Исследование характеристик литья

06 февраля ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИТЬЯ

Posted at 03:37h in Новости, Без категории by AdTech 0 Comments

0 Likes

Исследование характеристик литья “алюминиевого сплава, полученного методом литья под давлением”

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИТЬЯ “ЛИТЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ»

СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ
СПОСОБНОСТЬ АКТЕРОВ
ТИПЫ СТАНДАРТНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
ФИЗИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ХАРАКТЕРИСТИКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ С АЛЮМИНИЕВЫМ СПЛАВОМ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
ПАЙКА:
ОБРАЗОВАНИЕ ОСАДКА
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫДЕРЖКИ НА ОБРАЗОВАНИЕ ОСАДКА
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ОБРАЗОВАНИЕ ОСАДКА
FLUDITY
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПЛАВНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
ПОРИСТОСТЬ

ВВЕДЕНИЕ
Технология литья под давлением является одним из наиболее широко применяемых методов производства. В процессе литья под давлением расплавленный металл впрыскивается под давлением в формы из закаленной стали.

Различные процессы литья предъявляют к сплаву разные требования в отношении литейных характеристик. В данной статье мы рассмотрим различные литейные характеристики алюминиевых сплавов, используемых в литье под давлением.
1) Способность «Каст»
2) Образование осадка
3) Текучесть сплава
4) Возможности оборудования
5) Пайка матриц
6) Пористость
7) Макросегрегация

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИТЬЯ

ЛИТЬЕВОСТЬ:
Литейная способность — это свойство сплава, позволяющее осуществлять его литье без образования дефектов, таких как трещины, сегрегации, поры или переливы.
Зависимые от состава сплава явления, определяющие литейность, текучесть, макросегрегацию, горячие трещины и пористость.
Литейные свойства алюминиевых сплавов также можно охарактеризовать такими показателями, как траектория затвердевания, когерентность дендритов, усадка при затвердевании и проницаемость между дендритами.
Будет описано влияние состава сплава на текучесть, макросегрегацию, горячее растрескивание и пористость. Также будут рассмотрены такие характеристики, как когерентность, текучесть, проницаемость и усадка.

ТИПЫ СПЛАВОВ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ИЗ АЛЮМИНИЯ
Алюминиевые сплавы для литья под давлением отличаются малой массой, обладают хорошей коррозионной стойкостью, легко поддаются литью, имеют хорошие механические свойства и стабильность размеров. Несмотря на то что под давлением можно лить различные алюминиевые сплавы, изготовленные из первичного или вторичного металла, конструкторы выбирают стандартные сплавы, перечисленные ниже.
A360 — выбран благодаря наилучшей коррозионной стойкости и герметичности.
A380 — самый распространенный и экономичный из сплавов для литья под давлением AL. Обеспечивает оптимальное соотношение практической ценности и стоимости.
A383 и A384 — эти сплавы представляют собой модификацию сплава 380. Оба обеспечивают лучшее заполнение формы, однако при этом наблюдается умеренное снижение механических свойств, таких как вязкость.
A390 — Предназначен для специальных применений, где требуются высокая прочность, текучесть, износостойкость и подшипниковые свойства.
A413 (A13) — Используется для обеспечения максимальной герметичности при высоком давлении и хорошей текучести.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Приведенная ниже таблица даст общее представление об особенностях различных алюминиевых литейных сплавов. Эта таблица поможет нам провести техническое сравнение алюминиевых сплавов.

ПАЙКА:
Существует несколько классов технологических параметров, влияющих на пайку микросхем. К ним относятся:
Температура металла и матрицы.
Характеристики и состав литейного сплава и межметаллических слоев.
Смазка и нанесение покрытия на штамп.
Характеристики матрицы и рабочие параметры.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИТЬЯ

МЕХАНИЗМ ПАЙКИ МАТРИЦЫ ПРОИСХОДИТ В ШЕСТЬ ЭТАПОВ:
ЭТАП I ==> Эрозия границ зерен на поверхности матрицы
ЭТАП II ==> Появление точечной коррозии на поверхности матрицы
ЭТАП III ==> Образование соединений железа и алюминия
ЭТАП IV ==> Образование пирамидальных интерметаллических фаз
ЭТАП V ==> Осаждение алюминия на пирамидах межметаллических фаз
ЭТАП VI ==> Слияние и выравнивание эрозионных ям и металлографических фаз

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ТОЛЩИНУ ПРОМЕЖУТОЧНОГО СЛОЯ.
Влияние состава сплава на пайку штампов из сплавов типа A 380, а также влияние некоторых ключевых элементов на образование промежуточного слоя между поверхностью инструментальной стали и паяемым алюминием.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИТЬЯ

ШЛАМ
Шлам состоит из первичных кристаллов, содержащих Al, Si, Fe, Mn, Cr, Mg,
и т. д., а также отличающиеся высокой температурой плавления и высокой плотностью.
Факторы, влияющие на образование осадка:
Состав сплава. .
Температуры плавления и удержания
Скорость охлаждения
Коэффициент осадка (SF)
(SF) = (1 × вес % Fe) + (2 × вес % Mn) + (3 × вес % Cr
С увеличением скорости охлаждения размер частиц шлама и их объемная доля уменьшаются. Шлам, образующийся при низкой скорости охлаждения, представляет собой крупные пластинки и многогранные частицы.
При высокой скорости охлаждения осадок принимает форму пластинок и звездообразных частиц.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРАНЕНИЯ
Зависимость температуры образования осадка от содержания Fe
содержание:
Temperature (°C) = 645.7 + 34.2 (%Fe)2

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИТЬЯ

При затвердевании сплавов с низкой скоростью охлаждения выдержка при температурах 670 °C и 720 °C не влияет на образование шлама.
При затвердевании сплавов с высокой скоростью охлаждения в сплаве A380 после выдержки при температуре 670 °C было обнаружено больше шлака.
В сплавах типа 380 фазы осадка представляют собой преимущественно обогащённые железом соединения, состоящие из Al, Fe, Mn, Cr и Ni.
Сплавы с более высоким показателем SF обладают большей склонностью к образованию осадка и образуют осадок с большей объемной долей.
На морфологию осадка влияют соотношение Fe:Mn:Cr и скорость охлаждения. Медленное охлаждение способствует образованию осадка.
Выдержка при 670 °C (~1240 °F) и 720 °C (1328 °F) не влияет на образование шлама во всех сплавах, которые затвердевают медленно. При быстром охлаждении в сплаве A380 после выдержки при 670 °C образовалось больше шлама, чем при 720 °C.

ПЛАВНОСТЬ:
Текучесть — это способность материала течь и заполнять заданную полость, которая измеряется размерами этой полости при определённых условиях.
Длина полосы расплавленного металла, которая может протечь через данную форму до застывания. Текучесть в значительной степени зависит от теплового потока во время затвердевания.
Текучесть алюминиевого сплава зависит от смазочных покрытий, легирующих добавок, давления в головке и температуры расплава.
Увеличение диапазона затвердевания приводит к снижению текучести

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТЕЧУЧЕСТЬ:
Химический состав сплава играет важную роль в процессе заполнения формы, а именно — в текучести расплавленного металла.
Легирующие элементы, склонные к образованию высокотемпературных соединений, например Fe, Mn, Cr и Mg, как правило, снижают текучесть.