1. Pourquoi le silicium est l'élément clé des alliages d'aluminium
Le silicium est l’élément d’alliage le plus important dans les alliages de fonderie d’aluminium. Dans le système aluminium-silicium (Al-Si), le silicium améliore la fluidité, réduit le retrait et la déchirure à chaud et renforce l'alliage grâce à la structure eutectique. Pour cette raison, la plupart des alliages de coulée d'aluminium sont basés sur le système Al-Si, et le silicium métallique est l'ajout standard utilisé pour atteindre la teneur en silicium cible.
2. Castabilité et fluidité améliorées
Le silicium améliore considérablement la fluidité de l'aluminium fondu, permettant au métal de remplir des sections de moules fines et complexes. Il réduit également la porosité de retrait et la déchirure à chaud pendant la solidification, ce qui est essentiel pour les composants automobiles, les pièces de moteur et les pièces moulées de précision. La structure eutectique formée à environ 12 % de silicium offre la meilleure combinaison de fluidité et de comportement mécanique pour de nombreux procédés de coulée.
3. Résistance, résistance à l'usure et comportement à la corrosion
Le silicium renforce l'alliage grâce à des effets de solution solide-et de précipitation, et les particules dures de silicium contenues dans l'eutectique offrent une excellente résistance à l'usure. C'est pourquoi les alliages Al{{2}Si sont utilisés pour les pistons, les blocs-cylindres, les culasses et autres composants sujets à l'usure et à la charge thermique. Le silicium influence également le comportement à la corrosion de l'alliage et le niveau correct doit être adapté à l'environnement d'application.
4. Utilisation dans les alliages corroyés et les charges
Le silicium est également utilisé dans les alliages d’aluminium corroyés et les alliages d’apport de soudage. Dans les alliages de la série 6xxx, le silicium se combine au magnésium pour former les phases de durcissement par précipitation-qui confèrent aux alliages leur résistance après traitement thermique. Dans les fils d'apport, le silicium abaisse le point de fusion et améliore l'écoulement et le mouillage de la soudure, favorisant ainsi l'assemblage des composants en aluminium.
5. Qualités de silicium métallique utilisées
Le silicium métallique utilisé pour l'alliage d'aluminium est normalement spécifié par ses limites en fer, en aluminium et en calcium. Les qualités courantes comprennent le 441 (fer jusqu'à 0,4 %, l'aluminium jusqu'à 0,4 %, le calcium jusqu'à 0,1 %) et le 553, le 3 303 étant utilisé lorsqu'un contrôle plus strict des impuretés est requis. Pour les alliages de fonderie, la nuance est choisie en fonction du bilan d'impuretés de l'alliage final, car le fer notamment dégrade la ductilité et doit être contrôlé.
6. Ajout de points de pratique et de qualité
Ajouter du silicium métallique à la bonne température sous agitation pour obtenir une dissolution complète et une distribution uniforme.
Faites correspondre la taille des morceaux au four et à la pratique de fusion ; les petits grumeaux se dissolvent plus rapidement.
Vérifiez le certificat de qualité et le profil d'impureté par lot.
Confirmez la récupération du silicium et ajustez la charge en conséquence.
7. FAQ
Q1 : Pourquoi du silicium est-il ajouté aux alliages d’aluminium ?Le silicium améliore la coulabilité, la fluidité, la résistance et la résistance à l'usure et constitue la base de la plupart des alliages de coulée d'aluminium.
Q2 : Quelle est la teneur typique en silicium des alliages de coulée Al-Si ?Les alliages de coulée contiennent généralement 5 à 13 % de silicium, avec des alliages quasi-eutectiques autour de 12 %.
Q3 : Quelle qualité de silicium métallique est utilisée pour l’alliage d’aluminium ?Les qualités courantes sont 441 et 553, dont 3303 pour un contrôle plus strict des impuretés ; le choix dépend du bilan d'impuretés de l'alliage.
Q4 : Comment le silicium améliore-t-il la coulabilité ?Il augmente la fluidité, réduit la porosité de retrait et le déchirement à chaud et améliore le remplissage des sections de moules complexes.
Q5 : Pourquoi le silicium est-il utilisé dans le soudage des fils d’apport ?Il abaisse le point de fusion et améliore l'écoulement et le mouillage, ce qui permet des soudures solides sur les composants en aluminium.
Q6 : Le silicium affecte-t-il la résistance à la corrosion ?Oui, le niveau de silicium influence le comportement à la corrosion, la teneur est donc adaptée à l'environnement de service du composant.
