A1Mg5Si2Mn鋁板價格_上海湘曉金屬制品有限公司

品牌：湘曉	規格：	材質：A1Mg5Si2Mn
產地：德國

汽車制造業中對零部件性能的要求日益增高，如何進一步開發新品種合金材料乃當務之急。目前在鑄態下即能獲得理想的力學性能者，首先推薦以A1MgSi為主體的鋁壓鑄合金得到了開發。並已成功地應用於汽車方向盤、車身空間構架接頭、後橫梁、輻條輪等受力零件方面。

1.高延性壓鑄合金的化學成份

	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Zn	Ti	其他
小	2.0			0.5	5.0
大	2.5	0.15	0.05	0.8	6.0	0.08	0.20	0.06

新開發的合金牌號：AlMg5Si2Mn，商業名稱Magsimal-59，具體的化學成份如表1所示。

表1合金AIM95Si2Mn的化學成份(質量分數％)

對於以上的化學成份，可作進一步的解釋如下:表1中在共晶體含量處於25％～35％時，其含Si量的範圍取1．8％～2．5％，共晶體的組分愈高，合金的流動性能愈好。含Fe量的高限額為0.15％，以保持良好的屈服強度值。低Fe的A1熔體與模具表面接觸時會出現粘模傾向，可將Mn量提高到0．5％～0．8％，與此同時，高的含Mn量也提高了材料的熱強度。含Mg量可調節力學性能，這也是鑄件設計人員所期望的。低的含Mg量，意味著在較低的強度下具有高的延伸性能，反之，滴的含Mg量，表明了在較低的延伸性能的情況下，具有高的強度，如圖1所示。Ti則用於細化晶粒.

2.鑄態金相組織

材料有較細的共晶組織,並且由兩相α-β固溶體及Mg2Si組成，如圖2所示。

共晶愈細，鑄件的斷口組織愈為光亮，更細的組織結構呈白色。隨著細化組織的增加也提高了延伸性能。共晶體性能。共晶體愈粗，鑄態組織呈蘭色，強度增加而延伸性能下降。AlMg5Si2Mn合金還具有耐熱性，能承受溫度的突變。

3.抗腐蝕性能

對於含Mg量超過3%的Al-Mg二元合金而言，不會出現晶間腐性，但是卻會出現應力裂縫腐蝕，其原因乃是在60～150℃溫度範圍內，受到較長時間的熱應力，其結果是β相Mg2Al3在晶界上析出所造成。但是對於AlMg5Si2Mn合金卻並無β相Mg2Al3存在因此既不會出現晶間腐蝕，也無應力裂縫腐蝕存在的可能。此外，這種合金Cu量低，通過這種低的含Cu量再加上適當的Si/Mg比，在鑄造組結中存在自由狀態的Si，也可能達到良好的抗腐蝕性能。

4力學性能

壓鑄件與砂型鑄造或金屬鑄造件一樣，都存在著對壁厚的敏感性，也會使力學性能有所高低的區別。圖3表明在壁厚為：4～24mm範圍內，壁厚的大小對於鑄造組織的影響，當樹枝狀晶明顯粗大時，也存在著細密的共晶組織，但是對於力學性能仍會產生不利的影響，這種影響程度皆綜合地繪制在圖4中。該圖係將鑄態力學性能、枝狀晶叉間距、壁厚及局部凝固時間組合在一起所得到的數據曲線。

圖3 鑄件壁厚與鑄態組織的關係

從圖4中獲知，隨著壁厚的遞增，伸長率可以從18%下降到4％，屈服強度從185MPa下降到106MPa，抗拉強度從300MPa下降到220MPa，由此可以明確地說，產品零件設計人員所取的零件厚，僅僅只能限制在12mm以下，以保持良好的鑄件力學性能。表2所列的鑄態力學性能與壁厚關係的數據。表2所列的鑄態力學性能與壁厚關係的數據，可以提供給產品零件設計人員有用的基本依據。

人工時效也影響著力學性能的波動。圖5為在380％時效溫度區時，不同的人工時效時間對力學性能的影響。

時效時間min(380℃)

圖5 Magsimal-59的力學生能在380℃時為時效時間的函數

從圖5中可知，不同的人工時效時間皆在380℃時效溫度內進行，以90min時效時間為例，其屈服強度從140MPa下降到120MPa，而極限抗拉強度從270MPa下降到245MPa，但是伸長率卻上升到超越22％的水平，這是在常規壓鑄合金中很不容易達到的指標，基本上經過60分鐘以後，其性能即處於穩定狀態。這裏人工時效的極限溫度，要求控制在380～400℃範圍內，過高的溫度導致鑄件表面再現氣泡，但是如果將溫度稍降時，卻將延長獲得條件的時間。

5 疲勞強度

作為程度要求較高的構件，在振動載荷條件下使用具有良好的疲勞強度。這裏所取的試樣為4mm厚度的壓鑄平板作疲勞強度試驗，得出如圖6所示的維勒疲勞強度曲線(WOler曲線)

圖6 AIM95Si2Mn(MagsimaI一59)合金在鑄態時的疲勞曲線(wOhIer曲線)

試驗是在高頻脈衝器上以115Hz的頻率，同時負載為200kN下進行．曲線給出了處於5％、50％及95％時的斷裂概率。在鑄態處於100MPa的疲勞強度時的斷裂概率為5％，而在125MPa疲勞強度時其概率可達95％。處於這種情況下的疲勞強度值比起A1Si壓鑄合金而言約高出IOMPa。如以金屬型鑄造合金AlSi7Mg經T6處理，在同等試驗條件下,其疲勞強度只有93MPa。

6 焊接及衝壓鉚接-性能

A1Mg5Si2Mn的可焊性良好，此乃因為有共晶成份及高的含Mn量之故。以Mn合金作焊接時的添加成份有減少熱裂的傾向。焊接試驗也是採用4mm壓鑄平板試樣，開始先分成兩半，用W極Ar弧焊焊接一起，焊縫不經過加工，焊條採用A1M94．5Mn合金。從圖7中可以觀察出焊縫區的組織，在焊料與鑄造組織的過渡區十分勻稱，在熱影響區的邊緣略有存在著粗大的Mg2Si相析出物，明顯地進一墾到強化作用。

圖7 在4mm壓鑄平板上，w極Ar弧焊趵顯微結構

未經焊接及焊接過後的試樣進行拉力試驗，所得出的結果如表3所示。

表3未經焊接及接過試樣的力學性能

本材料在薄壁條件下具有較高的延性，可以採用衝、鉚技術將鑄件與其他材料配伍連接或輥壓成型。

7 注意事項及應用實例

AIMg5Si2Mn與所有的AIMg合金一樣，具有較高的凝固收縮率，壓鑄時要放出0．6％～1．0％的收縮率。正因為如此，鑄件的出模斜度至少要取1．5°。鑄件存在著內應力，影響到力學性能指標。對於汽車零件而言，如對鑄件有高的伸長率的要求時，可以採用應力的回火處理。熱處理的溫度取350～400℃，延時10～30分鐘，此時的屈服強度約下降40％，而伸長率卻提高50％。

熔化時要採用凈潔的坩堝，工具也要處理，凡含於合金中的雜質，存在於細化劑或變質劑中的雜質，皆會導致鑄件伸長率的下降。

A1Mg合會與其他合金一樣，有較為強烈的氧化傾向，經過快速熔化後，對A1M95S i 2Mn也要施行凈化與除氣。轉包、澆入壓室以及壓射過程中要求避免出現紊流。在澆入到相對溫度較低的模具中時，由於凝固時問短，需要高的充型速度，以獲得高的強度及伸長率值。經驗指出：在內澆口處的充型速度應處於30～50m／S，但是模溫不宜超過160℃。

成功的實物壓鑄件的例證：

(1)方向盤(重量：0．8kg，尺寸：370×130mm)
(2)後橫梁(重量：3．1kg，尺寸：940×220×150mm)
(3)車身空問構架接頭(重量：0．9kg，尺寸：41 0×220×260mm)
(4)輻條輪(帶有鋼質制動環)(重量：0．22kg，尺寸：100×80mm)