Предел прочности ADC12 после T6: цель 400 МПа для рамы

Предел прочности ADC12 в 400 МПа — это цель T6 на этой раме робота, а не число, которое марка даёт сама по себе. ASTM B85 фиксирует марку и её химический состав, но не говорит, что выдержка при 490–510 °C сделает со стенкой 1,5 мм. Материал отливки выбирает марку; число дают печь, содержание газа и контрольный образец, и ни один из этих трёх пунктов в сертификат на сплав не входит.

Что ASTM B85 фиксирует, а что оставляет открытым

B85 — спецификация на отливки из алюминиевых сплавов под давлением. В ней перечислены марки, химические пределы для каждой и свойства при растяжении отдельно отлитых контрольных образцов там, где марка их несёт. Отдельно отлитый образец не заменяет деталь, и его числа на раму сами не переносятся. Сертификат по B85 отвечает на вопрос о химии плавки, а не на вопрос о прочности отливки.

Деталь остаётся за пределами этой спецификации. B85 не знает ни того, что стенка имеет толщину 1,5 мм, ни того, что форма держит одну полость, ни того, что рама попадает в печь T6 уже после обрезки впускного канала. Это не пробел в стандарте: документ на марку — не документ на процесс. Ни в одном пункте B85 нет ни печи, ни формы, ни приспособления. Чертёж закрывает вопрос, собирая марку, термическую обработку и метод испытания на растяжение в один лист.

ADC12 и A383: один сплав, два имени

ADC12 идёт по JIS H 5302, A383 — по ASTM B85, и обе марки описывают один и тот же высококремнистый сплав с медью для литья под давлением. Имя переходит между системами, а приёмка не переходит. Каждый стандарт пишет свои пределы, поэтому сертификат на один не заменяет сертификат на другой.

Чертёж, который называет ADC12 и на этом останавливается, оставляет базу открытой, и литейный завод вправе сертифицировать деталь по любой из двух систем. Записывайте пару: ADC12 по JIS H 5302 или A383 по ASTM B85. Страница сплава ADC12 (A383) описывает марку, которую льёт завод; стандарт по-прежнему выбирает чертёж. Пара в чертеже нужна ещё и потому, что она даёт приёмке основу, которую можно проверить.

400 МПа — выше литого состояния

Цифра 400 МПа — цель для состояния после цикла T6, а не значение, которое несёт литая рама из ADC12. Это и не константа марки: сертификат её не выдаёт. Заказ на поставку, где стоят 400 МПа без термической обработки, называет то, чего литейный завод выполнить не может: состояние и число в нём расходятся.

Цель всё равно остаётся значением приёмки, поэтому рядом с ней нужен метод. Прочитанная как типичное свойство, она ведёт к расчёту по литому состоянию и к отказу на образце, который никто не испытывал. Детали, минующие печь, несут более низкую заявленную цель, а запасной путь T5 меняет и статус чертежа, и карту термической обработки. Приёмка называет и цель, и метод, которым её доказывают.

T6: выдержка 490–510 °C, старение 150–170 °C

T6 — это выдержка на твёрдый раствор, закалка и искусственное старение. Выдержка идёт при 490–510 °C, старение при 150–170 °C. Арифметика окон короткая: 510 − 490 = 20, а 20 ÷ 490 ≈ 4 %, поэтому печь, ушедшая на 25 °C, выходит из полосы.

Среда закалки, время переноса и время выдержки в спецификации детали не зафиксированы, поэтому цикл подтверждают с литейным заводом до выпуска чертежа. Два окна читают как одну настройку. Старение ближе к 170 °C отдаёт часть прочности за стабильность, а выдержка ниже 490 °C оставляет богатые медью фазы нерастворёнными, и стареющей матрице нечего выделять. Механизм разбирает страница термической обработки алюминиевых отливок. В чертёж идут оба окна и запись о том, что цикл подтверждён с заводом.

Содержание газа решает, возможен ли T6

Вздутие даёт газ, который уже был внутри отливки. При 490–510 °C он расширяется, корка размягчается, и пузырь поднимает её там, где стенка тоньше всего. Печь сделала то, что ей задали; газ оставило заполнение.

Поэтому содержание газа — это ворота в T6, и вакуумное литьё под давлением стоит перед печью именно по этой причине. Стенка 1,5 мм, заполненная на высокой скорости, несёт больше газа, чем толстое сечение, а холодный шов или недолив проявляются на дальнем конце заполнения. Вакуум снимает часть этого газа до того, как он останется в стенке. Карта газовой пористости показывает, где сидят эти пустоты.

Доказательств два. Образец, отлитый из той же плавки и испытанный на растяжение по ASTM B557, говорит о плавке и о садке печи. Рентген или КТ показывают, где сидит пустота; снимок делают до T6, пока газ ещё не превратился во вздутие. Ни то, ни другое не превращает отливку с газом в плотную, а партия со вздутиями возвращается к заполнению, а не к более длинной выдержке.

Стенка 1,5 мм: что сплав даёт и чем платит

ADC12 заполняет тонкое сечение благодаря кремнию и жидкотекучести, и 1,5 мм — проектная цель на этой раме. Сплав даёт заполнение. А окно процесса он не даёт: одна полость, вакуум и перелив на дальнем конце стенки, куда металл приходит последним и самым холодным. Одна полость держит одно место заполнения и один перелив, поэтому картина повторяется от цикла к циклу.

Цена видна в том, чего стенка не может делать. Литую стенку 1,5 мм не берут за базу и не оставляют посадочным местом. Сопрягаемую поверхность обрабатывают после правки рамы, поэтому стенка несёт нагрузку и держит форму, пока посадочное место режут в другом месте. Разбор толщины стенки говорит о стенке корпуса; несущая рама добавляет к нему цикл T6 и механообработку.

Коробление от закалки против ±0,02 мм

Закалка остужает стенку 1,5 мм первой, а бобышку шарнира последней. Эта разница и есть коробление, и оно ложится на поверхность, которая должна держать ±0,02 мм. Более высокая цель по прочности движение не останавливает: закалка, которая даёт прочность, даёт и его.

Поэтому правка стоит между T6 и ЧПУ. Она возвращает раму в пределы припуска и оставляет остаточные напряжения, которые резец освобождает второй раз. Посадочное место режут после правки, а база берётся с обработанной поверхности, а не с литой стенки. Так база не наследует уклон и литую корку.

MAO на ADC12: кремний, плёнка, посадка

Дуговое анодирование (MAO) строит плёнку из самой алюминиевой матрицы, без гальванической подложки, и плёнка растёт и вглубь поверхности, и над ней. В ADC12 есть частицы кремния, которые в плёнке не участвуют, поэтому покрытие идёт по матрице между ними и на одной поверхности может читаться неровным. Кремний в плёнку не переходит: он остаётся в металле под ней. Толщину плёнки ещё предстоит измерить, поэтому цифры в мкм здесь нет.

Последствие для посадки короткое. Монтажная поверхность, выдержанная в ±0,02 мм, после плёнки в ±0,02 мм уже не выходит. Маскируйте резьбу, посадки, площадки заземления и базы до покрытия дуговым анодированием, и внесите этот список масок в чертёж. Пропущенный пункт всплывает на сборке, а не на линии покрытия. Поэтому список масок — часть чертежа, а не сообщение в цех.

Смазочно-охлаждающая жидкость и влажность: что держит плёнка

Рама работает в промышленной автоматизации, среди смазочно-охлаждающей жидкости и влажного воздуха. Плёнка должна это выдерживать, и обычный аргумент здесь — результат испытания в соляном тумане. Стандарт и длительность ещё предстоит согласовать с измеренной плёнкой, поэтому чертёж несёт требование и оставляет число открытым, пока участок покрытия не вернёт своё значение. Часы, вписанные заранее, дают отказ позже: испытание тогда измеряет спецификацию, которую никто не подтверждал. Цифра в часах без стандарта и свидетеля не читается, а чертёж с ней получает требование, которого никто не проверял.

Когда ADC12 проигрывает сварной стали или A356

Рядом с этим маршрутом стоят две альтернативы: сварная стальная конструкция и A356 в гравитационном литье. Сталь выигрывает, когда рама состоит из пластин и труб, которые сварной цех соберёт без оснастки. Цена — масса, зоны термического влияния и база, которая больше не совпадает с чертежом отливки.

A356 выигрывает, когда детали нужен результат T6 и она может нести более толстые сечения. Гравитационное литьё оставляет в металле меньше газа, и сплав отвечает на обработку с большим запасом. Цена — время цикла и литой допуск. ADC12 держит стенку 1,5 мм и объём выпуска, а проигрывает, когда газовый маршрут не удержать или сечение приходится наращивать. Кейс литья ADC12 под давлением показывает маршрут, когда он держится, а страница термической обработки A356-T6 ставит другую сторону. Выбор здесь идёт не по прочности, а по тому, какой маршрут завод удержит в серии.

Частые вопросы (FAQ)

1. Удержит ли литьё под давлением стенку 1,5 мм из ADC12?

2. Держит ли ADC12 термическую обработку T6 без вздутий?

3. Сбивает ли закалка T6 посадочную поверхность 0,02 мм?

4. Меняет ли дуговое анодирование посадочные размеры при сборке?

5. Какие элементы маскировать перед дуговым анодированием?