Nieuwe gegoten aluminiumlegering met hoge sterkte: belangrijk materiaal voor lichtgewicht auto's en prestatieverbetering
De nieuwste onderzoeksresultaten onthullen de uitstekende eigenschappen van de Al-Si-Mg-Mn-legering
In de voortdurende ontwikkeling van de auto-industrie is lichtgewicht een belangrijke manier geworden om de energie-efficiëntie en prestaties te verbeteren. Als lichtgewicht, zeer sterk materiaal wordt aluminiumlegering steeds vaker gebruikt in de autoproductie. Onlangs biedt een onderzoek naar een nieuwe Al-Si-Mg-Mn-legering met hoge sterkte een nieuw perspectief op de toepassing van aluminiumlegeringen bij het lichtgewicht maken van auto's.
Baanbrekende eigenschappen van nieuwe Al-Si-Mg-Mn-legering
Volgens het laatste onderzoek kan de treksterkte van de nieuwe Al-Si-Mg-Mn-legering na spuitgieten (zoals gegoten) 230 tot 310 MPa bereiken, de vloeigrens 200 tot 240 MPa en de rek ongeveer 0,5%. . De realisatie van deze prestatie is gebaat bij de vorming van de boete A-AlFeMnSi-fase en eutectische structuur op meerdere schaal in de legering. De rek van de legering is echter lager, voornamelijk als gevolg van de directe invloed van grotere poriën en grove tweede fasen.
Toepassing van spuitgiettechnologie en ontwikkeling van aluminiumlegeringen
Als bijna-netvormproces wordt spuitgieten veel gebruikt bij de productie van auto-, communicatie-, machinebouwmachines en andere onderdelen vanwege de hoge productie-efficiëntie, hoge productprecisie en uitstekende prestaties. In het afgelopen decennium zijn veel auto-onderdelen die oorspronkelijk van staal waren gemaakt, vervangen door spuitgietonderdelen van aluminiumlegeringen, waardoor niet alleen het gewicht van het voertuig afneemt, maar ook doelstellingen op het gebied van energiebesparing en emissiereductie worden bereikt.
Versterkingsmechanisme en prestatieverbetering van aluminiumlegeringen
Het toevoegen van elementen zoals Mg, Cu, Mn of Zn aan aluminiumlegeringen om tussenverbindingen zoals AlMgZn, AlMn of Al2Cu te vormen, kan de sterkte van de legering effectief verbeteren. Het versterkende effect van deze legeringen wordt toegeschreven aan de versterking van vaste oplossingen en neerslag. Uit onderzoek blijkt dat door het toevoegen van een passende hoeveelheid Mn niet alleen de plakkerige schimmel kan worden verminderd, maar ook de morfologie van de schimmel. B-Fe-fase kan ook worden gewijzigd, waardoor de prestaties van de legering verder worden verbeterd.
Onderzoek naar de structuur en eigenschappen van nieuwe aluminiumlegeringen
De onderzoekers ontwierpen Al-Si-Mg-Mn-legeringssamenstellingen met verschillende eutectische integraalfracties via JMatPro-fasediagramsimulatieberekeningen. Door microstructuurobservatie en breukmorfologieanalyse werden de structurele evolutie en prestatiekenmerken van de legering onthuld. Uit onderzoek is gebleken dat ultrafijne eutectische structuren de sterkte en plasticiteit van legeringen aanzienlijk kunnen verbeteren, waardoor een nieuwe manier wordt geboden om de prestaties van aluminiumlegeringen te verbeteren.
Onderzoek naar de structuur en eigenschappen van nieuwe aluminiumlegeringen
De onderzoekers ontwierpen Al-Si-Mg-Mn-legeringssamenstellingen met verschillende eutectische integraalfracties via JMatPro-fasediagramsimulatieberekeningen. Door microstructuurobservatie en breukmorfologieanalyse werden de structurele evolutie en prestatiekenmerken van de legering onthuld. Uit onderzoek is gebleken dat ultrafijne eutectische structuren de sterkte en plasticiteit van legeringen aanzienlijk kunnen verbeteren, waardoor een nieuwe manier wordt geboden om de prestaties van aluminiumlegeringen te verbeteren.
