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挪威海德鲁(Hydro)推出5083、7020等超塑性铝合金板材
Deformation 2020-8-31 22:52
挪威海德鲁公司( Norsk Hydro ASA ) 2019 年铝合金板材出货量达到了 95.2 万吨,其中汽车板约占 15% ,不到 15 万吨。但海德鲁十分看好铝合金在汽车上的应用前景,特别是电动车。 铝板超塑性成形技术 铝合金板材的成形性比钢板低,这是阻碍铝板在汽车行业大规模应用的障碍之一。超塑性成形技术使得一些深拉、薄壁、结构复杂零部件的成形成为可能,将超塑性成形技术用于铝合金板材也许是消除这项障碍的方案之一。海德鲁所提的超塑性成形技术实际是一种通过高压气体对模腔内的高温铝板进行成形的工艺技术,即铝板超塑性气压热成形技术。这项技术已在航空航天领域广泛应用了二三十年,优势很明显: 减少成形道次 成形复杂薄壁件,减少零部件数量 降低残余应力和回弹 高表面质量 但是成形所需的加热状态和复杂工艺,如何适应汽车行业的高节奏和低成本,是推广应用的主要问题。在航空航天领域,超塑性成形的生产节拍是半小时一个零件,而汽车零部件冲压厂的生产节拍可是秒级的。 但可以肯定的是,这项技术必须配以具备超塑性的铝合金板材。 具有超塑性的铝合金板材 铝合金薄板超塑性的明显特征是超过1 00% 的延伸率。为达到超塑性,关键是控制铝板的组织和成形工艺控制。当铝合金薄板的冷轧塑性变形程度达到临界值,在成形过程中加热铝板至窗口温度,就能调出晶粒尺寸在 10 μ m 以下的超细晶组织,这种组织状态的铝合金薄板可以获得超塑性。为提高超塑性成形的速度,海德鲁与主机厂及供应商合作研发了 3 种新合金: 新一代 5083 和 5456 合金 5xxx 系合金是传统的超塑性合金,但海德鲁研发的新一代 5083 和 5456 合金可以将超塑性成形节拍缩短至数分钟,这对于该技术的推广应用十分关键。 7020 合金 7020 合金作为可热处理强化铝合金,超塑性成形工艺与 5xxx 系合金不同,也更复杂。 7020 是一种高强度超塑性合金,通过超塑性成形在减少零件数量的同时,还可进一步降低钣金件厚度至 1.2mm ,从而达到最大的减重效果。 宾利 Continental GT 成为第一款应用超塑性成形铝合金的车型 超塑性成形可以实现零部件集成化和最大限度的减重,并且可以成形尺寸更小的圆角、复杂的曲面等结构,因而超豪华车、超级跑车对此十分感兴趣。 新一代的宾利 Continental GT 是第一款采用该技术的车型,该车的整个侧围只有一个零件。为了制造出这种结构的零部件,宾利的结构工程师花费了超过 50000 个工时( engineering hours )。通过材料、结构和成形工艺的全局优化,获得了十分显著的减重效果。与钢车身对比,不但实现减重 20% ( 85kg ),刚度、碰撞等结构性能还提升了。 结 语 铝板超塑性成形技术作为市场的“闯入者”,海德鲁从材料角度出发,与汽车企业联合研发,在超豪华车型这一细分市场中已取得了一定的进展。但铝板超塑性成形技术要在汽车行业的大规模应用,还有很多工程问题亟需解决,需要从材料、成形、结构多学科协同研发推动。 参考资料: 1. Light Metal Age:Hydro Introduces New Alloys for Superplastic Forming of Complex Automotive Components https://www.lightmetalage.com/news/industry-news/flat-rolled-sheet/article-hydro-introduces-new-alloys-for-superplastic-forming-of-complex-automotive-components/ -----此文2020年8月同时发布于我的个人微信公众号(Aluminum)-----
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利用纳米TiC颗粒同时提高6系变形铝合金的力学强度和耐蚀性
draw 2020-5-23 08:34
变形铝合金应用广泛,不同应用场景要求的服役性能不同。应用在交通运输、海洋工程等领域的铝合金,如5系和6系铝合金,不仅要求强韧性,其耐蚀性也十分重要。以往强韧化研究很少关注强韧化方法对耐蚀性的影响,常常导致耐蚀性下降。而我们的研究目标是同时提高强韧性和耐蚀性。 我们以6061变形铝合金为研究对象,熔炼过程中加入少量原位内生TiC纳米颗粒中间合金,铸锭经均匀化热处理后冷轧70%,再固溶时效(T6)热处理。添加纳米TiC能细化晶粒,T6态的晶粒尺寸减小50%以上。室温拉伸试验显示少量纳米TiC即能提高铝合金的屈服和抗拉强度,并保持延伸率基本不变,如表1所示。 表1. 添加少量纳米TiC颗粒与无添加的6061合金T6处理后的室温拉伸性能。 抗拉强度,MPa 断裂应变,% 6061 288 18.6 +纳米TiC 315 18.4 纳米TiC对变形铝合金腐蚀性能的影响是我们的研究重点,为了比较,我们制备了添加相同含量TiB 2 纳米颗粒的6061合金。加速腐蚀试验(HCl+NaCl溶液浸泡24小时)显示,与基体合金相比,加入TiC纳米颗粒后晶间腐蚀明显减轻,最大腐蚀深度较小。而加入TiB 2 纳米颗粒则显著加剧了晶间腐蚀,大幅增加了最大腐蚀深度,如图1所示。电极化曲线也表明纳米TiC提高耐蚀性,而TiB 2 降低耐蚀性。 添加纳米TiC使6061铝合金的腐蚀电流密度由8.26下降到2.6μA/cm 2 。 纳米颗粒对耐蚀性的影响主要是由于晶界腐蚀速率不同导致了耐蚀性的变化。通过微观组织观察和XPS表征,我们提出了不同纳米颗粒对铝合金板材腐蚀行为的影响原因 。 TiC纳米颗粒细化 晶粒 并 主要 分布在晶粒内部,减少了晶界第二相数量,降低了晶间腐蚀速率,因而提高耐蚀性。而TiB 2 纳米颗粒虽然同样细化 晶粒 ,但 主要 分布在晶界,极大地提高了晶间腐蚀速率,从而导致耐蚀性下降。 图1. 加速腐蚀试验后的试样截面显示腐蚀深度:(a)6061,(b)添加纳米TiC,(c)添加TiB 2 。 图2. 三种合金的晶粒组织和晶界第二相照片。(a)6061,(b)添加纳米TiC,(c)添加TiB 2 。 铝合金常用孕育剂细化晶粒,常用孕育剂如Al-Ti-B(有效成分是Al 3 Ti和TiB 2 颗粒),Al-Ti-C(有效成分是Al 3 Ti和TiC颗粒)。我们的研究表明选用孕育剂时需要考虑其中颗粒对铝合金性能的影响。对于6系铝合金轧制,纳米TiC在细化晶粒的同时减缓晶间腐蚀,提高耐蚀性;而TiB 2 加剧晶间腐蚀,降低耐蚀性。材料科学与工程微信公众号也报道了我们的结果( 链接 )。 相关论文: 1. Geng R, Qiu F, Zhao Q-L, Gao Y-Y, Jiang Q-C. Effects of nanosized TiCp on the microstructure evolution and tensile properties of an Al-Mg-Si alloy during cold rolling. Mater Sci Eng A. 2019;743:98–105. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.11.078 2. Geng R, Jia S-Q, Qiu F, Zhao Q-L, Jiang Q-C. Effects of nanosized TiC and TiB2 particles on the corrosion behavior of Al-Mg-Si alloy. Corros Sci. 2020;167:108479. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108479
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同时提高铸造铝合金强韧性和疲劳性能的新方法——纳米陶瓷颗粒的强韧化作用
draw 2020-5-21 08:32
如何提高金属的强韧性等力学性能是金属结构材料领域的研究主题之一。将陶瓷颗粒(如碳化物、硼化物、氮化物、氧化物)加入金属材料以提高其强度,已经有几十年历史。其作用机制大体分为两类:一是陶瓷颗粒(如SiC)作为增强体,基于载荷传递、Orowan机制等直接起到强化作用,这类称为成为陶瓷颗粒增强金属基复合材料,陶瓷含量通常在1%以上。二是陶瓷颗粒通过促进基体形核或钉扎作用,影响微观组织,进而影响材料性能。TiC、TiB 2 颗粒可以作为铝凝固形核的异质核心,细化铝合金铸态晶粒。 我们提出一种方法,通过添加少量原位内生纳米陶瓷颗粒大幅提高铸造铝合金的力学性能。 以铸造铝合金ZL205A(Al-Cu合金)为例,将少量纳米尺寸(平均直径100nm)的TiC颗粒加入铝熔体,得到的铸造合金不仅晶粒细化,而且T6热处理(固溶时效)后屈服强度、抗拉强度和伸长率均显著提高。相比于微米颗粒,纳米颗粒具有更好的强韧化效果,如表1所示。 除了同时提高室温拉伸强韧性,添加 TiC 纳米颗粒的铝合金还具有更好的低温强韧性、高温强韧性、高温蠕变抗力、疲劳强度及耐磨性等 (详见相关论文)。特别是相比其它铸造铝合金,纳米TiC/Al-Cu合金的强韧性和疲劳性能十分突出,如图1所示。 表1. 添加微米(平均直径1.9 μ m)、纳米尺寸(平均直径100nm)TiC颗粒的ZL205A合金室温与高温拉伸性能。 室温 220 º C 抗拉强度,MPa 断裂应变,% 抗拉强度,MPa 断裂应变,% ZL205A 472 7.5 241 6.2 +1.0%微米颗粒 527 13.4 279 10.6 +0.1%纳米颗粒 515 11.9 254 17.9 +0.3%纳米颗粒 530 16.0 283 11.9 图1. 添加纳米TiC的ZL205A合金与文献报道的其它铸造铝合金的力学性能比较。(a)抗拉强度与均匀伸长率;(b)疲劳强度与抗拉强度。 TiC纳米颗粒之所以有如此显著的强韧化效果,其作用机制主要是三方面:一是TiC纳米颗粒促进铝的异质形核,细化晶粒和第二相,减少微孔缺陷,因而显著提高塑性韧性。二是晶粒细化能减轻微观偏析,促进时效析出相细化,增强了析出强化作用。三是纳米颗粒本身通过Orowan机制阻碍位错运动,提高强度。 以往添加陶瓷颗粒,一般是外加陶瓷颗粒粉末或预制体。但由于陶瓷颗粒与金属的润湿性不好,以及颗粒表面易氧化或污染,会影响颗粒分散及其作用效果。另一类方法是原位内生陶瓷颗粒。孕育剂 Al-Ti-B、Al-Ti-C中就是内生TiC、TiB 2 颗粒。但熔炼法难以控制生成的颗粒尺寸,还容易生成其它产物。 我们采用原位内生TiC、 TiB 2 颗粒,可以避免外加颗粒的表面污染问题,分散性更好。 相关论文如下: 1.Yang C, Zhao Q, Zhang Z, et al. Nanoparticle additions promote outstanding fracture toughness and fatigue strength in a cast Al–Cu alloy. Mater Des . 2020;186:108221. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.108221 2.Tian W-S, Zhao Q-L, Geng R, Qiu F, Jiang Q-C. Improved creep resistance of Al-Cu alloy matrix composite reinforced with bimodal-sized TiCp. Mater Sci Eng A . 2018;713(December 2017):190–194. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.12.071 3.Tian W-S, Zhao Q-L, Zhang Q-Q, Qiu F, Jiang Q-C. Enhanced strength and ductility at room and elevated temperatures of Al-Cu alloy matrix composites reinforced with bimodal-sized TiC p compared with monomodal–sized TiC p. Mater Sci Eng A . 2018;724(March):368–375. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.03.106 4.Tian W-S, Zhao Q-L, Zhang Q-Q, Qiu F, Jiang Q-C. Simultaneously increasing the high-temperature tensile strength and ductility of nano-sized TiC p reinforced Al-Cu matrix composites. Mater Sci Eng A . 2018;717:105–112. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.01.069 5.Tian W-S, Zhao Q-L, Zhang Q-Q, Qiu F, Jiang Q-C. Superior creep resistance of 0.3 wt.% nano-sized TiC p /Al-Cu composite. Mater Sci Eng A . 2017;700(May):42–48. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.05.101 6.Tian W-S, Zhao Q-L, Zhao C-J, Qiu F, Jiang Q-C. The Dry Sliding Wear Properties of Nano-Sized TiCp/Al-Cu Composites at Elevated Temperatures. Materials (Basel) . 2017;10(8):939. https://doi.org/10.3390/ma10080939 7.Zhao Q-L, Zhang Q-Q, Zhang W, Qiu F, Jiang Q-C. Improved ductility and toughness of an Al-Cu casting alloy by changing the geometrical morphology of dendritic grains. Mater Lett . 2018;214:276–279. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2017.12.037 8. Geng R, Tian W-S, Zhao Q-L, Qiu F, Jiang Q-C. Superior Cryogenic Tensile Strength and Ductility of In Situ Al-Cu Matrix Composite Reinforced with 0.3 wt% Nano-Sized TiCp. Adv Eng Mater . 2018;20(7):1701137. https://doi.org/10.1002/adem.201701137
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航空用铝合金的最新进展【译自MSE: A】
Deformation 2013-12-8 21:11
文章引用信息: A. Heinz, A. Haszler, C.Keidel, S. Moldenhauer, R. Benedictus, W.S.Miller . Recent development in aluminium alloys for aerospace applications . Materials Science and Engineering: A, 2000, 280 (1): 102-107. 标题 : 航空用铝合金的最新进展 作者 : A. Heinz, A. Haszler, C.Keidel: 荷高文斯铝业(现已并入康力斯集团),德国科布伦茨轧制厂,PO-Box10 03 31 S. Moldenhauer, R. Benedictus, W.S.Miller : 荷高文斯研发中心 (现已并入康力斯集团 ),荷兰艾默伊登 CA 1970 ,P.O. Box 10.000 摘要 : 受飞机制造商日益增长的需求所驱动,荷高文斯铝业有限责任公司与荷高文斯研发中心加强了航空材料的研发,重点在于提高材料的综合性能。针对这类材料,进行了工艺路线优化以及新合金化学成分设计。由于航空工业对材料性能的高要求,新的工艺路线主要提升了大规格的厚板和薄板产品的延展性、韧性和疲劳性能,同时降低残余应力。研究新型合金化学成分的更深层次目的是适应飞机结构的焊接和钎焊技术的发展。与传统航空材料相比,这些新连接技术可用于性能差异较大的材料之间的连接。在进行工艺路线优化以及新合金系列开发的同时,还开发了新的超声波检测技术,可预测厚板产品的疲劳性能和残余应力。 关键词 :飞机;工艺路线;延性;焊接;钎焊 图 1 不同工艺路线下每批次 7050 T7451 厚板的平均疲劳寿命 图 5 厚度为 11 英寸的 7050 厚板的翘曲轮廓 图 7 加工的地板结构,用于波音军用运输机 C17 ,由 3.5 英寸厚, 800 英寸长的厚板加工而成 结论 : 荷高文斯科布伦茨轧制厂生产的高强度厚板可以满足飞机制造商的一系列性能要求,如高疲劳性能、高损伤容限和极低的车削变形等,板厚达 280mm 。开发了大尺寸的高损伤容限 2000 系铝合金薄板,如 2024 铝合金薄板的尺寸达到 3.2×12.7 m ,同时具有高韧性和疲劳裂纹扩展性能。材料供应商和飞机制造商的合作可以开发新型合金组合,利用新型连接技术可以在低成本的条件下提升产品整体性能。
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汽车工业用铝合金的最新进展【译自MSE:A】
热度 1 Deformation 2013-10-20 11:32
最近试着翻译了荷高文斯铝业的工程师写的关于铝合金在汽车工业上应用的文章,虽然文章发表于2000年,但现在看来仍具有参考和借鉴意义。由于时间有限,仅翻译了摘要和结论部分,翻译水平有限,望不吝赐教。 文章引用信息:Miller W S, Zhuang L, Bottema J, et al. Recent development in aluminium alloys for the automotive industry . Materials Science and Engineering: A, 2000, 280 (1): 37-49. 题名 :汽车工业用铝合金的最新进展 作者 : W.S. Miller*,L. Zhuang, J. Bottema, A.J. Wittebrood: 荷高文斯研发中心( Hoogovens Research Development ),荷兰艾默伊登 CA 1970 , P.O. Box 10.000 P. De Smet: 荷高文斯铝业,比利时迪佛尔轧制厂( Hoogovens Rolled Products Duffel ) A.Haszler, A. Vieregge: 荷高文斯铝业,德国科布伦茨轧制厂( Hoogovens Aluminium Walzprodukte Koblenz ) 摘要 : 为降低能源消耗、减少空气污染,汽车工业所面临的挑战是对更高燃料利用率车辆持续需求。铝具有高比强度、良好的成形性和抗腐蚀性、易回收的特点,使其成为汽车中 重金属材料 (钢和铜)的理想替代品,以应对汽车工业的减重需求。本文总结了铝合金铸件、挤压件和板材应用的最新进展,并以两个典型应用实例进行说明。第一个实例是荷高文斯迪弗尔轧制厂生产的悬挂零件,减重可达 50% 。目前,成形性优良的 5000 系合金多用于内板,而可热处理强化的 6000 系合金多用于外板。本文综述了铝合金的最新进展,包括提高 5000 系和 6000 系合金的成形性和表面质量,改善 6000 系合金的烘烤硬化效应。本文指出开发单一合金系统以提高铝合金回收利用率是发展趋势。第二个实例是钎焊板。近 10 年里,越来越多的铜制热交换器改用钎焊铝板制造。荷高文斯科布伦茨荷轧制厂是铝合金钎焊板的世界顶级供应商之一,在合金开发方面处于领先地位,所开发的合金综合了强度、成形性、钎焊性能以及长使用寿命等客户要求的性能指标,还开发了真空钎焊和控制气氛钎焊用材料。本文还将介绍汽车用铝合金钎焊板的发展现状和未来趋势,研发重点是开发比传统材料具有更优良抗腐蚀性和更长使用寿命的合金。通过这两个实例,说明了铝合金汽车零部件的制造工艺和材料生产商的工程设计支持的技术和商业方向,其基本特征是材料供应商和汽车制造商之间的全方位合作。 关键词 : 合金;铝;汽车;性能 结论 : 汽车工业轻量化材料的发展趋势 / 结论 未来 轻量化材料 的发展趋势: 1. 替代材料将在汽车工业占据更大的市场; 2. 从长期看,铝是钢材的最大竞争对手; 3. 镁的应用将有所增长,但仍然仅限于铸件。 铝合金车身板的发展趋势: 1. 未来十年,钢材仍然是车身材料的主要选择; 2. 铝的应用仅达到当前程度,受到以下因素的制约:原材料成本,制造成本,工业结构,回收,法律法规; 3. 随着大批量生产制造技术的共同发展,铝将在车身应用上获取更大的份额。 荷高文斯在汽车工业用铝合金的最新发展动态: 1. 荷高文斯铝业已经开发了用于车身板的多种合金,包括:用于内板的高成形性 HANV5182(inner-lite) ;无罗平线的 HANV6016-T4 ,同时兼具良好卷边性能和成形性;用于外板的 HANV6016-T4P(super-lite) ;以及增强铝合金废品回收率的单一合金系统( 6xxxx 系列)。 2. 为适应向下计量和轻型结构( down gauging and light weight structure )的市场需求,荷高文斯铝业不断优化现有钎焊合金,并开发新一代高强度合金。为达到这一目的,荷高文斯铝业已经开发了两种新的高强度铝合金:用于 CAB 钎焊的 Hogal-3572 和 Hogal-3536 合金,具有长的使用寿命。 3. 荷高文斯正与汽车制造商紧密合作,促进铝合金在汽车工业的应用。
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你怎么学的,连这个都不知道
热度 7 lql0558 2013-1-3 16:41
这是个回忆,大约半年前吧,一个人拿块铝合金问我。 他说: 你是学材料的? 我说:是呀。 他说:这个是什么? 我说:铝合金。 他说:我知道这个是铝合金,我问你这个是什么成分? 我说:我看不出成分。 他说:那你怎么学的,连这个都不知道。 我无话可说了,默认自己学艺不精。 对材料或测试了解的人都知道,这些材料不可能看一眼就知道具体成分,他们不知道这些,是因为这个不了解,我们没有必要去争辩和讥讽,人不知而不愠,不亦君子乎。 本观 点为一家之言,仅供参考。如需引用,请注明来源,或更正联系 QQ:375188549 。 作者简介:李其龙,男,硕士学历,主要从事材料科学与机械加工方面的研究。 Email : li-qilong@163.com
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[转载]高强铝合金用于路虎Evoque
lghoo 2011-9-30 09:21
Novelis high-strength aluminum sheet for Range Rover roof is more formable and 20% stronger Novelis Inc., Atlanta, Ga., has been selected as the sole supplier of aluminum sheet for the all-new Range Rover Evoque. The advanced roof design is the first production application of the company's new high-strength aluminum alloy Anticorodal-600 PX, which is about 20% stronger than typical aluminum automotive sheet, yet offers improved formability over other high-strength alloys. The increased strength also provides the opportunity to reduce the thickness of the sheet by as much as 15%. This makes it ideal for applications such as hoods, fenders, roofs and doors. The Evoque features an aluminum hood, roof, and structural parts made with Novelis automotive sheet. The advanced roof design is the first production application of the company's new high-strength aluminum alloy Anticorodal-600 PX (Ac-600 PX), which delivers superior strength and excellent formability in a light-weight package. "Ac-600 was developed by Novelis scientists specifically for automotive use," says Roland Harings, Vice President, Global Automotive for Novelis. "Novelis is delighted to continue the relationship as Jaguar Land Rover's chosen supplier of aluminum sheet," adds Harings, "continuing a partnership that started more than 20 years ago and today is helping them produce superior vehicles with better fuel economy and reduced emissions." www.novelis.com
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[转载]专家讲解窗户的“奥秘”
shawnshen 2011-2-19 18:31
专家讲解窗户的“奥秘”,讲述那些窗户挑选秘笈。   材料篇---型材 塑料还是断桥铝?   使用哪种材质的窗户,才会达到更好的保温和隔音效果呢?目前窗户有两种主流型材:塑料窗(俗称“塑钢窗”)和断桥隔热铝。塑料窗每平米价格在280-700元之间,断桥隔热铝窗价格相对较高,一般都在700~1300多元/平米以上,两者价差较大。而销售员对于两者孰好孰坏这个问题,说法也是大相径庭。   中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会工程师刘万奇表示,塑料窗和铝合金窗各有优点。相比较而言,铝合金窗具有强度高、不易变形、重量轻、抗老化、美观等优点;而塑料窗所用塑料型材的导热系数确实比铝合金型材要低很多,在节能方面有优势。但他特意指出,窗是由相关材料按照一定结构组合而成的系统化产品,其最终性能的好坏是由多方面因素共同决定的。因此,不管是塑料窗还是隔热铝合金窗,其最终的性能都与配置的配件、结构、玻璃以及制作和安装的精细程度有关,无法做出孰好孰劣的绝对判断。隔热铝合金窗通过结构优化,配合导热系数低的隔热材料,配置优异的配件和玻璃等,再加上制作和安装精良,也能达到非常好的节能效果。但消费者需要在成本与性能之间做一个权衡,根据需要选择有实力的厂家来制作和安装窗户。   中国建筑金属结构协会塑料门窗委员会主任闫雷光表示,塑料门窗有好的气密性和水密性能,这是由窗的结构和工艺决定的。而塑料门窗节能性价比最为突出。据法国建筑技术研究中心(CSTB)提供的资料,相同性能情况下,塑料窗与铝窗价格比约为1:1.6。如果节能设计标准进一步提高,价格差仍将拉大。   此外,型材的厚度和腔体也会影响其保温性能,一般来说腔体越多越厚越保温,目前市场上流行的多是60系列的3腔结构和65系列的4腔结构,根据选用玻璃不同,传热系数在1.9~2.7W/m2/K(瓦/平方米度)范围内,隔热铝窗的保温性能与隔热条的宽度和结构有关。   玻璃 层数越多越好?   窗户的节能系数与玻璃密切相关,目前除了普通中空玻璃外,还有真空玻璃、LOW-E玻璃甚至“三玻”,而市场上窗户普遍配套的是普通中空玻璃。不少消费者寻思:“三玻”都出来了,我家是否也该升级换代了呢?   需不需要换玻璃,首先要了解各种玻璃的特性。闫雷光介绍,LOW-E玻璃是在玻璃表面镀制一层或多层氧化物薄膜,具有保温、隔热等特性。所谓“三玻”其实就是三层玻璃,如在其中的某两层玻璃上镀膜,保温、隔热特性更强。而真空玻璃指的是在两层间隔为小于1mm的玻璃之间,将其变成真空,性能应该很好,但目前尚没有投入商用。如果消费者在市场上看到真空玻璃,基本可认定是假的。   普通中空玻璃是两层玻璃间存在空气间隔层,有的间隔层还充入了惰性气体。目前市场上该玻璃厚度一般在4mm(玻璃厚度)+9mm(空气间隔层厚度)+4mm(玻璃厚度)或5mm+12mm+5mm之间。普通中空玻璃的保温性能比单层玻璃要好很多。   虽然玻璃的隔热导热性能也很重要,但闫雷光表示,选择什么样的玻璃需要根据型材的可安装结构来决定,有的型材够厚,可以安装厚一些的玻璃,但有的型材厚度只能安装普通中空玻璃。而就普通的中空玻璃来说,消费者在选择时也有一些诀窍。中空玻璃的气体间隔层能有效限制热量的传递,但也并非间隔层越厚越好,其合理厚度一般应该在12mm~16mm之间。从隔声效果来看,单片玻璃越厚越好,但中空玻璃的两片玻璃厚度不一样更好,不过需特殊定制。   开窗方式 哪种方式适合我?   目前市场上有很多种窗户开启方式,比如推拉窗、平开窗、平开下悬窗等。据记者了解,开窗方式的不同,价格相差也很大,尤以平开下悬窗最贵。但这几种窗户也各有各的特点,在不同的房间和使用要求下,哪种开启方式更适合?   闫雷光介绍,平开窗一般分为内平开和外平开两种,其抗风压强度、密封性、保温性都较好,但开启时内开窗需要占用室内空间;而出于安全的考虑,七层以上不准使用外开窗。平开下悬窗是在平开窗基础上增加下悬功能的高档窗,使用的型材、玻璃与平开窗相同,只是五金件不同。推拉窗是最常见的一种开启方式,虽然抗风压强度、隔音效果不如平开窗好,但成本较低,开启时也不占用空间,且其制作和安装比平开窗要方便。   在选择开窗方式时,消费者需要根据自家的需求来做决断。比如在阳台区域,如果阳台本身没做保温处理或者内里是门连窗的户型,则不用太过考虑其保温性能,可直接选择推拉窗;厨房因空间狭小且需通风顺畅,也可以选择推拉窗;如果选择外开的方式,消费者还需考虑将其完全打开,手是否够得着的情况;此外,在阳台、走道等人经常走动的位置,最好不要安装内开窗,避免因为窗户开启后发生伤人的事故。另外,按照国家相关规定,7层以上的房屋不能做外开窗。   闫雷光介绍,在整个房间的外围护结构热量损失中,门窗的散热量约占50%,如果要节能,门窗是不可忽视的一个方面。而人们常说的塑钢窗其实应该叫塑料窗,是国家推广使用的建筑节能产品,能够保持居室热环境,达到冬天少采暖,夏天室温适宜的效果。   但塑料窗中也有伪劣产品。自2002年以来,不少技术不达标的小企业纷纷上马塑料窗项目,导致市场产品良莠不齐,存在很多质量较差的产品,消费者在选择时需要注意甄别。   那么消费者购买时应该注意什么才不会被“忽悠”呢?专家介绍了一些市场中的产品可能存在的一些问题及辨别方法。   选择篇--警惕价低质次产品   型 材   在型材的材料中,碳酸钙相对较便宜,一些小厂家会大量使用碳酸钙,导致型材很脆,天冷易开裂,甚至可以撕开。有的型材偏小、偏薄,同样会导致刚度降低,影响抗风压等性能。在选择时,消费者可以用手来掰一掰,看其柔韧度如何。   配 件   使用劣质五金件可能导致一年内就开关不畅。密封胶条每吨价差可达一万元以上,使用质次产品会导致一年内就出现胶条收缩、硬化、开裂现象。有的厂家甚至不在型材中加增强型钢条,或者钢条厚度不足,也会导致型材寿命大大减少。增强型钢用于提高窗户抗风压性能,厚度应该不小于1.5mm。加过钢后的塑料窗有一定重量,消费者可以此作为判断标准。   玻 璃   一般来说,玻璃需要两层胶:一层用于粘接玻璃与框架,另一层用于玻璃之间的密封,隔绝水汽、空气等。但部分厂家只做一层密封,导致窗户用了不久就漏气,保温效果大打折扣。此环节需要窗户的生产厂家具备相应的机器设备,在选择窗户厂家时,消费者可以询问厂家的玻璃是专业厂家定制还是自己生产的,如果是自家生产的则需要具备中空玻璃生产线、机器抹胶等,尽可能不选人工抹胶,通过这些问题来判断厂家是否具备相应的生产能力。   通过合同维护权益   由于普通消费者无法准确辨别窗户型材等各方面的质量,且窗户的组装和安装都会影响到后期的质量,闫雷光建议消费者最好选择具备一定生产能力的窗户组装厂家。组装厂应具备相应各主要工序的专用设备和工具。他表示,目前市场上塑料窗生产企业较多,有些手工作坊使用手动焊机生产,无法保证产品质量。在选择厂家时最好能确定其具备相应的生产设备,比如自动焊机、清角机、玻璃压条锯等。   他还提醒,消费者应该在与组装厂家签订合同时细化相关内容,以维护自身权益。如在一年保修期内:1.型材不能出现变色、粉化现象(用手摸型材,型材上出现白粉);2.开关功能不会发生变化,开关依然要灵活,不受阻滞;3.玻璃不能出现结露、结灰、雾化等现象。
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[转载]加氧压铸法
热度 1 liuzhti 2011-1-24 17:25
通过特殊的加氧压铸法,可以有效减少铸件含气量,防止铸件在热处理过程中的变形。 某汽车发动机用冷却水泵安装座,使用压力铸造成型,材质为铝合金。要求铸件热处理后硬度大于 HRB45 ,必须进行热处理。在使用普通铸造法时,因铸件内部含气量过多,在进行 T6 热处理时,铸件内部所含气体膨胀,表面起泡,造成产品变形,无法达到使用要求。因此,如何减少铸件的含气量,便成为此产品能否顺利生产的关键所在。 为了减少铸件的含气量, 在本制品的生产上,采用加氧压铸法。 加氧压铸法简称 PF 法( Pore-Free Die casting ),在压射前,往压室及型腔内预先通入氧气一类的活性气体,从而取代型腔中的空气及其它气体。在金属液充填型腔时,一部份氧气通过排气道排出,另一部份未及时排出的氧气与喷射的金属液与发生化学反应而产生金属氧化物微粒,并分散于铸件内部,从而减少了铸件内部的含气量。 为使熔液形成微小的颗粒,并且与氧气的反应时间在 3/100 秒以内,加氧压铸要求有较高的浇口速度。 加氧压铸法与普通铸造法的比较(铝合金压铸件): 普通铸造法 — 铸件密度 (g/cm3) 2.529-2.590 — 含气量( cc/100gAl ) 10-50 — 浇口速度 (m/s) 40-60 加氧压铸法 — 铸件密度 (g/cm3) 2.673-2.675 — 含气量( cc/100gAl ) 1-3 — 浇口速度 (m/s) 60-70 加氧压铸法的应用 ( 1 ) 对气孔或含气量有严格要求的铸件 ( 2 ) 要求在 200-300℃ 环境中工作的铸件 ( 3 ) 要求进行热处理,对硬度及强度有特殊要求的铸件 工艺设计 模具工艺设计。 浇口设计为点状圆形截面浇口,以使金属液呈集束状喷射入型腔。设计时应考虑到避免直接冲击型芯。此外也可将相邻浇口互成一定角度,以便使两股金属流相互撞击产生更细小的金属颗粒,从而可以更充分地与氧气产生反应。排气选择使用齿形排气槽。因各排气槽封闭时间不一,为防止部分排气道排气不畅,高温的氧气与模具材料反应而造成模具冲蚀的情况发生。需要将各排气槽分隔开来,进行分开排气。 冲头润滑剂及涂料喷涂工艺。 因在充填过程中,型腔内含有大量氧气,为防止油性冲头润滑剂及涂料与氧反应产生爆炸以及产生大量气体,在加氧铸造中采用了不含油性成份的水基冲头润滑剂及涂料。冲头润滑剂及涂料由两套系统自动配比稀释后,由喷涂机械手进行分别喷涂,喷涂完成后,进行吹气清扫动作,以防止残水。 压射部工艺设计。 加氧压铸法使用与普通铸造法相同的冲头,但需对压室进行改造。在普通压室给料口右上侧开一供氧口,以便提供铸造时所需氧气。给料口右下侧靠近压室末端开一小排水口,用于排除喷涂时多余的冲头润滑剂。 铸造工艺流程。 机台启动,冲头前进至供氧位置。 模具闭合限信号 ON 后,开始由供氧口大流量供氧。供氧量 200L /min ,供氧时间 1s 。 大流量供氧结束,冲头后退的同时开始小流量供氧,供氧量 50L /min 。 冲头后退至浇料位置,立即开始浇料。 ` 浇料结束后,冲头前进进行压射。前进至低高速切换位置时,停止供氧。 完成充填,凝固保温。 开模,推出,取件。 由机械手向压室内喷涂冲头润滑剂及向型腔喷涂料,进行吹气清扫。 下一循环开始。 铸造设备 。 加氧铸造法可使用与普通铸造法相同的铸造设备,但需对其进行改造。 追加一套液氧气化及流量控制装置。 追加一套专用涂料及冲头润滑剂供给装置。 追加铸造参数控制装置,如供氧时间,氧气流量的设定。 修改压铸机程序,用于控制机器按设定工艺流程动作。 加氧压铸法的实际效果 . 铸件的含气量 . 对用普通压铸法及加氧压铸法的铸件进行内部含气量测定,结果如下: 热处理后产品合格率 . 对用普通压铸法及加氧压铸法的铸件进行 T6 热处理,计算产品尺寸合格率处理条件为:固熔 480℃ 120 分钟,人工时效 300℃ 480 分钟。 此外,通过对喷雾机械手喷涂量及吹气清扫程序的调整和完善,量产状况下产品尺寸的不合格率更可降低至 0.3% 以下。 结语 加氧压铸法,可以有效地减少铸件内部的含气量,提高铸件的强度及防止铸件热处理中的变形,能够稳定大量地生产优质铸件。其在今后中国汽车零部件及其它高品质铸件的生产中必将会得到更广泛地应用
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