Nowy, odlewany ciśnieniowo stop aluminium o wysokiej wytrzymałości: kluczowy materiał do zmniejszania masy pojazdów i poprawy wydajności

Najnowsze wyniki badań wskazują na doskonałe właściwości stopu Al-Si-Mg-Mn

W ciągłym rozwoju przemysłu motoryzacyjnego zmniejszanie ciężaru stało się ważnym sposobem poprawy efektywności energetycznej i wydajności. Jako lekki materiał o dużej wytrzymałości, stop aluminium jest coraz częściej stosowany w produkcji samochodów. Niedawno przeprowadzone badania nad nowym, wysokowytrzymałym stopem Al-Si-Mg-Mn dostarczają nowego spojrzenia na zastosowanie stopów aluminium w lekkich samochodach.

Przełomowe właściwości nowego stopu Al-Si-Mg-Mn

Według najnowszych badań wytrzymałość na rozciąganie nowego stopu Al-Si-Mg-Mn po odlaniu ciśnieniowym (w postaci odlewu) może sięgać od 230 do 310 MPa, granica plastyczności wynosi od 200 do 240 MPa, a wydłużenie wynosi około 0,5%. . Realizacja tego świadczenia wiąże się z powstaniem kary A-Faza AlFeMnSi i wieloskalowa struktura eutektyczna stopu. Jednakże wydłużenie stopu jest mniejsze, głównie na skutek bezpośredniego wpływu większych porów i grubych drugich faz.

Zastosowanie technologii odlewania ciśnieniowego i rozwój stopów aluminium

Jako proces formowania niemal netto, odlewanie ciśnieniowe jest szeroko stosowane w produkcji samochodów, urządzeń komunikacyjnych, maszyn inżynieryjnych i innych części ze względu na wysoką wydajność produkcji, wysoką precyzję produktu i doskonałą wydajność. W ostatniej dekadzie wiele części samochodowych pierwotnie wykonanych ze stali zastąpiono częściami odlewanymi ciśnieniowo ze stopów aluminium, co nie tylko zmniejsza masę pojazdu, ale także pozwala osiągnąć cele w zakresie oszczędności energii i redukcji emisji.

Mechanizm wzmacniający i poprawa wydajności stopów aluminium

Dodawanie pierwiastków takich jak Mg, Cu, Mn lub Zn do stopów aluminium w celu wytworzenia związków pośrednich, takich jak AlMgZn, AlMn lub Al2Cu, może skutecznie poprawić wytrzymałość stopu. Działanie wzmacniające tych stopów przypisuje się wzmocnieniu w roztworze stałym i wydzieleniu. Badania pokazują, że dodanie odpowiedniej ilości Mn pozwala nie tylko na redukcję lepkiej pleśni, ale także na zmniejszenie morfologii BFazę -Fe można również zmienić, co jeszcze bardziej poprawia wydajność stopu.

Badania struktury i właściwości nowych stopów aluminium

Badacze zaprojektowali skład stopów Al-Si-Mg-Mn z różnymi eutektycznymi frakcjami całkowitymi, korzystając z obliczeń symulacyjnych diagramu fazowego JMatPro. Dzięki obserwacji mikrostruktury i analizie morfologii pęknięć ujawniono ewolucję strukturalną i właściwości użytkowe stopu. Badania wykazały, że ultradrobne struktury eutektyczne mogą znacznie poprawić wytrzymałość i plastyczność stopów, zapewniając nowy sposób poprawy wydajności stopów aluminium.

Badania struktury i właściwości nowych stopów aluminium

Badacze zaprojektowali skład stopów Al-Si-Mg-Mn z różnymi eutektycznymi frakcjami całkowitymi, korzystając z obliczeń symulacyjnych diagramu fazowego JMatPro. Dzięki obserwacji mikrostruktury i analizie morfologii pęknięć ujawniono ewolucję strukturalną i właściwości użytkowe stopu. Badania wykazały, że ultradrobne struktury eutektyczne mogą znacznie poprawić wytrzymałość i plastyczność stopów, zapewniając nowy sposób poprawy wydajności stopów aluminium.