アルミニウム合金ダイカスト要素 - Si、Cu、Mg、Zn、Fe、Mn、Ni、Ti

ダイカストアルミニウム合金材料で、ケイ素（Si）、銅（Cu）、マグネシウム（Mg）、亜鉛（Zn）、鉄（Fe）、マンガン（Mn）、ニッケル（Ni）、チタン（Ti）、ストロンチウム、ジルコニウム、クロムおよび他の要素はダイカストに影響を与えます

ダイカストの品質は、選択された原材料に関係しています。 高品質のダイカストの前提は、高品質の原材料を選択することです。

1. シリコン (Si) - ダイカスト アルミニウム合金エレメント

シリコンは、ほとんどのダイカスト アルミニウム合金の主要な要素です。 合金の鋳造性能を向上させることができます。 通常、含有量は 9.6% ～ 12% です。 ケイ素含有量が１２％を超えると、ケイ素とアルミニウムが過共晶を形成する。 銅や鉄などの不純物が多いと遊離シリコンの固い部分が現れ、切りにくくなります。 高ケイ素アルミニウム合金は、鋳造るつぼに深刻な腐食効果をもたらします。 シリコンとアルミニウムは固溶体を形成できます。 12 ℃ で、シリコンのアルミニウムへの溶解度は 577% です。 室温では1.65%です。 シリコン含有量が 0.2% に達すると、シリコンとアルミニウムが共晶を形成します。 合金の高温流動性、耐摩耗性、高温割れ傾向および収縮が改善されます。 二元アルミニウム基合金は高い耐食性を備えています。 合金中のシリコン含有量が共晶組成を超え、銅や鉄などの不純物が多いと、遊離シリコンのハードスポットが現れ、機械加工が困難になります。 高ケイ素アルミニウム合金は、鋳造るつぼを腐食します

効果は深刻です。

2. 銅 (Cu) -- ダイカスト アルミニウム合金エレメント

銅とアルミニウムは固溶体を構成します。 温度が 548 ℃ の場合、アルミニウムへの銅の溶解度は 5.65% で、室温では約 0.1% に低下します。 合金中の銅含有量は通常 1.5%~3.5% です。 銅含有量を増やすと、合金の流動性、引張強度、および硬度が向上しますが、耐食性と可塑性が低下し、高温割れ傾向が高まります。

3. マグネシウム (Mg) -- ダイカスト アルミニウム合金要素

高ケイ素アルミニウム合金に少量のマグネシウム (約 0.2 ~ 0.3%) を添加すると、強度と降伏限界が向上し、合金の機械加工性が向上します。 マグネシウムを8%含むアルミニウム合金は耐食性に優れています。 マグネシウムの含有量が多すぎると、鋳造性が悪くなり、高温での強度と可塑性が低下し、冷却時の収縮が大きくなるため、熱間割れや気孔が発生しやすくなります。

 

4. 亜鉛 -- ダイカスト アルミニウム合金要素

アルミニウム合金中の亜鉛は、流動性、鋳造性能、および引張強度を向上させることができますが、高温割れの傾向が高まり、耐食性が低下し、一般に 1.2% 未満です。 亜鉛含有量の高いZL401アルミニウム合金に関しては、鋳造特性、機械的特性、および切削加工が優れています。

 

5. 鉄 (Fe) -- ダイカスト アルミニウム合金エレメント

すべてのアルミニウム合金には有害な不純物が含まれています。 アルミニウム合金中の鉄含有量が高すぎると、鉄はFeAl3、Fe2Al7、およびAl Si Feのシート状または針状構造として合金中に存在し、機械的特性を低下させます。 この構造はまた、合金の流動性を低下させ、耐高温割れ性を高めます。 ただし、アルミ合金は金型への密着力が強いため、鉄分が0.6％以下の場合は特に強くなります。 鉄分が0.6％を超えると型くずれが大幅に減少します。 したがって、ダイカストでは鉄含有量を 0.6 ～ 1% 以内に制御することが有益ですが、最大鉄含有量は 1.5% を超えることはできません。

6. マンガン (Mn) -- ダイカスト アルミニウム合金要素

アルミニウム合金中のマンガンは、鉄の有害な影響を軽減し、鉄によって形成された層状構造または針状構造を微細な結晶構造に変化させることができます。 したがって、一般に、アルミニウム合金では 0.5% 未満のマンガンが許可されます。 マンガン含有量が高すぎると、偏析が発生します。

7. ニッケル (Ni) -- ダイカスト アルミニウム合金エレメント

アルミニウム合金中のニッケルは、合金の強度と硬度を向上させ、耐食性を低下させる可能性があります。 ニッケルは鉄と同じ効果があり、金型の合金の腐食を減らし、鉄の有害な影響を中和し、合金の溶接性能を向上させます。 ニッケル含有量が 1 ～ 1.5% の場合、鋳造品は研磨後に滑らかできれいな表面を得ることができます。 ニッケル源が不足しているため、ニッケルを含むアルミニウム合金はできるだけ使用しないでください。

8. チタン (Ti) -- ダイカスト アルミニウム合金要素

アルミニウム合金に微量のチタンを添加すると、アルミニウム合金の粒子構造が大幅に改善され、合金の機械的特性が改善され、合金の高温割れ傾向が減少します。

9. ストロンチウム -- ダイカスト アルミニウム合金要素

ストロンチウムは表面活性元素です。 結晶学では、ストロンチウムは金属を変えることができます

化合物相の挙動。 したがって、ストロンチウムによる修飾は、合金の塑性加工性と最終製品の品質を向上させることができます。 近年、ストロンチウム改質の長い有効時間、優れた効果、および再現性により、Al Si 鋳造合金ではナトリウムの使用が置き換えられています。 0.015%~0.03%のストロンチウムがアルミニウム合金に添加されて押し出されます。β-AlFeSi相は漢字になります。α-AlFeSi相は、インゴットの均質化時間を60%~70%短縮し、材料の機械的特性と塑性加工性を向上させます。 製品の表面粗さを改善します。 高シリコン (10%~13%) 鍛造アルミニウム合金の場合、0.02%~0.07% のストロンチウムを追加すると、初期結晶を最小限に抑えることができ、機械的特性と引張強度が大幅に向上します。 B 233MPa から 236MPa に増加

、降伏強度×0.2 204MPa～210MPa、伸び×5 9%～12%。 過共晶 Al Si 合金にストロンチウムを添加すると、一次シリコン粒子のサイズが小さくなり、塑性加工性が向上し、熱間圧延と冷間圧延がうまくいきます。

 

10. ジルコニウム -- ダイカスト アルミニウム合金要素

ジルコニウムは、アルミニウム合金の一般的な添加物でもあります。 通常、アルミニウム合金には0.1%~0.3%添加されます。 ジルコニウムとアルミニウムはZrAl3化合物を形成し、

結晶化プロセスは、再結晶粒を微細化します。 ジルコニウムも鋳造組織を微細化できるが、その効果はチタンよりも小さい。 ジルコニウムの存在は、チタンとホウ素の精製を低下させます

穀物の効果。 Al Zn Mg Cu 合金系では、ジルコニウムはクロムやマンガンよりも消光感度への影響が少ないため、代わりにジルコニウムを使用する必要があります。

クロムとマンガンは再結晶組織を微細化します。

 

11. クロム -- ダイカスト アルミニウム合金要素

クロムは、Al Mg Si、Al Mg Zn、および Al Mg 合金の一般的な添加元素です。 クロムのアルミニウムへの溶解度は600℃で0.8%で、室温では基本的に不溶です。 クロムは (CrFe) Al7 と（

CrMn) Al12 などの金属間化合物は、再結晶の核生成と成長プロセスを妨げ、合金に特定の強化効果をもたらし、合金の靭性を改善し、応力腐食割れ感受性を低下させることもできます。 ただし、会場の消光感度が上がり、陽極酸化皮膜が黄色くなります。 アルミニウム合金中のクロムの添加量は、一般に 0.35% を超えず、合金中の遷移元素の増加とともに減少します。