Suur Tugevus, Suure Venivusega Purunemisel

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Alumiiniumi sisaldus sõidukis on viimastel aastakümnetel pidevalt tõusnud. Valatud alumiinium annab olulise panuse kaalu proportsioonidesse: umbes 100 kg ühe väikese auto kohta kuni üle 300 kg ühe luksus sedaani kohta. See võimaldab suurt mõõtmete täpsust, funktsionaalset integreerimist ja suurt energiaimavuse võimet.

Sellised omadused nagu suurepärane vormitavus, kõrged mehaanilised ja dünaamilised parameetrid ning madal tihedus muudavad alumiiniumi ihaldatud materjaliks. Lisaks sellele on valatud alumiiniumi iseloomulik kõrge korrosioonikindlus, head keevitusomadused ja väga hea taaskasutatavus.

Pildigalerii

Vaakum abil töötav stantsvaluprotsess sobib struktuursete valamisnõuete täitmiseks. Selle protsessi abil on seina paksused umbes 1–4 mm võimalikud isegi keerukate geomeetriate korral (ribid, seina paksuse üleminekud, avad), voolavustugevusega 100 MPa kuni> 250 MPa ja tõmbetugevusega 200 MPa kuni> 350 MPa.

Mitmekesine sulamite arendamine

Kokkupõrkel olulised komponendid peavad olema suure tugevusega ja suure purunemiskindlusega. See saavutatakse erinevate sulami elementide nagu räni ja magneesium (tugevus) ja strontsium (pikenemine) lisamisega. Strontsium ja räni tagavad ka parema vormitavuse, samal ajal kui magneesium parandab ka kõvenemist. Mangaan asendab rauda, mis hoiab ära vormi kleepumise. Viimastel aastatel on välja töötatud uued sulamid, millest mõned on lisatud Euroopa standardisse (EN 1706). Nende sulamite jaoks on eriti tähelepanuväärsed sulamid AlSi10MnMg koos standardiga EN AB-43500 ja sulam AlMg5Si2Mn standardiga EN AB-51500.

Kooskõlastatud kuumtöötlus

Sõltuvalt sulamist võib vajalike omaduste saavutamiseks pärast valamist olla vajalik kuumtöötlus. Lahuse lõõmutamise temperatuur põhjustab valamise faaside vormimist. Lahuse kõrge lõõmutamistemperatuur koos kohandatud kuumutamiskiirusega võib põhjustada AlSi10MnMg saagise tugevuse peaaegu 30%. Järgnev kiire jahutamine jätab elemendid lahusesse, mis paigutab end seejärel ladustamisel maatriksisse, pingutab alumiiniumvõre veelgi ja kõvendab valu. Suuremad jahutuskiirused võivad suurendada AlSi10MnMg saagikustugevust kuni 21%. Väände minimeerimiseks ja valamise hilisema sirgendamise vältimiseks valitakse protseduurid ja protsessiparameetrid sobivalt ning autotööstuse nõuded on täidetud.

Võimalik täiendav kaalu kokkuhoid

Eksperdid nõustuvad, et valatud osade kaalu saab kokku hoida täiendava funktsionaalse integreerimise ja biooniliste struktuuride abil. Protsessi potentsiaalset kokkuhoidu võib leida muu hulgas ühefaasiliste sulamite kasutamisel ilma kuumtöötluseta. Lisandite tootmistehnoloogia edasiarendamisel on lisapotentsiaali, mida saaks optimaalselt kasutada ka koos olemasolevate või edasiarendatud survevaluprotsessidega.

alumiinium

Constellium esitleb ülitugevat alumiiniumsulamit

alumiinium