一部のメーカーが鋳鉄に夢中になっているのに、他のメーカーが鋳造アルミニウムにガガに行く理由を困惑させたことがありますか？この選択は、私たちが現在住んでいる製造業の非常にダイナミックな世界のプロジェクトの方向と未来を決定することができます。人が航空機のコンポーネントの設計や産業用の機械の作成に従事しているかどうかにかかわらず、これらの金属とそれらが互いにどのように異なるかを知ることが重要です。
メタルキャスティングへようこそ。これら2つの材料製造を調べ、金属鋳物についてさらに学びます。たとえば、筋力、耐摩耗性、コスト、環境への親しみやすさなどの要因を比較します。あなたは、それぞれの適用に応じて、最高の鋸で鋸で作るつもりです。
各素材をユニークなものにしている理由を探り、どちらがあなたに合っているかを発見しましょう。
鋳造アルミニウムの理解
説明と定義
現代の大量生産スキームでは、鋳造アルミニウムは並外れた技術革新です。これは、純粋なアルミニウムの軽さとその要素の強度を融合する選択の素材です。基本的なアルミニウムと、シリコン、銅、マグネシウムを含むいくつかの追加の合金材料の組み合わせの結果としてもたらされます。各コンポーネントは、いくつかの有用な崩壊抵抗と鋳造能力を鋳造する能力を提供します。生成された機械的および物理的特性の強化により、産業におけるさまざまな実用的なケースの最も溶けやすいものの1つと考えられるようにします。これに加えて、その高ライトの重量値は、アルミニウム以外の追加材料が必要ないため、さまざまな構造の生産コストを削減するのにも役立ちます。
アルミニウム鋳造のプロセス
タスクを完了することは、特定の技術的および環境的要件を正確に守らなければならない複雑な一連の生産段階を通じて、生のアルミニウムを細心の細かい記事または製品に変換する手順です。主に、これには基本アルミニウムが含まれ、他の追加されたコンポーネントは、通常650〜750度に上昇して摂氏に上昇し、潜在的に制御された加熱プロセスにさらされます。通常、粘度ポイントがwceylnに達成されます。その後、次の方法のいずれかが続きます。
ダイキャスティングは、 高圧注入を永久鋼型に利用し、寸法の精度と滑らかな表面仕上げを確保する
砂鋳造は、特別な砂混合物から作られた一時的な金型を採用しており、より大きなコンポーネントに柔軟性を提供します
永久型鋳造は、金属型の耐久性と重力で育てられた注入技術を組み合わせています
紛失したワックス鋳造により、並外れた詳細と精度を備えた複雑なデザインの生産を可能にします
温度制御は最も正確であり、冷却速度と温度のゆっくりとした変化を伴います。これに関連して、土壌亀裂を避けるために金属材料の熱伝達プロセスに特別な注意を払うことは、ワークピース上の形式の最適な材料を確保するという形で、つまり歪みを防ぐのに役立つという形で有益であるため、重要です。
鋳鉄の理解
説明と定義
鋳鉄は、炭素の2％以上を含む鉄合金であり、鉄と組み合わせて、シリコン、マンガン、時にはクロムまたはニッケルなどの型化合物です。これは、信じられないほどの引張強度と摩耗の快適さで爆発しますが、鉄の品質はグレーまたは球状フレークの形のグラファイトの存在によって大幅に減少します。
鋳鉄の特性は、その内部微細構造によっても制御されます。エラーはグラファイトの形成で発生する可能性があり、特定の用途のタイプは冷却速度と合金組成のために形成されます。また、この構造により、鋳鉄には優れた熱伝導率と優れた耐衝撃性特性が保証されます。鋳鉄は、これらのプロパティの結果として、さまざまなアプリケーションでの使用を見つけます。
鉄鋳造のプロセス
鋳鉄に関しては、さまざまな問題を最大限に制御することは必須であり、最初の問題は元の素材の選択です。指定された割合に従って、炭素および合金の元素が電荷に追加され、1,150〜1,4000cの適切な炉で溶けます。技術プロセス中、適格な冶金学者は、指定された構成に目を光らせて、望ましい構造を実現します。
砂鋳造は最も一般的な鋳造慣行を表しており、プライミングされた砂鋳造の空洞に金属で満たされている方法です。砂型とコア生産プロセスの工業化の後、暫定型が使用されると、金属は事前に準備された金型に直接投げ込むことができます。閉鎖監視は、冷却および固化段階でも維持され、生成された材料の望ましい特性を実現し、欠陥を避けます。
この手順は、金鋼で作られた金属型の適用を特徴としており、機械の望ましい表面と内部品質を達成するのに役立つ熱制御として知られる特殊な処理が与えられます。この鋳造にとって大きな利点である高度な技術は、製造中に適用される冷却であり、サンプルと同じ特性と大量生産の寛容を達成します。
鋳造アルミニウムと鋳鉄の重要な違い
鋳造アルミニウムと鋳鉄の重量と密度
たとえば、2.7 g/cm³で、その密度は鋳鉄の密度と比較して比較されます。この区別は、物質の除去が努力を軽減し、より有用な機械性能を提供する場合に、この素材の使用が強く推奨される理由です。アルミニウム成分は、体重が少ないため、持ち運びが容易であることが知られています。したがって、輸送コストと設置中の取り扱いの容易さが減少し、現代の製造環境での重量を減らすパラダイムの現象となった改善である修復の場合です。
鋳造アルミニウムと鋳鉄の強度と耐久性
さまざまなのは、最高の手当SG材料である鋳鉄、特に鋳鉄製です。しかし、偽造アルミニウムは、鋳鉄を引張特性と衝撃力の強度で上回ります。しかし、アルミニウムの強度のために、キャンディバーの携帯電話が宇宙で好まれる可能性があります。特に、これはニューイングランド地域でのATAの兆候です。
鋳鉄は、最も効果的な耐摩耗性で際立っており、非常に高い力を持つ摩擦がある場合に高度に適用可能になりますが、これらの用途の観点からは、要素の低衝撃強度はその使用を制限します。この材料は、合金のクラフトに区別されています。これにより、軽量性と耐衝撃性、疲労のない設計アプリケーションが豊富になるように、脆弱性と熱制御が少なくなります。たとえば、この特定の事実を活用することは、intonationで高いサイクル疲労を伴うコンポーネント、または言語的文脈でさえも振戦です。
鋳造アルミニウムと鋳鉄の腐食と気象抵抗
アルミニウム鋳造には、酸化症のコートが生まれる可能性があります。酸化物コートは、過酷な条件で腐食に抵抗するのに非常に効果的です。この組み込みの利点は、サービスライフを通じてメンテナンスコートの苦痛からユーザーを緩和するため、有益です。材料は、時間の経過とともに気象条件の変化に関係なく、初期の特性と強度を保持します。
一般的にはより堅牢な素材ですが、鉄の必要性のために使用には注意が必要です。腐食は鉄を損傷するため、特に水が存在する場合は、表面の錆を防ぐためにプレートを慎重に維持または塗装する必要があります。鉄の棒の酸化は、1つの層を停止することで、20層をさらに継続するため、しばしば反動しません。しかし、世話をすると、過酷な条件でさらに数十年にわたって鉄が持続する能力があります。
鋳造アルミニウムと鋳鉄の熱特性と耐熱性
鋳鉄は固体熱保持能力があり、特定の温度での作業は、十分な知識が与えられたことを簡単に行うことができます。鋳鉄はあらゆる状況に理想的ではありません。熱分布または温度制御さえ必要とする場合、非常に低熱の単純な特性が鉄内に含まれることが非常に有用になります。最大1000°Cの温度であっても、この材料の歪みに対する抵抗を使用することは、歴史的に鋳鉄を調理器具や加熱する産業用の炉にも好ましい材料として配置されています。
鋳造アルミニウムの熱伝導率が低くなると、ユーザーに到達するのに十分な長い時間製品に熱が留まることができます。鋳造アルミニウムは非常に熱伝導的であり、特にユーザーが効率的な冷却が必要な場合には品質があります。これは、主に自動車や電子機器などの産業に適用されます。この産業では、製品の習熟度と寿命は熱調節によって密接に決定されます。材料の比熱を低くすると、温度がより速く変化することができますが、材料が鋳鉄のように定常状態の温度を維持するのにそれほど効果的ではない可能性があります。
鋳造アルミニウムと鋳鉄の環境への影響
鋳鉄が持続可能な材料であると見なされる理由はいくつかありますが、最も重要なものは、材料が適切に維持されれば、かなり長い間機能し、それが最初の設置でより高い二酸化炭素排出量を相殺することです。その生産には通常、より多くのエネルギー集約的なステップが組み込まれますが、リサイクルされた材料を使用する可能性は、環境へのマイナスの影響を軽減するのに役立ちます。その後、機械の移植性は、輸送されるよりも多かれ少なかれ重い材料に相当するものに不利な立場をもたらしますが、建物に使用されるリサイクル能力は有利な搾取を維持します。
これらの材料との環境比較には、営業中のメンテナンスと管理などの要因、および耐用年数の終わりに摩耗した材料の処分が含まれます。鋳造アルミニウムに関する限り、最も注目すべき環境改善は、化学物質の使用法を維持することが少ないことです。鋳鉄がより頻繁に維持され、再コーティングされると予想される場合、そしてその堅牢性と熟成能力のために、交換の必要性を減らし、それによって関連する環境コストを削減するためです。
鋳造アルミニウムと鋳鉄の長所と短所
鋳造アルミニウムの利点と短所
さまざまなセクターのメーカーが鋳造アルミニウムの使用を魅力的に見つけた理由はたくさんあります。軽量の特性により、迅速なミルが可能になり、生産のリードタイムが短縮されます。減量は、燃料効率を高めるのにも役立ち、派手な車両の全体的な運用コストを大幅に削減します。その結果、鋳造アルミニウム合金などの軽量材料を、自動車の運用コストを削減するために、可能な限り使用する必要があります。
腐食とアプリケーションの容易さ、および保護パフォーマンスプロパティの利点とサービスシステムサーバーの耐用年数に対する保護は、特定のアプリケーションの場所の他の材料よりも鋳造アルミニウムよりも優先される他の理由のいくつかです。
鋳造アルミニウムの有益な特性は、アプリケーションに他の利点があることも意味します。熱伝達が最大化されるか、少なくとも材料の導電率が不可欠なターゲットです。アルミニウムの鋳造を鋳造するもう1つの利点は、アプリケーションの容易さです。これに貢献している多くの要因があります。たとえば、鋳造アルミニウムは、プリントで利用可能な方法でコーティング、塗装、仕上げができます。これらの考慮事項により、鋳造アルミニウム製品の設計における優れた美的および機能的な固定と仕上げが可能になります。
最後に、鋳造アルミニウムは、鋳造アルミニウムはその単位質量にとって非常に強力な材料であるため、与えられた製品の設計に客観的な有用な厚さを可能にします。つまり、より少ない材料で高強度を提供します。
ただし、鋳造アルミニウムには衝動的な採用を可能にする欠点はありません。この種の材料に固有の側面があり、特別な治療が必要です。とりわけ、鋳造アルミニウムの張力における究極の機械的強度は、他の材料と比較して低くなっています。したがって、高応力は、この材料のアプリケーションの一部を制約します。確かに、特にプロジェクトの開発と完了の初期段階では、通常、鋳造プロセスのコストが法外に高くなります。それにもかかわらず、結果は輸送料が発生しないということです。これは、長距離の輸送コストも回避するため、全体的なコストを削減する効果があります。さらに、場合によっては使用条件を考慮して、コンポーネントの設計には注意が必要であることが必要です。
鋳鉄の利点と短所
鋳鉄の一貫した人気は、人々にとって大きな価値のある多くの良い側面によるものです。これは、鋳鉄がまだ交換されていないほぼすべてのプロセスで適用されることが証明されています。力をサポートする極端な能力で知られており、力が管理不能になるフレームベースのアプリケーションで使用されています。鋳鉄が機械で人気がある理由は、環境からの過剰な振動と騒音を吸い取るからです。これはまた、機器が地面から離れ、近くに感染する騒音を減らすのに役立ちます。重くなるこれらの追加の品質は、鋳鉄を、たとえば調理のために熱を一緒に保持する必要がある場所に使用する材料にもなります。
まったく反対の鋳鉄の生産はかなり経済的であり、これはより大きな生産システムではうまくいきます。また、高摩擦の存在下でサービス寿命を促進する材料の表面で行われる正確な寸法と仕上げを可能にする高加工性もあります。さらに、より高い温度アプリケーションでは、材料にクリープはありません。これは、材料が高温で形状を変えないことを意味します。
鋳造品を作る特定の鋳造所やショップでは、前の理由により鋳鉄は常に歓迎されます。ただし、特定のアプリケーションの資料を選択する際の制限要因でもあります。たとえば、その大きな重量は、輸送のための追加費用を必要とし、設置手順を複雑にします。鋳鉄の腐食には、材料が使用されている領域にメンテナンスサイクルを設定し、湿度が高い場合の腐食防止コーティングも必要です。システムに鋳鉄の存在は、衝撃負荷が存在する状況での絶え間ない適用性が基本構造を破壊し、エンジニアリング設計が必要なすべての幾何学的寸法に達する前に崩壊をもたらす可能性がある脆弱性の問題をもたらします。
材料の機械的特性は温度に強く依存するため、構造構成の応力分布は、そのような熱を上げて冷却したシーケンスによって大きく影響を受ける可能性があります。鋳鉄の引張強度は、圧縮強度を提供する他の材料よりも低いです。
鋳造アルミニウムと鋳鉄の用途
主要な業界のアプリケーションと分析
キャストアルミニウム産業：
航空宇宙の製造部品、エンジンケース、および燃料効率とエネルギー生産能力を進めることができる軽量航空機の建設の家具。
自動車生産エンジンブロック、トランスミッションケーシング、またはその他の主要な車両構造は、燃料効率とエネルギー生産能力が改装中に犠牲になる可能性があります。
電子装置のセミコンダクターデバイス、繊維ガラス成分、および電気成分の熱管理のための格子構造のバックボーン、および熱および電磁特性の両方を適切に処理する必要がある電子エンクロージャー。
現代の建築パネルや石積みの要素を含む「レンガ/ブロック」は、パーティションとグレージング要素を除く建物のマージンを描いています。
鋳鉄工業：
重い製造工作機のベース、産業機器フレーム、および優れた振動の減衰と圧縮強度を必要とするポンプハウジング。
インフラストラクチャのマンホールは、耐久性と負荷をかける機能が不可欠な場合、カバー、排水システム、構造サポートをカバーしています。
発電タービンハウジング、バルブボディ、および熱安定性と耐摩耗性を必要とする機器のベース。
歴史的な真正性が構造的要件を満たしている従来の建設建物のコラム、ラジエーター、および建築要素。
比較アプリケーション
| 業界セクター | キャストアルミニウムアプリケーション | キャストアイアンアプリケーション |
| 交通機関 | •高速車両
•航空機コンポーネント | •重機
•鉄道コンポーネント |
| 海兵隊 | •水上構造
•スピードボートコンポーネント | •エンジンブロック
•バラストシステム |
| エネルギーセクター | •再生可能エネルギーコンポーネント
•太陽マウントシステム | •従来の発電所機器
•圧力容器 |
| 消費者製品 | •屋外の家具
•スポーツ用具 | •調理器具
•装飾品 |
鋳造アルミニウムと鋳鉄の間で正しい選択をするためのヒント
材料の要件
製品の作成に重要なすべての機能を決定します。荷物を耐える能力、労働条件への適合性、品質、耐久性などのターゲット。問題の材料にどれだけ適しているかを評価します。
質量効果の評価
設計における大量最小化の要件に疑問を投げかけます。鋳鉄の代わりに鋳造アルミニウムを使用すると、最大65％の重量が減少し、輸送コストと設置コストが削減されます。
気候の制約
構造が動作する環境の危険性の程度を考慮してください。合金は、腐食からアルミニウムを迅速かつ自然に保護し、鉄よりもはるかに優れたランキングから類似した金属の攻撃を防ぎます。
熱要件
構造の熱管理要件を調べてください。アルミニウムは熱伝導率と熱散逸が高く、逆に、鋳鉄は非常に高い熱保持能力と熱安定性の特性を示しています。
予算分析
材料の購入費用、配送コスト、勃起コスト、メンテナンスと運用期間、および構造物の機能から、さまざまなライフサイクル費用を含むすべての費用を発見してください。
技術的な調整の注意
ケアに利用できるリソースを定義します。鋳造アルミニウムは、鋳鉄の場合は、腐食または保護層の維持から表面を保護するために一連のアクションが必要である間、一定の監督を必要とせずにサービスを提供します。
工場の生産量は、製造する前に常に生産サイズについて考えてください。大量の場合、コストの考慮事項は鋳鉄の使用を支持する可能性がありますが、小規模なプロダクションは鋳造アルミニウムアプリケーションでは安価です。
コンポーネントジオメトリコンポーネントの設計難易度を確認します。製造元の中距離材料によって提示された数字は、梁や柱の要因を含む鋳鉄の材料と比較されません。鋳鉄製の成分の形状はシンプルで、洞察力はありません。
材料の財産要件は、材料の靭性を高いストレスの場所に一致させます。これらの矛盾した要求は、次のように解決されます。高圧縮または負荷を備えた鋳鉄を使用し、より良い引張強度と耐衝撃性を備えたアルミニウムを使用します。
社会的および環境的責任環境要因を考慮して、そのような材料は簡単にリサイクルされ、二酸化炭素排出量が少ないため、鋳造アルミニウムの使用を奨励する必要があります。
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参照ソース
鋳鉄
アルミニウム
鋳鉄対鋳造アルミニウム（FAQ）に関するよくある質問
Q：鋳鉄と鋳造アルミニウムの基本的な違いを説明してください
それらの間の主な違いは、鋳鉄のアルミニウムとは対照的に、鋳鉄に誘発される体重、強度、熱特性に関するものです。それらが持っている重量のレベルは、鋳造アルミニウムが2.7で鋳鉄が7.8を持つという意味で異なり、圧縮強度や熱保持などの他の特性が鋳鉄に有利に魅力的です。
Q：長期的にはどの素材がより費用対効果が高いのですか？
鋳鉄の初期価格はしばしば低くなりますが、時間の経過とともに、表面処理コストの削減、輸送コストの削減、腐食に対する高い抵抗のため、多くの用途で鋳造アルミニウムを使用する方が経済的です。
Q：環境条件は、鋳造アルミニウムと鋳鉄の選択にどのように影響しますか？
鋳造アルミニウムは、それが所有する天然の酸化物層のために腐食性の特性を持つ条件で使用する場合、より良い選択です。一方、鋳鉄には、いくらかのコストを引き起こす他の保護が必要ですが、高温の用途では最適です。
Q：各材料の主要なメンテナンス要件は何ですか？
空気中の自然な耐久性機能により、メンテナンス体制に関しては、鋳造アルミニウムがほとんど問題を抱えていません。一方、これは、主に鋳鉄で構成されるメンテナンスレベルについて話しているとき、真実とはかけ離れています。そこでは、錆を防ぐために検査を定期的にする必要があります。
Q：プロジェクトに最も適している素材をどのように決定できますか？
重量、動作環境、財政的制約、材料の耐久性の容易さ、およびアプリケーションの期待が評価されます。短期および長期の両方の要件を考慮する必要があります。
Q：考慮された合金で操作している間、どのような種類の安全問題を覚えておくべきですか？
どちらの材料も注ぎや処理中に厳しいものです。鋳鉄の機械操作にはほこりが少なくなりますが、換気によって緩和されますが、鋳造アルミニウムで作業する場合は、鋳造中の過度の熱膨張を避けるために粉塵を制御する必要があります。
Q.鉄とは異なり、どのアプリケーションがアルミニウム鋳造により適していますか？
軽量構造を備えた構造、腐食に対する抵抗、および航空宇宙成分や電子エンクロージャーなどの熱を吸収および放散する材料の能力を含むアプリケーションは、鋳造アルミニウムにより適しています。
Q：鋳造アルミニウムと鋳鉄の廃棄物リサイクル率は似ていますか？
鋳造アルミニウムは100％リサイクル可能であり、リサイクルに必要なエネルギーが少ないプロセスで品質の分解が含まれません。鋳鉄はリサイクルすることもできますが、リサイクルのコストを増加させる資源が多いかもしれません。
Q：考慮された材料が使用されたときに、どのような種類の構造が故障しやすいですか？
鋳鉄を使用している間、一般に、材料は、低ストレスの下でも関心のある領域の近くの脆性モードで破壊され、ストレス濃縮領域の負荷に影響を与えます。一方、鋳造アルミニウムの場合、疲労と摩耗は、むしろ衝撃的なアプリケーションのほとんどの場合に犠牲になります。これを理解することは、反対の工学の決定と並行構造を確立するのに役立ちます。
Q：高度な技術の使用は、これらのシステムの好みにどのように影響しますか？
含めることなどの新しい建設的な方法により、これら2つの材料は、鋳鉄のグレードが選択スキーム全体に影響を与える材料開発の考慮事項から体重を減らすために作業しながら、新しい化合物の形成と引張強度に関するアルミニウムグレードコアの発達により量を増やすことができました。
