Für die meisten Käufer, die sich zum ersten Mal für einen Magnesium-Druckguss entscheiden, Die Legierungsfrage ergibt sich aus der Wahl zwischen zwei Bezeichnungen. In der Praxis, AZ91D vs. AM60B ist die gebräuchlichste Gabel in der Spezifikation für Magnesiumdruckguss, Von Gehäusen und Halterungen bis hin zu Abdeckungen und Werkzeugkörpern. Auf einem Datenblatt sehen die beiden Qualitäten austauschbar aus, bis Sie die Zahlen sorgfältig lesen. Eine davon ist eine Festigkeits- und Gießbarkeitslegierung mit wertvollem Zink. Der andere tauscht etwas davon gegen etwa die doppelte Dehnung ein.
Dieser Handel prägt alles nachgelagerte. Sie entscheidet darüber, welche Wandstärken Sie riskieren können, wie sich das Teil bei einem Crash oder einem Falltest verhält, und was passiert, wenn eine Halterung während der Montage zu stark angezogen wird?. Dieser Vergleich durchläuft die Bezeichnungslogik, die zertifizierten Nummern, die unterschiedlich sind, und wie man die Auswahl in einer Zeichnung angibt, anstatt sie von der Bestandsliste eines Lieferanten zu übernehmen. Für die unten aufgeführten Daten ist ein Mühlenzertifikat oder eine Gießereiaufzeichnung erforderlich, so steht es.
Was die Namen AZ91D und AM60B bedeuten
Beide Namen folgen der ASTM-Namenskonvention für Magnesiumlegierungen. Die beiden Buchstaben sind die Hauptlegierungselemente, und die Zahlen geben ungefähre Gewichtsprozente an. AZ91D ist Magnesium mit ca 9 Prozent Aluminium und 1 Prozent Zink, und die nachgestellten D-Marken verschärften die Grenzwerte für Eisen und Nickel. AM60B ist Magnesium mit ca 6 Prozent Aluminium und Mangan als sekundärer Zusatz, ohne sinnvolles Zink.
Diese wenigen Prozentpunkte bestimmen den Persönlichkeitsunterschied. Aluminium trägt in erster Linie zur Festigkeit von Mg-Al-Legierungen bei. Zink in AZ91D verbessert die Fließfähigkeit und unterstützt die Alterungsreaktion, während Mangan in AM60B durch die Kontrolle von Eisen Korrosionstoleranz erkauft. Durch den geringeren Aluminiumgehalt in AM60B bleibt weniger Beta-Phasen-Netzwerk übrig, das AZ91D seinen Festigkeitsvorteil verleiht. In einem Satz: AZ91D ist der stärkere, bessere Gusslegierung, und AM60B ist das duktilere, stoßtoleranter.
Zusammensetzungsbereiche hinter dem Unterschied
Die Aufteilung zwischen AZ91D und AM60B beginnt bei der Komposition. In der folgenden Tabelle sind die Nennbereiche aufgeführt, wie in angegeben ASTM B94, die Standardspezifikation für Druckgussteile aus Magnesiumlegierungen. Dies sind die Bereiche, auf die sich die Zertifizierungsreferenzen einer Mühle beziehen, und eine Gießerei gleicht eingehendes Metall mit ihren eigenen spektrografischen Kontrollen ab. Fragen Sie nach der Zertifizierung, die jeder Schmelzcharge beiliegt, anstatt sich auf den Durchschnittswert im Datenblatt zu verlassen.
| Element | AZ91D (Gew.-%) | AM60B (Gew.-%) | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 8.5 – 9.5 | 5.6 – 6.5 | Primäres Festigkeitselement in beiden Klassen |
| Zink | 0.45 – 0.90 | ≤ 0.20 | Unterstützt die Aushärtung und Fließfähigkeit von AZ91D |
| Mangan | 0.17 – 0.40 | 0.25 – 0.50 | Kontrolliert den Eisengehalt und unterstützt die Korrosionstoleranz |
| Eisen | ≤ 0.004 | ≤ 0.004 | Die schädlichste Verunreinigung für die Korrosionsleistung |
| Nickel + Kupfer | ≤ 0.001 + ≤ 0.025 | ≤ 0.001 + ≤ 0.008 | Spurenelemente zur Korrosionskontrolle abgedeckt |
| Magnesium | Gleichgewicht | Gleichgewicht | Gleiches Grundmetall und ungefähr 1.8 g/cm³ Dichte |
Es lohnt sich, eine gemeinsame Leitung zu erweitern. Beide Legierungen gefrieren über einen bestimmten Bereich und nicht an einem einzigen Punkt. Pro Daten der International Magnesium Association, AZ91D verfestigt sich zwischen ca 470 °C und 595 °C, und AM60B zwischen ca 540 °C und 615 °C. Die Breite jedes Fensters prägt die Fütterung, Hot Spots und Hitzekontrolle, Daher benötigen die beiden Qualitäten eine unterschiedliche Wärmebehandlung auf derselben Maschine.
Mechanische Eigenschaften Tauschen Sie Stärke gegen Duktilität
Druckguss AZ91D bietet in der Regel höchste Zugfestigkeit 230 – 280 MPa-Region, mit Ertrag um 160 MPa. Seine Dehnung liegt im niedrigen einstelligen Bereich, häufig 3 Prozent bei Standardprüfstäben und weniger bei dünnen Abschnitten. AM60B gibt etwas Kraft zurück, mit UTS im Allgemeinen in der 220 – 260 MPa-Band und Ausbeute im 140 – 160 MPa-Region. Es verdoppelt die Dehnung ungefähr, häufig 6 – 10 Prozent im Druckgusszustand.
Beide Legierungen liegen bei ca 45 GPa-Modul und 1.8 g/cm³ Dichte, Daher verhalten sich steifigkeitsbegrenzte und massebegrenzte Konstruktionen je nach Geometrie ähnlich. Der Unterschied besteht darin, wie sie zum Scheitern gelangen. AZ91D trägt mehr Last und stoppt dann; AM60B trägt weniger Last, Kurven, und absorbiert Energie, bevor es zerbricht. Wenn zwei Datenblätter hinsichtlich der Festigkeit nahe genug sind, In der Dehnungsspalte liegt die Spezifikationsentscheidung. Behandeln Sie alle oben genannten Zahlen als typisch: Zertifizierte Werte hängen von der Wandstärke ab, Anschnittposition und Teststabausrichtung, Daher benötigen Sie für Zahlen, die in Ihre Berechnungen eingehen, das Zertifikat des Lieferanten. Für den Hintergrund auf dem Metall selbst, siehe Profil von Magnesium als das leichteste Strukturmetall.
Wie jede Legierung die Matrize füllt
AZ91D ist im Allgemeinen das einfacher zu gießende Metall. Sein höherer Aluminium-plus-Zink-Gehalt sorgt für eine bessere Fließfähigkeit, was dünner erreichbare Wände unterstützt, vollständigere Füllung bei Geometrien mit langem Durchfluss, und weniger Fehlläufe und Kaltabschaltungen. AM60B lässt sich gut gießen und ist seit Jahrzehnten ein fester Bestandteil duktiler Automobil- und Werkzeugfamilien, aber sein geringerer Aluminiumgehalt verringert die Fließfähigkeit. Die gleiche dünne Wand, Der Teil mit langem Durchfluss liegt näher an der Prozessgrenze.
Die oben genannten Erstarrungsfenster unterscheiden sich auch in der Breite. AZ91D friert grob ein 125 Grad, und AM60B im Durchmesser ungefähr 75, wodurch sich das Fressverhalten und die Hot-Spot-Lage zwischen beiden verschiebt. Behandeln Sie die Tendenz zum Heißreißen eher als eine Frage der Geometrie als als eine Rangfolge: Eingeschränkte Kerne und abrupte Querschnittsänderungen sollten die Füllanalyse der Gießerei für die jeweilige Legierung durchlaufen. Für einen Käufer zeigt sich dies in DFM-Gesprächen. Ein Teil, der in Richtung AM60B verschoben wird, erfordert möglicherweise eine lokale Wandverdickung, Kernveränderungen, oder Neupositionierung des Tors, die für AZ91D nicht erforderlich wäre.
Beide Legierungen laufen auf der gleichen Kaltkammer-Hardware unter dem gleichen Schmelzschutz, Daher ist der Sortenwechsel auf der Gussseite bescheiden. Es sind die Matrize und die Teilegeometrie, die die Wahl bestimmen. Auswahl der Matrizenstähle, Kühllayout, Daher sollte die Größe des Angusskanals mit der gewählten Legierung verglichen werden, bevor ein Werkzeugangebot gemacht wird, nicht korrigiert, nachdem die ersten Schüsse eintrafen.
Korrosionsverhalten und Beschichtungsreaktion
Keine der Legierungen ist im Gusszustand korrosionsbeständig. Beide sind auf Beschichtungssysteme für den Einsatz im Freien oder für aggressive Zwecke angewiesen, und beide verdanken einen Großteil ihrer Grundtoleranz den Eisenkappen in der Zusammensetzungstabelle. In der konventionellen Rangliste liegt AM60B im Hinblick auf das Verhalten bei bloßem und konversionsbeschichtetem Salzsprühnebel leicht vor AZ91D, weil das Beta-Phasen-Netzwerk von AZ91D die kathodische Mikrochemie verteilt. In der Praxis sollte die Lücke selten über etwas entscheiden. Eine richtig aufgetragene Farbe, Pulverbeschichtung, oder das Beschichtungssystem dominiert den Unterschied.
Geben Sie die Endbearbeitung nach Serviceumgebung an, Überprüfen Sie dann mit einem Salzsprühtest den angegebenen Standard und die angegebene Dauer. Dieser Test, nicht das Legierungsdatenblatt, ist der Korrosionsvertrag. Die Vorbereitung der Haftung ist ebenso wichtig wie die Deckschicht. Bei beiden Sorten ist vor dem Auftragen der dekorativen Schicht die vom Beschichtungslieferanten für Magnesium empfohlene Konversionsbeschichtung oder Grundierung erforderlich. Ein zinkhaltiges AZ91D-Teil in einer Küstenanwendung benötigt die gleiche geplante Beschichtungslebensdauer wie jedes Magnesiumteil, mit Isolierung von weniger edlen Verbindungselementen, die von Anfang an vorgesehen sind.
Wo jede Legierung auf der Seite gewinnt
Wählen Sie AZ91D, wenn das Teil dünnwandig ist, Flow-lang, maßlich anspruchsvolle Gehäuse oder Rahmen und die Belastungen sind statisch. Damit sind die klassischen Volumenanwendungen abgedeckt: elektrische Gehäuse, Lampenkörper, Getriebe- und Motorendgehäuse, und Handwerkzeugkörper, bei denen Steifigkeit und Passform im Vordergrund stehen. Dazu gehören auch Fahrzeuginnenträger, die statt Crash-Lasten Verkleidungen und Module aufnehmen.
Wählen Sie AM60B, wenn das Teil Auswirkungen hat, Schock, oder Baugruppenüberlastung, oder wenn Duktilität eine Sicherheitsanforderung ist. Sitzstrukturen, Lenkungskomponenten, und fallbelastete Werkzeuggehäuse sind ihr traditioneller Untergrund, da das Metall nachgibt und Energie absorbiert, anstatt an einer Ecke zu brechen. AM60B ist auch die ruhigere Wahl für Designs mit belastungsintensiven Vorsprüngen, Snap-Fit-Funktionen, oder dünne Befestigungslaschen, die am Fließband beansprucht werden.
Das Muster, das es wert ist, verinnerlicht zu werden: AZ91D wird rund um den Gießprozess spezifiziert, AM60B rund um die Serviceveranstaltung. Wenn keiner der Treiber für Sie echt ist, AZ91D ist der herkömmliche Standardwert für die Gießbarkeit, und die Wahl verdient nur dann eine erneute Prüfung, wenn ein Test fehlschlägt. Bringen Sie den Lastfall und die geplanten Abnahmetests in dieses Gespräch ein und nicht nur das Datenblatt.
Spezifikation, Bearbeitung, und Verbindungsnotizen
Für welche Legierung Sie sich auch entscheiden, Tragen Sie die Anforderungen in die Zeichnung ein und nicht in eine E-Mail. Benennen Sie die Legierung nach ASTM B94 und geben Sie die mechanischen Eigenschaften der Prüfstabausrichtung an, die für Ihren Lastpfad von Bedeutung sind. Definieren Sie Korrosionstests nach einem benannten Salzsprühstandard mit Stunden und Akzeptanzkriterien, und geben Sie jeder Röntgen- oder Leckageanforderung ihre Schwereklasse.
Auf der Shopfloor-Seite, Beide Legierungen lassen sich sauber bearbeiten. Magnesium gehört zu den am einfachsten zu schneidenden technischen Metallen, und seine Chips benötigen ein eigenes feuersicheres Handhabungsprogramm. Beide akzeptieren das Standardvokabular für Befestigung und Verbindung: Gewindezapfen eingegossen, Einsätze, und selbstschneidende Schrauben mit entsprechenden Randabständen.
Die Verbindung mit Stahl oder Aluminium sollte vom ersten CAD-Layout an galvanisch getrennt sein, Dieselbe Regel, die für jede Überprüfung des Magnesiumdesigns gilt. Die hinter diesen Linien liegenden gießereiseitigen Prüfungen sind vor der Vergabe zu überprüfen, und die Magnesium-Sicherheitsleitfaden Auf dieser Website wird die Seite der Spänebehandlung und des Schmelzschutzes ausführlich behandelt.
Der Wechsel von Legierungen ist eine technische Änderung
Überraschend viele Programme kommen mit der bereits getroffenen Legierungsauswahl an, von einem früheren Lieferanten geerbt oder von der Demontage eines Mitbewerbers kopiert. Ein direkter Wechsel in beide Richtungen ist eine echte technische Änderung, kein wesentlicher Ersatz bei einer Bestellung. Wandstärken, die für die Duktilität von AM60B ausgelegt sind, können bei AZ91D zu einer überkonservativen Masse führen. Funktionen, die auf der Fließfähigkeit von AZ91D basieren, können bei der Umstellung auf AM60B an der Füllgrenze liegen.
Führen Sie den Austausch durch DFM und Mold-Flow-Überprüfung durch, bevor die Matrize geschnitten wird. Prototyp auf dem Produktionswerkzeug, wenn die Auswahl wirklich marginal ist, und fallen lassen, Drehmoment, und Salzsprühergebnisse schließen die Entscheidung. Fragen Sie die Gießerei, welche Legierung sie für Ihre Geometrie empfiehlt und warum, schriftlich. Ein Lieferant, der die Wahl nicht gegen Ihren Lastfall argumentieren kann, sagt Ihnen etwas.
Die Legierungsentscheidung steht auch in Wechselwirkung mit der vorgelagerten Frage „Aluminium vs. Magnesium“.. Der Leitfaden zu Aluminiumdruckgusslegierungen deckt die entsprechenden Kompromisse auf der anderen Seite der Tabelle ab, Dies ist nützlich, wenn ein Lieferant einen vollständigen Wechsel der Materialfamilien vorschlägt.
Fragen zu AZ91D vs. AM60B
Was ist der Hauptunterschied zwischen AZ91D und AM60B??
AZ91D trägt etwa 9 Prozent Aluminium plus 1 Prozent Zink, was eine höhere Festigkeit erwirbt, rund 230 – 280 MPa Zugfestigkeit, und bessere Fließfähigkeit, bei ca 3 Prozent Dehnung. AM60B hat ca 6 Prozent Aluminium und kein Zink, etwas geringere Festigkeit, und ungefähr die doppelte Duktilität. Es absorbiert Stöße, anstatt an einer Ecke zu brechen.
Ist AM60B korrosionsbeständiger als AZ91D??
Leicht, im blanken und konversionsbeschichteten Zustand. Bei beiden handelt es sich um hochreine Eisengüten 0.004 Prozent oder weniger gemäß ASTM B94, und das kathodischere Beta-Phasen-Netzwerk von AZ91D beeinträchtigt das Salzsprühverhalten ein wenig. Der Unterschied ist geringer als beim richtigen Beschichtungsdesign, Wählen Sie daher die Oberfläche je nach Betriebsumgebung und überprüfen Sie sie mit einem benannten Salzsprühtest.
Welche Magnesiumlegierung eignet sich besser für dünnwandige Druckgussteile??
AZ91D ist die herkömmliche Wahl. Sein höherer Aluminium- und Zinkgehalt sorgt für eine bessere Fließfähigkeit, Dadurch werden lange, dünne Kanäle und feine Rippen zuverlässiger gefüllt und es kommt seltener zu Kaltabschlüssen. AM60B gießt auch dünne Wände, aber das gleiche Teil liegt näher an seiner Füllgrenze. Bestätigen Sie die erreichbare Wand mit der Fließanalyse der Gießerei für Ihre Geometrie.
Kann ich mein Teil von AZ91D auf AM60B oder zurück umstellen??
Betrachten Sie es als eine technische Änderung, kein Ersatz. Wände, die für die Duktilität AM60B dimensioniert sind, können in AZ91D überschüssige Masse aufweisen, und Funktionen, die auf der Fließfähigkeit von AZ91D basieren, können sich der Füllgrenze in AM60B nähern. Führen Sie den Austausch vor der Werkzeugbereitstellung durch DFM und Mold-Flow-Überprüfung durch, und mit Drop validieren, Drehmoment, und Salzsprühergebnisse gegen die Zeichnung.
Letzte Gedanken
AZ91D vs. AM60B ist eine Wahl zwischen Gießbarkeit und Duktilität, Dies wird durch das Serviceereignis des Teils und nicht durch Durchschnittswerte im Datenblatt entschieden. Legen Sie die Legierung ein, die zertifizierten Immobilien, und die Prüfanforderungen auf der Zeichnung, und lassen Sie die Gießerei ihre Empfehlung gegen Ihren Lastfall argumentieren. Wenn Sie bereit sind, den Preis für ein Teil festzulegen, Senden Sie eine Zeichnung über die Kontaktseite für ein Angebot und einen kostenlosen DFM-Analysebericht, die auf dieser Website beworbenen Dienste.
