Pour la plupart des acheteurs spécifiant un moulage sous pression en magnésium pour la première fois, la question des alliages se pose comme un choix entre deux désignations. En pratique, AZ91D vs AM60B est la fourche la plus courante dans les spécifications de moulage sous pression en magnésium, des boîtiers et supports aux couvercles et corps d'outils. Sur une fiche technique, les deux qualités semblent interchangeables jusqu'à ce que vous lisiez attentivement les chiffres.. L'un est un alliage de résistance et de coulabilité avec du zinc significatif. L'autre en échange un peu pour environ le double de l'allongement..
Ce commerce façonne tout en aval. Il décide quelles épaisseurs de paroi vous pouvez risquer, comment la pièce se comporte lors d'un crash ou d'un test de chute, et que se passe-t-il lorsqu'un support est trop serré lors de l'assemblage. Cette comparaison parcourt la logique de désignation, les numéros certifiés qui diffèrent, et comment préciser le choix sur un dessin au lieu de l'hériter de la liste de stock d'un fournisseur. Lorsque les données ci-dessous nécessitent un certificat d'usine ou un dossier de fonderie, ça le dit.
Que signifient les noms AZ91D et AM60B
Les deux noms suivent la convention de dénomination des alliages de magnésium ASTM. Les deux lettres sont les principaux éléments d'alliage, et les chiffres donnent des pourcentages de poids approximatifs. AZ91D est du magnésium avec environ 9 pour cent d'aluminium et 1 pourcentage de zinc, et le D final marque des limites plus strictes sur le fer et le nickel. AM60B est du magnésium avec environ 6 pourcentage d'aluminium et de manganèse comme ajout secondaire, sans zinc significatif.
Ces quelques points de pourcentage déterminent la différence de personnalité. L'aluminium est le principal contributeur à la résistance des alliages Mg-Al. Le zinc présent dans l'AZ91D améliore la fluidité et soutient la réponse de vieillissement, tandis que le manganèse dans l'AM60B achète la tolérance à la corrosion en contrôlant le fer. La plus faible teneur en aluminium de l'AM60B laisse moins de réseau de phases bêta qui donne à l'AZ91D son avantage de résistance.. En une phrase: AZ91D est le plus fort, alliage de meilleure qualité, et AM60B est le plus ductile, un modèle plus tolérant aux chocs.
La composition varie derrière la différence
La répartition AZ91D vs AM60B commence dès la composition. The table below gives nominal ranges as specified in ASTM B94, la spécification standard pour les pièces moulées sous pression en alliage de magnésium. Ce sont les gammes référencées par la certification d'une usine, et une fonderie vérifie le métal entrant par rapport à eux avec ses propres contrôles spectrographiques. Demandez la certification fournie avec chaque lot de fusion plutôt que de vous fier à la moyenne de la fiche technique..
| Élément | AZ91D (% en poids) | AM60B (% en poids) | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 8.5 – 9.5 | 5.6 – 6.5 | Élément de résistance principal dans les deux niveaux |
| Zinc | 0.45 – 0.90 | ≤ 0.20 | Prend en charge le durcissement et la fluidité dans AZ91D |
| Manganèse | 0.17 – 0.40 | 0.25 – 0.50 | Contrôle la teneur en fer et soutient la tolérance à la corrosion |
| Fer | ≤ 0.004 | ≤ 0.004 | L'impureté la plus dommageable pour les performances de corrosion |
| Nickel + Cuivre | ≤ 0.001 + ≤ 0.025 | ≤ 0.001 + ≤ 0.008 | Éléments traces coiffés pour le contrôle de la corrosion |
| Magnésium | Équilibre | Équilibre | Même métal de base et environ 1.8 g/cm³ densité |
Une ligne partagée mérite d’être étendue. Les deux alliages gèlent sur une plage plutôt qu'en un seul point. Par Données de l’Association internationale du magnésium, AZ91D se solidifie entre environ 470 °C et 595 °C, et AM60B entre environ 540 °C et 615 °C. La largeur de chaque fenêtre façonne l'alimentation, points chauds et contrôle de la chaleur, les deux qualités nécessitent donc une manipulation thermique différente sur la même machine.
Propriétés mécaniques : force contre ductilité
L'AZ91D moulé sous pression offre généralement une résistance à la traction ultime dans le 230 – 280 Région MPa, avec un rendement d'environ 160 MPa. Son allongement se situe dans la fourchette basse des chiffres, communément 3 pour cent sur les barres de test standard et moins sur les sections minces. L'AM60B redonne un peu de puissance, avec UTS généralement dans le 220 – 260 Bande MPa et rendement dans le 140 – 160 Région MPa. Cela double à peu près l'allongement, communément 6 – 10 pour cent à l'état moulé sous pression.
Les deux alliages se situent à environ 45 module GPa et 1.8 g/cm³ densité, de sorte que les conceptions à rigidité limitée et à masse limitée se comportent de la même manière selon la géométrie. La divergence réside dans la façon dont ils parviennent à l'échec. AZ91D transporte plus de charge puis s'arrête; L'AM60B transporte moins de charge, virages, et absorbe l'énergie avant qu'elle ne se brise. Quand deux fiches techniques semblent suffisamment proches en termes de résistance, la colonne d'allongement est l'endroit où se trouve la décision de spécification. Traitez chaque chiffre ci-dessus comme typique: les valeurs certifiées dépendent de l'épaisseur de la paroi, emplacement de la porte et orientation de la barre d'essai, exigez donc le certificat du fournisseur pour les chiffres qui entrent dans vos calculs. Pour le fond sur le métal lui-même, voir le profil de le magnésium comme métal structurel le plus léger.
Comment chaque alliage remplit la matrice
L’AZ91D est généralement le métal le plus facile à couler. Sa teneur plus élevée en aluminium et zinc donne une meilleure fluidité, qui supporte des murs plus fins et réalisables, remplissage plus complet sur les géométries à long débit, et moins d'erreurs de production et d'arrêts à froid. L'AM60B se fond bien et constitue un pilier des familles d'outils et d'automobiles ductiles depuis des décennies, mais sa plus faible teneur en aluminium réduit la fluidité. La même paroi mince, la partie à long débit se situera plus près de la limite du processus.
Les fenêtres de solidification ci-dessus diffèrent également en largeur. AZ91D se fige à peu près 125 degrés, et AM60B sur environ 75, ce qui déplace le comportement alimentaire et l'emplacement des points chauds entre les deux. Traitez la tendance à la déchirure à chaud comme une question de géométrie plutôt que comme un classement.: les noyaux contraints et les changements brusques de section doivent être soumis à l'analyse de remplissage de la fonderie pour l'alliage spécifique. Pour un acheteur, cela apparaît dans les conversations DFM. Une pièce poussée vers AM60B peut nécessiter un épaississement local de la paroi, changements de carottage, ou un repositionnement de portail que l'AZ91D ne nécessiterait pas.
Les deux alliages fonctionnent sur le même matériel de chambre froide sous la même protection contre la fusion, donc changer de qualité du côté du moulage est modeste. C'est la matrice et la géométrie de la pièce qui codent le choix. Sélection d'acier à matrice, disposition de refroidissement, et le dimensionnement des canaux doit donc être examiné par rapport à l'alliage choisi avant que l'outillage ne soit proposé., pas corrigé après l'arrivée des premiers clichés.
Comportement à la corrosion et réponse du revêtement
Aucun des deux alliages n'est résistant à la corrosion une fois moulé. Les deux dépendent de systèmes de revêtement pour usage extérieur ou agressif., et tous deux doivent une grande partie de leur tolérance de base aux capuchons en fer du tableau de composition.. Le classement conventionnel place l'AM60B légèrement devant l'AZ91D en termes de comportement au brouillard salin nu et avec revêtement de conversion., parce que le réseau de phase bêta de l'AZ91D distribue la microchimie cathodique. En pratique, l’écart devrait rarement décider quoi que ce soit. Une peinture bien appliquée, revêtement en poudre, ou le système de placage domine la différence.
Spécifier la finition par environnement de service, puis vérifiez avec des tests au brouillard salin selon une norme et une durée indiquées. Cet essai, pas la fiche technique de l'alliage, est le contrat de corrosion. La préparation de l’adhésion compte autant que la couche de finition. Les deux qualités nécessitent l'étape de revêtement de conversion ou d'apprêt recommandée par le fournisseur de revêtement pour le magnésium avant que la couche décorative ne soit appliquée.. Une pièce AZ91D contenant du zinc dans une application côtière nécessite la même durée de vie du revêtement que n'importe quelle pièce en magnésium., avec une isolation des fixations moins nobles conçue dès le départ.
Où chaque alliage gagne de la part
Choisissez AZ91D lorsque la pièce est à paroi mince, flux long, boîtier ou cadre dimensionnellement exigeant et les charges sont statiques. Cela couvre les applications classiques en volume: coffrets électriques, corps de lampes, Carters de boîte de vitesses et de moteur, et des corps d'outils portatifs où la rigidité et l'ajustement dominent. Les supports automobiles intérieurs qui maintiennent les garnitures et les modules plutôt que les charges de collision appartiennent également à ce groupe..
Choisissez AM60B lorsque la pièce voit un impact, choc, ou surcharge d'assemblage, ou quand la ductilité est une exigence de sécurité. Structures de sièges, composants de direction, et les boîtiers d'outils chargés par chute sont son support traditionnel car le métal cède et absorbe l'énergie au lieu de se fissurer dans un coin.. L'AM60B est également le choix le plus calme pour les conceptions avec des bossages concentrant les contraintes, fonctionnalités d'encliquetage, ou de fines languettes de fixation sur lesquelles les chaînes de montage vont insister.
Le modèle qui mérite d’être internalisé: AZ91D est spécifié autour du processus de coulée, AM60B autour de l'événement de service. Si aucun des deux pilotes n'est réel pour votre part, AZ91D est la valeur par défaut conventionnelle en matière de coulabilité, et le choix mérite d'être revu uniquement lorsqu'un test échoue. Apportez le cas de charge et les tests d'acceptation prévus à cette conversation plutôt que la fiche technique seule.
Spécification, Usinage, et joindre des notes
Quel que soit l'alliage que vous choisissez, mettre les exigences sur le dessin plutôt que dans un e-mail. Nommez l'alliage selon ASTM B94 et indiquez les propriétés mécaniques sur l'orientation de la barre d'essai qui sont importantes pour votre chemin de charge.. Définir des tests de corrosion selon une norme de brouillard salin nommée avec des heures et des critères d'acceptation, et donnez à toute exigence en matière de rayons X ou de fuite sa classe de gravité.
Côté atelier, les deux alliages s'usinent proprement. Le magnésium est l'un des métaux techniques les plus faciles à couper, et ses puces ont besoin de leur propre programme de manipulation anti-incendie. Les deux acceptent le vocabulaire standard de fixation et d’assemblage: bossages filetés coulés en place, inserts, et vis autotaraudeuses avec des distances de bord appropriées.
L'assemblage avec de l'acier ou de l'aluminium doit comporter une isolation galvanique dès la première configuration CAO., la même règle qui régit chaque révision de conception en magnésium. Les contrôles effectués par la fonderie derrière ces lignes valent la peine d'être vérifiés avant l'attribution, et le guide de sécurité sur le magnésium sur ce site couvre en détail le côté manipulation des copeaux et protection contre la fonte.
Changer d’alliage est un changement technique
Un nombre surprenant de programmes arrivent avec le choix de l'alliage déjà fait, hérité d’un fournisseur précédent ou copié du démontage d’un concurrent. Un échange direct dans les deux sens est un véritable changement technique, il ne s'agit pas d'une substitution matérielle sur un bon de commande. Les épaisseurs de paroi dimensionnées pour la ductilité de l'AM60B peuvent constituer une masse trop conservatrice dans l'AZ91D. Les fonctionnalités reposant sur la fluidité de l'AZ91D peuvent rester à la limite de remplissage lorsqu'elles sont déplacées vers l'AM60B..
Exécutez l'échange via DFM et l'examen du flux de moule avant que la matrice ne soit découpée.. Prototype sur l'outillage de production lorsque le choix est véritablement marginal, et laisse tomber, couple, et les résultats du brouillard salin clôturent la décision. Demandez à la fonderie quel alliage elle recommande pour votre géométrie et pourquoi, par écrit. Un fournisseur qui ne peut pas contester son choix contre votre cas de charge vous dit quelque chose.
La décision sur l’alliage interagit également avec la question de l’aluminium contre le magnésium en amont.. Le guide de alliages d'aluminium moulés sous pression couvre les compromis équivalents de l’autre côté du tableau, ce qui est utile lorsqu'un fournisseur propose de changer complètement de famille de matériaux.
Questions sur l'AZ91D et l'AM60B
Quelle est la principale différence entre l'AZ91D et l'AM60B?
AZ91D transporte 9 pourcentage d'aluminium plus 1 pourcentage de zinc, qui achète une résistance plus élevée, à peu près 230 – 280 traction MPa, et une meilleure fluidité, à environ 3 pourcentage d'allongement. L'AM60B a environ 6 pour cent d'aluminium et pas de zinc, résistance légèrement inférieure, et environ le double de la ductilité. Il absorbe les chocs au lieu de se fissurer dans un coin.
L'AM60B est-il plus résistant à la corrosion que l'AZ91D?
Légèrement, à l'état nu et avec revêtement de conversion. Les deux sont des qualités de coiffage de fer de haute pureté à 0.004 pour cent ou moins selon ASTM B94, et le réseau de phase bêta plus cathodique de l'AZ91D lui coûte un peu cher en termes de comportement au brouillard salin. La différence est plus petite qu’une conception de revêtement appropriée, choisissez donc la finition par environnement de service et vérifiez avec un test au brouillard salin nommé.
Quel alliage de magnésium est le meilleur pour les pièces moulées sous pression à paroi mince?
AZ91D est le choix conventionnel. Sa teneur plus élevée en aluminium et en zinc donne une meilleure fluidité, il remplit ainsi les flux longs et fins et les nervures fines de manière plus fiable et les fermetures à froid moins souvent. L'AM60B projette également des parois minces, mais la même pièce est plus proche de sa limite de remplissage. Confirmez le mur réalisable avec l'analyse d'écoulement de la fonderie pour votre géométrie.
Puis-je changer ma pièce de l'AZ91D à l'AM60B ou inversement?
Traitez-le comme un changement technique, pas une substitution. Les murs dimensionnés pour la ductilité AM60B peuvent être en excès de masse dans AZ91D, et les fonctionnalités reposant sur la fluidité de l'AZ91D peuvent approcher la limite de remplissage de l'AM60B. Exécutez l'échange via DFM et l'examen du flux de moule avant l'outillage, et validez avec drop, couple, et les résultats du brouillard salin par rapport au dessin.
Pensées finales
AZ91D vs AM60B est un choix entre coulabilité et ductilité, décidé par l'événement d'entretien de la pièce plutôt que par les moyennes de la fiche technique. Mettez l'alliage, les biens certifiés, et les exigences de test sur le dessin, et demandez à la fonderie d'argumenter sa recommandation contre votre cas de charge. Lorsque vous êtes prêt à fixer le prix d'une pièce, envoyer un dessin via le page de contact pour un devis et un rapport d'analyse DFM gratuit, les services annoncés par ce site.
