A356 Aluminiumlegierung Umfassendes Handbuch: Eigenschaften, Anwendungen und FAQs
發(fā)布時間：2025-04-30 分類：Nachrichten 瀏覽量：1455
Hyundai Gie?enAluminiumDas am h?ufigsten 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 w?rmebehandelt und haben ein gutes Flie?verm?gen, eine starke Schrumpfung, eine gute Gie?leistung 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 (h?chstzul?ssige oder sonstige Anforderungen) |
|---|---|---|
| Si | 6.5 - 7.5 | Prim?re Legierungselemente für verbesserte Flie?f?higkeit |
| Mg | 0.25 - 0.45 | Verbesserte Festigkeit und Reaktion auf W?rmebehandlung |
| Fe | ≤ 0.20 | Verunreinigungselemente, die streng kontrolliert werden müssen |
| Cu | ≤ 0.20 | Verunreinigungselemente, ein überschuss verringert die Korrosionsbest?ndigkeit |
| Zn | ≤ 0.10 | Verunreinigungselement |
| Mn | ≤ 0.10 | Verunreinigungselemente, die die mechanischen Eigenschaften beeintr?chtigen k?nnen |
| Ti | ≤ 0.20 | üblicherweise als Getreideveredler verwendet (kann hinzugefügt werden) |
| Al | Toleranz (d. h. zul?ssiger Fehler) | unedles Metall |
mechanische Eigenschaft
| Leistungsparameter | Typische Werte (Sandguss) | Typische Werte nach T6-W?rmebehandlung | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (Rm) | 160 - 190 MPa | 230 - 260 MPa | W?rmebehandlung 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 Plastizit?t durch Optimierung der W?rmebehandlung |
| Brinell-H?rte (HB) | 60 - 80 HB | 80 - 100 HB | Die H?rte h?ngt mit dem W?rmebehandlungsprozess zusammen |
| Elastizit?tsmodul | 70 - 75 GPa | 70 - 75 GPa | Weniger relevant für den Gie?prozess |
| Kerbschlagz?higkeit (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 |
| W?rmeausdehnungskoeffizient (20-100°C) | 23,0 - 24,0 μm/m-K | Korreliert mit Temperatur?nderungen |
| W?rmeleitf?higkeit | 130 - 160 W/(m-K) | Gute thermische Leistung |
| Leitf?higkeit | 30 - 40% IACS | M??ig leitf?hige, nicht hoch leitf?hige Legierung |
| Spezifische W?rmekapazit?t (25°C) | 0,88 - 0,96 J/(g-K) | Abh?ngig von der Legierungszusammensetzung und der Temperatur |
| Widerstandsf?higkeit | 4,3 - 5,5 μΩ-cm | Berechneter Wert des Kehrwerts der entsprechenden Leitf?higkeit |
| Elastizit?tsmodul | 70 - 75 GPa | Im Einklang mit dem Elastizit?tsmodul 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 Korrosionsbest?ndigkeit 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 erh?hen.
- robust und langlebigDurch W?rmebehandlung (z. B. T6-Verfahren) kann die Festigkeit auf das 1,5-fache von konventionellem Aluminium erh?ht werden, das hohen Belastungen wie Motorlagern und Radnaben problemlos standhalten kann.
- Pr?zisionsgussHervorragende Flie?f?higkeit für das Druckgie?en komplexer Strukturen (z. B. dünnwandige Teile, gekrümmte Formen), wodurch sich die Kosten für die Weiterverarbeitung verringern.
- sicher und zuverl?ssigStreng kontrollierter Gehalt an Verunreinigungen (z. B. Eisen, Kupfer) sorgt für Korrosions- und Ermüdungsbest?ndigkeit im Langzeiteinsatz und verl?ngert die Lebensdauer der Teile.
typische Anwendung
- verbrauchsarmes FahrzeugMotorblock, Getriebegeh?use, Fahrwerkstr?ger.
- ElektroautoAkku-Geh?use, 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 Gie?verfahren und W?rmebehandlungsparameter optimieren.
1) Was ist der Unterschied zwischen der Aluminiumlegierung A356 und anderen Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt wie AlSi9Mg?
Die Aluminiumlegierung A356 hat eine deutlich erh?hte Festigkeit durch W?rmebehandlung (z. B. T6-Verfahren) und eignet sich für hochbelastete Bauteile (z. B. Radnaben, Motorlager). AlSi9Mg, AlSi10Mg und andere Legierungen haben zwar hervorragende Gie?eigenschaften (gutes Flie?verhalten, wenig Defekte), aber die mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit sind schw?cher, wenn sie nicht w?rmebehandelt werden, so dass sie für Teile mit komplexen Formen, aber geringeren Festigkeitsanforderungen geeignet sind.
2 Warum ist bei der Aluminiumlegierung A356 eine W?rmebehandlung erforderlich?
W?rmebehandlung (z.B. T6-Verfahren) st?rkt 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, Batteriegeh?use für Elektrofahrzeuge (Gewichtsreduzierung von 30% oder mehr).
- Luft- und RaumfahrtHochfeste Halterungen, ermüdungsbest?ndige Strukturteile.
- BranchenPumpen- und Ventilgeh?use, Komponenten mit hoher W?rmeableitung (W?rmeleitf?higkeit 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 Pr?zisionsteile.
- A356.1Zugabe von Strontium (Sr) oder Antimon (Sb), um das Korn zu verfeinern und die Gussleistung zu verbessern.
- A356.0Allgemeiner Verwendungszweck mit etwas h?herer Verunreinigungstoleranz und niedrigeren Kosten.
5) Wie k?nnen Leichtigkeit und Festigkeit von A356 in Einklang gebracht werden?
Durch Optimierung des Druckgussverfahrens (z.B. Vakuumguss zur Verringerung der Porosit?t) und pr?zise W?rmebehandlungsparameter (z.B. Alterungstemperatur 155°C x 4 Stunden) ist es m?glich, 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 Hitzebest?ndigkeit kann durch Kornfeinung mit Titan (Ti) oder durch Oberfl?chenbeschichtungen verbessert werden.
7) Warum werden Verunreinigungen (z. B. Fe, Cu) in A356 streng kontrolliert?
überschüssiges Eisen (Fe > 0,2%) bildet spr?de Verbindungen, die Z?higkeit und Korrosionsbest?ndigkeit verringern; Kupfer (Cu > 0,1%) kann galvanische Korrosion ausl?sen. Eine strenge Kontrolle der Verunreinigungen ist der Schlüssel zur Verl?ngerung der Lebensdauer der Teile.
