I. Kärnmaterialegenskaper och matgjutningskompatibilitet
Precision Steel Die-Castings
Egendom
Basmaterialet är huvudsakligen kolstål (såsom Q235, 45# stål) och legeringsstål (såsom 304 rostfritt stål, 1CR13), med en kolhalt på 0,1%-1,5%, en densitet på 7,85 g/cm³, en draghållfasthet på 500-1500MPa, hög temperaturbeständighet (över 450 ℃).
Svårigheter i gjutning: Hög smältpunkt (1400-1538 ℃), dålig fluiditet och behovet av att använda en kallkammargjutningsmaskin (injektionstryck 100-200MPA). Mögelmaterialet ska vara varmt arbete med stål såsom H13 och 8407 (hårdhet HRC48-52) för att undvika mögel stickning och termisk trötthet.
Typisk process: Mögelförvärmningstemperaturen är 200-300 ℃, hälltemperaturen är 1550-1650 ℃, vakuumgjutning används för att minska porositeten och efterföljande glödgning (för att eliminera inre stress) eller ythärdning (för att förbättra hårdhet) krävs.
Applikationsscenarier
Högstyrka konstruktionskomponenter: Bilöverföringshus, växellådor (som kan motstå höga belastningar), industriella ventiler (resistenta mot högt tryck).
Slitresistenta komponenter: Hydraulventilblock för konstruktionsmaskiner, växlar för gruvmaskiner (ytförgasningsbehandling krävs).
Nackdelar: Hög produktionskostnad (mögelliv är bara 50 000 till 100 000 gånger), utbytet av färdiga produkter är cirka 80% till 85% och efterföljande bearbetning krävs för att ta bort grinden och blixt.
2. Gjutjärn gjutningar
Egendom
Matrix: Gray cast iron (HT200, HT300, graphite in flake form), ductile iron (QT400-18, QT500-7, graphite in spherical form), carbon content 2.5%-4.0%, density 7.2-7.3g/cm³, tensile strength 200-700MPa, excellent shock absorption (damping is 10 times higher than that of steel) However, it has relatively low toughness (stark hackkänslighet).
Fördelar med gjutning: god flytande i det smälta tillståndet (kol finns i form av grafit, vilket minskar smältpunkten till 1150-1250 ℃), som kan bilda komplexa tunnväggiga delar (väggtjocklek ≥3 mm), mögel livslängd på 100 000 till 200 000 gånger (högre än stålgjutning).
Processens viktiga punkter: Kylningshastigheten måste kontrolleras (för att undvika vit gjutjärnstruktur), och halvfast matgjutning eller extrudering av gjutning används vanligtvis för att minska krympningshålrummen. Ytan kan behandlas med fosfating och sprutning.
Applikationsscenarier
Chockabsorberande och slitstarka delar: bilmotorblock (med hjälp av chockabsorberande egenskapen av grått gjutjärn), maskinverktygsbas (resistent mot deformation), vattenpumphöljet (med bättre korrosionsbeständighet än stål).
Nackdelar: hög densitet (2,5 gånger tyngre än aluminium), inte lämpliga för lätta scenarier; Det har dålig seghet och är benägen att bryta under påverkan.
3. Aluminiumgjutningar
Egendom
Matrix: The commonly used aluminum alloys are ADC12 (Japanese standard, Si content 11%-13%), A380 (American standard, Si8.5%-10.5%, Fe≤1.3%), and 6061 (heat-treatable and strengthened, containing Mg1.0%-1.5%), with a density of 2.7g/cm³ and a tensile strength of 200-400MPa. Den har utmärkt värmeledningsförmåga (180-200W/(m · k)) och är lätt att ytbehandla.
Fördelar med gjutning: låg smältpunkt (660 ℃), lämplig för gjutningsmaskiner för varm kammare (små delar) eller kallkammare gjutmaskiner (stora delar), injektionstryck 50-100mpa, mögel livslängd 500 000 till 1 000 000 gånger (aluminiumlegering orsakar mindre erosion till formen) och utbytet kan nå över 90%.
Processförlängning: Styrka kan förbättras genom T4 (lösningsbehandling + naturlig åldrande) och T6 (lösningsbehandling + konstgjord åldrande) värmebehandling, ytanodisering (tjocklek 5-25μM) och elektroforetisk målning (saltspraybeständighet i över 500 timmar).
Applikationsscenarier
Lätta komponenter: Cylinderhuvuden för bilmotor (30% viktminskning), hjul (A356 aluminiumlegering), 3C -produkthöljen (såsom mobiltelefonramar, som kräver värmeledning och elektromagnetisk skärmning).
Värmeavledningskomponenter: LED -lampans kylfläns (med hög värmeledningsförmåga), nytt energifordonsbatteriskal (som kräver en balans mellan lättvikt och styrka).
Nackdelar: Dålig hög temperaturresistens (styrka sjunker betydligt över 200 ℃), benägna till intergranulär korrosion (innehållet i Fe och Cu-element måste kontrolleras).