SES N 3137 Термично обработени алуминиеви сплави

Разработен от Suzuki Motor Corporation като част от стандартите за алуминиеви материали, стандартът „SES N 3137 Термично обработени алуминиеви сплави“ описва изискванията за термично обработени алуминиеви сплави, използвани в структурни и функционални автомобилни компоненти. Този стандарт се използва широко от Suzuki и свързани с тях вериги за доставки на автомобили. Тези сплави са проектирани да постигнат висока якост, издръжливост и контролирани механични свойства чрез процеси на термична обработка, като например обработка с разтвор и стареене.

Термично обработените алуминиеви сплави са се превърнали в ключов материал в съвременното автомобилно инженерство поради нуждата на индустрията от леки, високоякостни и енергийно ефективни превозни средства. В сравнение с традиционната стомана, алуминият помага за значително намаляване на теглото на превозното средство, подобряване на горивната ефективност, намаляване на емисиите и подобряване на производителността.

Термично обработените алуминиеви сплави се укрепват чрез процес, наречен втвърдяване чрез утаяване (втвърдяване чрез стареене). Този процес обикновено включва три основни етапа:

• Термична обработка с разтвор: Сплавта се нагрява, за да се разтворят легиращите елементи.
• Закаляване: Бързото охлаждане създава пренаситен твърд разтвор.
• Стареене (естествено или изкуствено): Увеличава якостта, като причинява образуването на фини отлагания.

Този процес значително подобрява механичните свойства като якост на опън, твърдост и устойчивост на умора.

Най-често използваните термообработваеми алуминиеви сплави в автомобилните приложения са:

• Серия 2xxx (алуминий-мед):
• Висока якост и устойчивост на умора.
• Използва се в конструктивни и носещи елементи.
• Серия 6xxx (алуминий-магнезий-силиций):
• Отличен баланс между якост, устойчивост на корозия и формовъчност.
• Често се използва в каросерийни панели и екструдирани профили.
• Серия 7xxx (алуминий-цинк-магнезий): Много висока якост (сравнима с някои стомани). Използва се във високопроизводителни и критични за безопасността части.

Тези сплави реагират добре на термична обработка поради способността им да образуват фини армиращи утайки.

Термично обработените алуминиеви сплави се използват в широка гама от автомобилни компоненти. Приложенията на тези сплави в автомобилния сектор са следните:

• Структурни компоненти:
• Шаси и подшаси
• Системи за управление на сблъсъци
• Скелет на тялото
• Предаване на мощност и функционални части:
• Блокове на двигателя и глави на цилиндри
• Корпуси на трансмисията
• топлообменници
• Електрически превозни средства:
• Корпуси за батерии
• Системи за управление на температурата

Използването им позволява намаляване на теглото с до 30-65% в сравнение със стоманата, като по този начин се повишава общата ефективност на превозното средство.

Термичната обработка играе решаваща роля при оформянето на свойствата на алуминия:

• Повишена якост: Стареенето може значително да увеличи якостта на опън.
• Подобрена устойчивост на корозия: Контролираното образуване на валежи увеличава издръжливостта.
• По-добър баланс между формовъчност и здравина: Регулиране на темперирането.

Например, проучванията показват, че процесите на стареене могат да увеличат якостта, като същевременно подобрят корозионното поведение и микроструктурната стабилност.

При високоефективните сплави се използват и усъвършенствани процеси като ретрогресия и повторно стареене, за да се оптимизира якостта и устойчивостта на корозия под напрежение.

Термично обработените алуминиеви сплави са интегрирани в различни производствени методи:

• Леене под високо налягане: Сложни структурни части.
• Екструзия: Леки греди и профили
• Коване: Високоякостни компоненти на окачването.

Съвременните изследвания се фокусират върху оптимизиране на термичната обработка на рециклирани алуминиеви сплави, за да се гарантира устойчивост, без да се жертва производителността.

Автомобилната индустрия бързо се насочва към леки и електрически превозни средства, което прави термично обработените алуминиеви сплави все по-важни. Тяхната способност да съчетават здравина, издръжливост и ниска маса подкрепя следното:

• По-ниски емисии и подобрена икономия на гориво.
• Удължен пробег при електрическите превозни средства.
• Подобрена безопасност и производителност при сблъсък.

Следователно, термично обработените алуминиеви сплави представляват крайъгълен камък в съвременното автомобилно материалознание. Благодарение на контролираните процеси на термична обработка, тези сплави постигат изключителни механични характеристики, като същевременно запазват ниско тегло, което ги прави незаменими както в конвенционалните, така и в електрическите превозни средства.

Материалите, отговарящи на стандарта SES N 3137, се използват често в следните области:

• Компоненти на окачването (носачи, шарнири)
• Шаси и подшаси
• Системи за управление на сблъсъци
• Екструдирани структурни профили
• Ковани високоякостни части

Тези приложения изискват високо съотношение якост-тегло, устойчивост на умора и размерна стабилност.

Термично обработените алуминиеви сплави по стандарта SES N 3137 обикновено осигуряват следното:

• Висока якост на опън и граница на провлачване
• Добра устойчивост на умора (макар и по-ниска от тази на стоманата)
• Лека (приблизително 1/3 от плътността на стоманата)
• Добра устойчивост на корозия (особено серия 6xxx)
• Чувствителност към топлина (заваряването може локално да намали издръжливостта)

Стандартът SES N 3137 се счита за необходим поради следните причини:

• Постоянни механични свойства след термична обработка.
• Контролирани температурни условия
• Осигуряване на качество сред доставчиците.
• Съответствие с изискванията за безопасност на автомобилите.
• Повторяема производителност в масово производство.

Без такъв стандарт,

• Разликите в термичната обработка могат да доведат до несъответствия в якостта.
• Структурните компоненти могат да се повредят при умора или ударни натоварвания.
• Това позволява на производителите на автомобили да използват леки алуминиеви части, без да правят компромис със здравината или безопасността.

Накратко, стандартът SES N 3137 определя термообработваемите алуминиеви сплави, използвани в автомобилната индустрия. Този стандарт се фокусира върху инженерни теми, по-специално в следните области:

• Контролирани процеси на термична обработка
• Високоефективни семейства сплави
• Надеждни механични и структурни характеристики

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, ние също така предоставяме услуги за тестване, съответстващи на стандарта SES N 3137.