Gjutlegeringar av aluminium

Gjutlegeringar av aluminium är legeringar avsedda för tillverkning av gjutgods – till skillnad från legeringar för plastisk bearbetning, av vilka plåt och profiler tillverkas. De innehåller fler tillsatser, framför allt kisel, som förbättrar gjutbarheten och minskar krympningen. Sorter, kemisk sammansättning och lägsta mekaniska egenskaper för gjutgods av aluminiumlegeringar regleras av standarden PN-EN 1706.

Ren aluminium är mjuk och fyller formen dåligt. Först tillsatser – kisel, magnesium, koppar och i mindre mängder mangan, titan eller strontium – ger legeringen egenskaper som krävs vid gjutning och i den färdiga detaljens användning.

Grupper av gjutlegeringar av aluminium

Silumin är det vanliga namnet på aluminiumlegeringar med kisel. Bäst fyller formen eutektiska nära legeringar som innehåller ca 11–13% kisel – aluminium–kisel-eutektikumet ligger vid ca 12,6% Si.

Hur legeringsämnen påverkar legeringens egenskaper

• Kisel – förbättrar gjutbarheten, minskar krympningen och benägenheten för varmsprickor. Vid högt innehåll ökar slitaget på verktygen vid bearbetning.
• Magnesium – tillsammans med kisel möjliggör den utskiljningshärdning (lösningsglödgning och åldring). I högre halter, som i Al-Mg-legeringar, ger den hög korrosionsbeständighet.
• Koppar – ökar hållfastheten och hårdheten, även vid förhöjd temperatur, och förbättrar bearbetbarheten. Den sänker dock korrosionsbeständigheten och segheten.
• Järn – vanligtvis en förorening som bildar spröda faser. I tryckgjutgods begränsar en liten tillsats att legeringen fastnar i formen.
• Mangan – ändrar formen på järnfaserna så att de blir mindre skadliga.
• Titan, bor, natrium och strontium – finkornar strukturen och modifierar kislet i eutektikumet, vilket förbättrar gjutgodsets hållfasthet och seghet.

Gjutkrympning hos aluminiumlegeringar

Aluminiumlegeringar krymper under stelning och avsvalning. Linjär krympning, som beaktas vid tillverkning av modell och form, uppgår oftast till ca 1 % – beroende på legering, teknik och gjutgodsets form. Volymkrympningen under stelningen är flera gånger större (för rent aluminium ca 6–7 %, för silumin mindre), därför matas gjutgodset med materarna, och legeringar med högre kiselhalt är lättare att gjuta utan krympporer.

Lågemissionslegeringar för gjutning

Allt oftare efterfrågas gjutgodsets koldioxidavtryck i förfrågningar. Framställning av primär aluminium kräver mycket energi, medan omsmältning av återvunnet aluminium kräver endast en liten del av den (ofta anges ca 5 %). Legeringar med stor andel sekundärråvara, särskilt kopparlegeringar, har därför lägre koldioxidavtryck. Om krav på utsläpp av CO₂ ingår i specifikationen, bör de anges i förfrågan.

Hur du väljer legering för gjutgods

• Teknik – för tryckgjutning används oftast Al-Si-Cu-legeringar, för kokiller och sandformar Al-Si-Mg- och Al-Mg-legeringar.
• Hållfasthet – när hög hållfasthet är viktigast väljer man en värmehärdbar legering, t.ex. EN AC-42000 i tillståndet T6.
• Korrosion – i aggressiv miljö fungerar legeringar utan koppar bättre: Al-Mg och Al-Si-Mg.
• Täthet och tunna väggar – nära eutektiska silumin, t.ex. EN AC-47100.
• Ytbehandling – för polering och dekorativ anodisering lämpar sig legeringar av Al-Mg, medan pulverlackering kan användas på gjutgods från alla grupper.

Gjutgods av aluminiumlegeringar i vårt gjuteri

Vi gjuter oftast fem legeringar: EN AC-42000, 46200, 46500, 47100 och 51300 – deras beteckningar och kemiska sammansättning anges på sidan gjutlegeringar av aluminium. Vi tillverkar gjutgods i kokiller, i sandformar i genom pressgjutning, a på begäran även med värmebehandling och CNC-bearbetning. Vi hjälper även till att välja legering utifrån detaljens krav.