Alsi42 Legierungen Hersteller | Alsi42 Legierungen Hersteller

Die Zugabe von Legierungselementen ist ein wichtiger Weg, um das Gefüge und die Eigenschaften von Al-Si-Legierungen zu verbessern. Zu den häufig zugesetzten Elementen in Al-Si-Legierungen gehören Mg, Cu, Mn, Sr und RE. Das Mg-Element kann in α-Al aufgelöst werden, um eine Gitterverzerrung zu verursachen und eine Rolle bei der Feststoffverfestigung zu spielen. Gleichzeitig bilden Mg und Si die Mg2Si-Phase, die eine Verstärkungsphase darstellt und die Härte der Legierung verbessert. Der Cu-Gehalt in der Al-Si-Legierung erreicht 2,5 %, und die Anzahl der Al2Cu-Phasen nimmt zu, die an der Grenzfläche von α-Al und eutektischem Silizium verteilt ist und eine verstärkende Rolle spielt, aber die grobe Morphologie und Verteilung der Verstärkungsphase führen zu einer Abnahme der Dehnungsrate der Legierung. Mn kann die Anzahl und Größe des primären Siliziums in der Al-Si-Legierung reduzieren, und das eutektische Silizium erhält eine kürzere nadelartige Struktur. Die Mn-haltige übereutektische Al-Si-Legierung fällt während des Homogenisierungsprozesses Mn-haltige Partikel in dispergierter Phase aus, die eine hohe Dichte und hohe thermische Stabilität aufweist, die rekristallisierten Körner verfeinert und auch zum Keimbildungskern der Alterungsverstärkungsphase wird. Die mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften der Legierung haben einen wesentlichen Einfluss. Sr kann dazu führen, dass sich die Morphologie der eutektischen Si-Phase von nadelartig zu faserig ändert; Nach der Zugabe von Mn- und Sr-Elementen ist die AlFeSi-Phase in der Al-Si-Legierung gleichmäßig im α-Al-Dendriten verteilt, und Mn verbessert die Morphologie der nadelartigen Fe-Phase. Die Wirkung ist größer als die von Sr. Eine bestimmte Menge Ba hat eine gute metamorphe Wirkung auf eutektisches Silizium ZL109 und hat gleichzeitig eine gute Beständigkeit gegen Metamorphose und Rezession und Umschmelzeigenschaften, und die Legierung kann nach der Metamorphose eine höhere Festigkeit erreichen; aber wenn der Ba-Gehalt 0,125 % überschreitet, wird die Struktur sichtbar. Es ist eine geringe Menge an nadelförmiger Phase vorhanden, und die Leistung wird entsprechend reduziert. Mit zunehmendem Fe-Gehalt nimmt die Größe der eisenreichen Phase in der Aluminiumlegierung A356 zu, die Morphologie ändert sich von knochenartig zu nadelartig und die Zugfestigkeit der Legierung nimmt ab. Große eisenreiche intermetallische Partikel in Gussteilen aus Aluminiumlegierungen mit hohem Flockengehalt fördern Ermüdungsrisse Die Initiierung der Legierung ist eine der Ursachen für Rissquellen, jedoch erhöht die Erhöhung des Fe-Gehalts die hohe Temperatur und die kurzfristige Zugfestigkeit der Legierung. Nachdem Sb zu A356 zur Modifikation hinzugefügt wurde, wird die Dichte der Legierung erhöht, und der Modifikationseffekt hat eine langfristige Wirkung; Zr kann Getreide effektiv veredeln und die Rekristallisation hemmen. Die Zugabe des Zn-Elements zu einer bestimmten Menge kann eine eutektische Gruppe in der Struktur der modifizierten Al-Si-Legierung bilden. Mit zunehmender Zn-Menge nimmt die Härte der Legierung zu und die Dehnung ab. Phosphorsalz wird der übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung zugesetzt, um einen A1P-Heterokern zu bilden, die Größe des primären Siliziums nimmt ab und die Form ändert sich von einer Plattenform zu einer polygonalen oder agglomeratförmigen Form. Die Legierung hat gute mechanische Eigenschaften, Verschleißfestigkeit und Gießeigenschaften.

Eine angemessene Temperatur und Zeit der Alterungsbehandlung kann die Gleichmäßigkeit des Gefüges und die Morphologie der Ausscheidungen erheblich verbessern, wodurch die Festigkeit der Legierung erhöht wird, aber eine zu hohe Temperatur oder eine zu lange Alterungszeit verringern die Festigkeit der Legierung. Unter den Faktoren, die die mechanischen Eigenschaften der Aluminiumlegierung A356 beeinflussen, hat die Alterungszeit den größten Einfluss auf Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung, und das Ausmaß dieser Eigenschaften nimmt zuerst zu und nimmt dann mit zunehmender Alterungszeit ab. Wenn die Reifezeit zu lang ist, werden die Körner offensichtlich vergröbert, und die Vergröberung und Formveränderung der Körner verringern direkt die Härte des Materials. Zweitens bildet sich bei zu langer Alterungszeit die kontinuierliche und grobspröde Mg2Si-Phase, die ebenfalls die mechanischen Eigenschaften der Legierung verringert. Die Fällungsphase Mg2Si ist eine harte und spröde intermetallische Verbindung, die Versetzungen effektiv festhalten, das Gefüge stabilisieren, ein Verschieben der Korngrenze verhindern kann, so dass die Festigkeit, Plastizität, Zähigkeit und Härte gut aufeinander abgestimmt sind und gleichzeitig die Rekristallisationstemperatur der Matrix erhöht wird. Dadurch wird die Rekristallisation unterdrückt; Darüber hinaus wird die Festigkeit der Matrix verbessert. Die stabile Ausscheidungshärtungsphase, die durch die gealterte Al-Si-Gusslegierung erzeugt wird, löst sich nicht wieder in der Matrix auf, wodurch die weiträumige Bewegung von Versetzungen verhindert und somit die thermische Ermüdungsbeständigkeit der Legierung verbessert wird. Die Ermüdungseigenschaften der Legierungen werden hauptsächlich durch die Morphologie und Größe der Si-Partikel beeinflusst, die beide durch Anpassung der Wärmebehandlung gesteuert werden. Die wärmebehandelte Legierung hat aufgrund einer großen Menge an feiner Si-Sphäroidisierung hervorragende Ermüdungseigenschaften. Feine Siliziumpartikel existieren in der Zellstruktur, sie können die Ausdehnung von Ermüdungsrissen begrenzen und Ermüdungsbrüche verzögern, indem sie die Ausbreitungsrichtung ändern. Es ist durch kleine Vertiefungen geteilt, und am Rand der Grübchen treten keine großen Grübchen auf, und seine Gleichmäßigkeit ist besser als die des Zugbruchs nach der T6-Wärmebehandlung. Daher ist die Dehnung der Legierung nach einer zweistufigen Alterung besser als die des T6-Verfahrens. Die Bruchfläche der A356-Legierung ist nach der T6-Behandlung mit Spaltebenen und einigen Grübchen vermischt, wodurch leicht spröde Risse gebildet werden können. Bei übereutektischen Al-Si-Legierungen beeinflusst die Alterungstemperatur die Grenzauflösung und Diffusion von Legierungselementen. Mit zunehmender Alterungstemperatur beschleunigen sich die Grenzauflösung und die Diffusion von Legierungselementen, was zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Legierung von Vorteil ist. Ein geeigneter Alterungsbehandlungsprozess verbessert die Verschleißfestigkeit der Legierung. Sun Yu et al. untersuchten die Wirkung des Wärmebehandlungsprozesses auf strontiummodifizierte, nahezu eutektische Al-Si-Gusslegierungen und stellten fest, dass eine Alterungsbehandlung die Plastizität des Materials verringern würde. Liu Tuanshen et al. fanden heraus, dass die Alterungsbehandlung die Schlagzähigkeit der Al-20%Si-Legierung verbessern kann, was mit der Veränderung der Form von Primärsilizium und eutektischem Silizium und der Stärkung der Matrix zusammenhängt.

As-gegossene Al-Si-Legierungen bestehen hauptsächlich aus α-Al-Dendriten und grobem eutektischem Silizium. Für hypereutektische Al-Si-Legierungen gibt es zusätzlich primäres Silizium, bei dem α-dendritische Formen elliptische Dendriten sind. Bei polygonalem Primärsilizium in großen Mengen gilt: Je größer die Partikelgröße und je unregelmäßiger die Form, desto geringer die Festigkeit, und es ist leicht, während des Streckprozesses bevorzugt zu reißen. Huang Caimin et al. fanden heraus, dass, wenn die Hochtemperatur-Aluminiumflüssigkeit abgekühlt und verfestigt wird, aufgrund des lokalen Temperaturgradienten und unterschiedlicher Abkühlraten die Dendriten der A356-Legierung eine Komponententrennung aufweisen und die Matrix auch Lockerheit, Löcher, Einschlüsse, Schrumpflöcher und Oxidfilmdefekte aufweist. Das eutektische Silizium der unmodifizierten Legierung A356 hat die Form von groben Nadeln. Mg2Si ist eine Niederschlagsverfestigungsphase, aber die Anzahl der Mg2Si-Phasen im Istzustand ist klein und klein, so dass es nicht leicht ist, sie zu finden. In der Zugbruchmorphologie der A356-Legierung im gegossenen Zustand tritt eine große Anzahl glatter Quasi-Spaltungsebenen auf, und es gibt Grübchen unterschiedlicher Größe im lokalen Bereich. Die meisten Grübchen sind klein und flach, und die Anzahl ist relativ gering. Der Grund für die Eigenschaften der Spaltebene ist, dass an der Verbindungsstelle zwischen eutektischem Silizium und dem Substrat Risse auftreten, die sich im eutektischen Bereich ausdehnen und verteilen; Yifan Wang et al. fanden heraus, dass die Al-7Si-0,6Mg-Grenzfläche kovalente Bindungen zwischen Al- und Si-Atomen bildet. spielt die kovalente Bindung eine Schlüsselrolle für die Grenzflächenhaftfestigkeit. Nach der Griffith-Bruchtheorie bilden und breiten sich Risse zunächst innerhalb der Al-Ausfällungsphase aus, und die Grenzfläche kann als Schutzschicht fungieren, um die Ausbreitung von Rissen zu verhindern. Lou Huashan et al. fanden durch den Bruch der gegossenen Aluminiumlegierung A356 heraus, dass, wenn die Rissausbreitung auf das Hindernis von eutektischem Silizium trifft, der Riss die eutektischen Silikonpartikel abschneidet, und wenn der kleine Riss wächst und sich zu einem langen Riss verbindet, dann Der Riss breitet sich aus und folgt dem Prinzip des minimalen Energieverbrauchs. und breitet sich durch die schwächste Stelle der Korngrenze (Lamellenstruktur) aus und manifestiert sich schließlich als Sprödbruch. Gleichzeitig fanden S. Samat et al. heraus, dass die Verringerung der Plastizität mit den mikrostrukturellen Eigenschaften von schädlichen nadelförmigen β-AlFeSi-intermetallischen Verbindungen und dem Vorhandensein mikroskopisch kleiner Poren während der Erstarrung zusammenhängt. Bei übereutektischen Al-Si-Legierungen kann das grobe Primärsilizium als Hartpunkt die Verschleißfestigkeit der Legierung verbessern, aber da es hart und spröde ist, wird die Matrix stark gespalten, so dass die mechanischen Eigenschaften der Legierung reduziert werden und die Verarbeitungsleistung verschlechtert wird.