Alliages d'aluminium moulés

Introduction

Le processus de coulée produit directement l’alliage d’aluminium utilisé dans les pièces requises. Une coulabilité idéale est requise : bonne fluidité, moindre tendance au retrait, à la fissuration à chaud et à la fissuration à froid, moindre ségrégation et absorption de gaz. La teneur en éléments des alliages d'aluminium moulés est généralement supérieure à celle des alliages d'aluminium déformés correspondants, et la plupart des alliages ont une composition presque eutectique.

De 1905 à 1925, les pays européens et américains ont mené des recherches sur les alliages d'aluminium industriels basées sur l'étude des diagrammes de phases des alliages d'aluminium. Les alliages aluminium-nickel ont été initialement étudiés, mais leur coulabilité était mauvaise, de sorte que le nickel n'est pas devenu l'élément de renforcement principal. Plus tard, des études ont été menées sur l'ajout de cuivre, de magnésium, de manganèse, de silicium et d'autres éléments à l'aluminium et ont obtenu des propriétés relativement idéales. C’est pourquoi certains alliages de fonderie d’aluminium binaires et multi-composants ont été développés, dont le célèbre alliage silicium-aluminium utilisé vers 1920. Pour l’industrie. [1]

Application

Les alliages d'aluminium moulé ont de bonnes performances de moulage et peuvent être transformés en pièces aux formes complexes ; ils ne nécessitent pas beaucoup d'équipement supplémentaire ; Ils présentent les avantages d’économiser du métal, de réduire les coûts et de raccourcir les heures de travail, et sont largement utilisés dans l’industrie aéronautique et l’industrie civile. Utilisé pour produire des poutres, des aubes de turbine, des corps de pompe, des pylônes, des moyeux de roue, des lèvres d'admission d'air et des carters de moteur, etc. Il est également utilisé pour produire des culasses, des engrenages et des pistons d'automobiles, des carters d'instruments et des carters de pompe de compresseur et d'autres pièces.

classification

Les alliages de fonderie d'aluminium modernes peuvent être divisés en 4 séries selon les principaux éléments ajoutés, à savoir : la série aluminium-silicium, la série aluminium-cuivre, la série aluminium-magnésium et la série aluminium-zinc. Pour ces quatre séries, chaque pays possède des marquages d'alliage et de classe d'alliage correspondants. La Chine adopte la méthode de marquage des chiffres ZL+3. Le premier chiffre représente le système d'alliage, où : 1 représente le système d'alliage aluminium-silicium, 2 représente le système d'alliage aluminium-cuivre, 3 représente le système d'alliage aluminium-magnésium, 4 représente le système d'alliage aluminium-zinc et le deuxième chiffre représente représente le système d’alliage aluminium-silicium. Trois chiffres représentent le numéro de série de l'alliage. Le tableau présente quelques alliages de fonderie d'aluminium typiques en Chine. Selon les caractéristiques d'utilisation de l'alliage, ils peuvent être divisés en : alliage d'aluminium moulé résistant à la chaleur, alliage d'aluminium moulé étanche à l'air, alliage d'aluminium moulé résistant à la corrosion et alliage d'aluminium moulé soudable.

Technologie de raffinage des alliages d'aluminium

Le raffinage des alliages d'aluminium consiste principalement à éliminer les gaz et les inclusions non métalliques du liquide de l'alliage. Le gaz contenu dans l'alliage d'aluminium est principalement de l'hydrogène (plus de 85 %) et les inclusions sont principalement de l'oxyde d'aluminium. Étant donné que la solubilité à saturation de l'hydrogène dans les alliages d'aluminium liquides et solides est presque vingt fois différente, le processus de solidification des alliages d'aluminium permet de précipiter facilement l'hydrogène, ce qui entraîne des trous d'épingle dans les pièces moulées. Les inclusions et les gaz interagissent. Dans l'aluminium pur industriel, si la teneur en hydrogène par 100 g d'alliage d'aluminium liquide est supérieure à 0,1 ml, des pores apparaîtront, tandis que dans l'aluminium de haute pureté, chaque 100 g d'alliage d'aluminium liquide contient de l'hydrogène. . Une fois que le volume atteint 0,4 ml, des pores apparaîtront. On peut voir que le dégazage nécessite l'élimination des scories, et l'élimination des scories est la base du dégazage.

Les agents de raffinage couramment utilisés pour les alliages d'aluminium sont l'hexachloroéthane ou les sels de chlore. Cet agent de raffinage a de très bons effets de dégazage et d'élimination des scories, mais n'est pas propice à la protection de l'environnement et est progressivement remplacé par des agents de raffinage non toxiques. Des chercheurs nationaux et étrangers ont développé deux types de méthodes de raffinage efficaces, à savoir la méthode à turbine rotative (méthode RID) et la méthode par injection de flux (méthode FI). Dans la méthode à turbine rotative (méthode RID), un gaz inerte est introduit dans le liquide de l'alliage et les grosses bulles sont brisées en petites bulles d'un diamètre d'environ 0,5 mm par la rotation de la turbine et réparties uniformément dans le liquide d'alliage peut améliorer le taux d'élimination. effet gazeux; La méthode d'injection de flux (méthode FI) consiste à utiliser un flux en poudre