호한 수준입니다;
• 강도와 경도는 비교적 높은 편으로 일반적으로 모래 주조보다 강도는 25~30% 높지만 연신율은 약 70% 정도 감소합니다;
• 치수는 안정적이며 호환성이 좋습니다;
• 얇은 벽의 복잡한 알루미늄 주물을 다이캐스팅할 수 있습니다.

예를 들어, 현재 아연 합금 다이캐스트 알루미늄 부품의 최소 벽 두께는 0.3mm, 알루미늄 합금 주조의 경우 0.5mm, 최소 주조 구멍 직경은 0.7mm, 최소 나사산 피치는 0.75mm에 달할 수 있습니다.

높은 생산 효율성:

• 높은 기계 생산성, 예를 들어 국내 JⅢ3 타입 수평형 저온 챔버 다이캐스팅 알루미늄 기계는 평균 8시간에 600~700회, 소형 핫 챔버 다이캐스팅 알루미늄 기계는 평균 8시간에 3000~7000회 알루미늄을 다이캐스팅할 수 있습니다;
• 다이캐스팅 알루미늄 금형 수명이 길고, 다이캐스팅 알루미늄 금형, 다이캐스팅 알루미늄 벨 합금 세트는 수십만 번, 심지어 수백만 번 지속될 수 있으며 기계화 및 자동화를 쉽게 달성 할 수 있습니다.

탁월한 경제적 효과:

다이캐스트 알루미늄 부품은 치수가 정밀하고 표면 마감이 뛰어나기 때문입니다. 일반적으로 추가 가공 없이 바로 사용하거나 가공을 거의 하지 않아 금속 활용도를 높이고 많은 양의 가공 장비와 노동 시간을 줄일 수 있으며, 주조 가격이 저렴하고 다른 다이캐스팅과 조합하여 사용할 수 있습니다. 금속 또는 비금속 재료. 이를 통해 조립 노동 시간과 금속을 모두 절약할 수 있습니다.

주조 알루미늄 합금의 단점

산화물 내포물

결함 특성: 산화물 내포물은 주로 통풍이 되지 않는 금형 모서리의 주물 윗면에 분포합니다. 파손은 종종 회백색 또는 노란색으로 나타나며 알칼리 세척, 산 세척 또는 아노다이징뿐만 아니라 X-레이 검사 또는 가공 중에 발견할 수 있습니다.

가스 기공 및 기포

결함 특성: 주조 벽 내부의 가스 기공은 일반적으로 원형 또는 타원형이며 표면이 매끄럽고 일반적으로 광택이 나는 산화물 피부이며 때로는 유황색으로 나타납니다. 표면 기공과 기포는 샌드블라스팅을 통해 발견할 수 있으며, 내부 기공과 기포는 X-레이 검사 또는 가공 중에 X-레이 필름에 검은색으로 나타나며 발견할 수 있습니다.

(3) 수축 다공성

결함 특성: 알루미늄 주물은 일반적으로 내부 게이트 근처, 두꺼운 부분의 라이저 뿌리, 두꺼운 벽과 얇은 벽 사이의 전환부, 크고 평평한 얇은 벽 영역에서 수축 다공성이 발생합니다.

주조 상태에서는 골절이 회색, 밝은 노란색으로 나타나고 열처리 후에는 밝은 회황색 또는 회흑색으로 변하여 엑스레이 필름에서 흐리게 나타납니다. 심한 필라멘트 수축 다공성은 X-선 및 저배율 골절 형광과 같은 방법으로 감지할 수 있습니다.

(4) 균열

1) 주조 균열

입자 경계를 따라 발생하며 종종 분리를 동반하고 고온에서 형성되는 균열의 일종입니다. 부피 수축이 심한 합금과 복잡한 형상의 주물에서 발생하기 쉽습니다.

2) 열처리 균열

열처리 중 과열 또는 과연소로 인해 발생하며, 종종 입계 균열로 나타납니다. 일반적으로 응력이 발생하고 열팽창 계수가 높은 합금에서 발생하며, 너무 급격하게 냉각되거나 다른 야금학적 결함이 있는 경우 발생합니다.