アルミ鋳物の耐摩耗性を向上させるにはどうすればいいですか?

ちょっと、そこ！私はアルミニウム鋳物サプライヤーとして、長年にわたりアルミニウム鋳物に関するあらゆる種類の問題に取り組んできました。当社のお客様が直面する最も一般的な問題の 1 つは、アルミニウム鋳物の耐摩耗性です。このブログ投稿では、アルミニウム鋳物の耐摩耗性を向上させる方法についていくつかのヒントを紹介します。

アルミニウム鋳物の摩耗の基礎を理解する

まず、アルミニウム鋳造品の摩耗の原因を理解する必要があります。摩耗とは基本的に、機械的接触による鋳物の表面からの材料の除去です。摩耗には、摩耗摩耗、凝着摩耗、疲労摩耗などのさまざまな種類があります。

摩耗は、硬い粒子が鋳物の表面をこするときに発生します。サンドペーパーで木をこすることを考えてください。粘着摩耗は、2 つの表面がくっついてから引き離され、一部の材料が付着するときに発生します。疲労摩耗は表面に繰り返し応力がかかることによって引き起こされ、時間の経過とともに亀裂や材料の損失が発生する可能性があります。

合金の選択

耐摩耗性を向上させるための最も重要なステップの 1 つは、適切な合金を選択することです。アルミニウム合金が異なれば特性も異なり、あるものは他のものより耐摩耗性が優れています。

たとえば、アルミニウム - シリコン合金は非常に人気があります。シリコンはアルミニウムのマトリックス内に硬質粒子を形成し、摩耗に耐えることができます。 A356 や A380 などの合金は、耐摩耗性が重要な用途によく使用されます。 A356 は良好な鋳造性と適度な耐摩耗性を備えていますが、A380 はより高い強度と場合によってはより優れた摩耗性能を備えています。

別のオプションは、アルミニウム - 銅合金を使用することです。銅は合金の強度と硬度を高め、耐摩耗性を向上させます。ただし、これらの合金はアルミニウム - シリコン合金に比べて少し高価で、耐食性が低い場合があります。

熱処理

熱処理はアルミニウム鋳物の耐摩耗性を向上させる強力なツールです。鋳物を特定の加熱および冷却サイクルにさらすことにより、合金の微細構造を変化させることができます。

一般的な熱処理プロセスの 1 つは、溶体化熱処理とそれに続く時効処理です。溶体化熱処理では、鋳物を高温に加熱して、アルミニウム マトリックス内のすべての合金元素を溶解します。その後、急速に冷却されます。その後、時効プロセスが低温で実行され、合金元素が細粒構造で析出します。この細粒構造により、鋳物の硬度と耐摩耗性が向上します。

たとえば、T6 熱処理はアルミニウム - シリコン合金によく使用されます。鋳物の機械的特性と耐摩耗性を大幅に向上させることができます。

表面処理

表面処理は、摩耗に対する保護層をさらに強化する優れた方法です。

陽極酸化処理

陽極酸化はアルミニウム鋳造の一般的な表面処理です。鋳物の表面に硬い酸化物層を形成します。この酸化物層は非常に耐摩耗性があり、ある程度の腐食保護も提供します。アルマイトには硫酸アルマイトや硬質アルマイトなどさまざまな種類があります。硬質陽極酸化により、より厚く硬い酸化物層が形成されるため、摩耗要件が高い用途に特に適しています。

コーティング

鋳物の表面にコーティングを施すことにより、耐摩耗性を向上させることもできます。コーティングにはセラミックコーティングやポリマーコーティングなどさまざまな種類があります。

セラミックコーティングは非常に硬く、優れた摩耗保護を提供します。溶射などの技術を使用して適用できます。一方、ポリマーコーティングは優れた潤滑性を提供し、摩擦と摩耗を軽減します。一部の自動車部品など、低摩擦が要求される用途でよく使用されます。

設計の最適化

鋳物の設計も耐摩耗性に大きな影響を与える可能性があります。

鋭い角やエッジを避ける

鋭い角やエッジは応力が集中するため、摩耗しやすくなります。角やエッジを丸くすることで、応力をより均等に分散し、摩耗のリスクを軽減します。

適切な隙間を設ける

鋳物が他の部品と接触するアセンブリでは、適切なクリアランスを確保することが重要です。部品が近すぎると、摩擦や摩耗が増加する可能性があります。適切なクリアランスを確保することで接触圧を低減し、摩耗性能を向上させます。

品質管理

品質管理は生産プロセス全体を通じて非常に重要です。

鋳造中は、気孔、介在物、亀裂などの欠陥がないことを確認する必要があります。気孔があると鋳物が弱くなり、摩耗しやすくなります。介在物は応力集中源として機能し、早期の摩耗を引き起こす可能性があります。

X線検査や超音波検査などの非破壊検査法を使用して、鋳物の内部欠陥を検出します。これらの欠陥を早期に発見することで、修正措置を講じ、最終製品の良好な耐摩耗性を確保できます。

アプリケーションと当社の製品

当社は、さまざまな用途に応じた幅広いアルミニウム鋳物を提供しています。の部品が必要かどうかハードウェア工場の高品質精密アルミニウムダイカスト、 またはコスト効率の高い貿易保証 精密アルミニウム射出ダイカスト、あるいはステンレス鋼ハウジング ステンレスダイカスト部品およびアルミダイカスト金型、私たちはあなたをカバーします。

当社は、耐摩耗性に優れた高品質のアルミニウム鋳物を製造できることに誇りを持っています。当社の専門家チームは、合金の選択、熱処理、表面処理における最新の技術と技術を使用して、製品の性能を向上させる新しい方法を常に模索しています。

調達に関するお問い合わせ

耐摩耗性アルミニウム鋳物をご検討の場合は、ぜひご連絡ください。特定の設計を念頭に置いている場合でも、合金の選択や製造プロセスに関するアドバイスが必要な場合でも、当社のチームがいつでもお手伝いいたします。調達についての話し合いを開始し、お客様のニーズにどのように対応できるかを確認するには、お問い合わせください。

参考文献

• 「アルミニウム合金: 構造と特性」David E. Laughlin および CT Liu 著
• 「耐摩耗性のための表面工学」W. Tillmann および C. Leyens 著
• 「金属鋳造: プロセスとアプリケーション」RA Black と JT Berry 著