Литейные алюминия сплавы: Справочная информация от ООО Галактика. Алюминиевые литейные сплавы

alexxlab | 22.02.2023 | 0 | Разное

Содержание

Литейные алюминиевые сплавы | Технология судостроительных материалов

Литейные алюминиевые сплавы для фасонного литья используются для изготовления дельных вещей, арматуры, деталей оборудования и механизмов.

В зависимости от легирующих присадок литейные сплавы делятся на алюминиево-кремнистые (силумины), алюминиево-магниевые (магналии) и алюминиево-кремнисто-меднистые. К группе силуминов относятся сплавы: АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ34. К группе магналиев — сплавы АЛ8, АЛ 13, АЛ27-1, АЛ28, АЛ4МК.

Свойства литейных алюминиевых сплавов в большой степени зависят от материала формы, в которой выполняется отливка, и последующей термической обработки детали. В зависимости от способа литья изменяется содержание доли примесей в отливке, что сказывается на механических характеристиках материала. Условные обозначения рекомендуемых способов литья указываются буквами после марки сплавы: 3 — литье в разовые песчаные формы, О — литье в оболочковые формы, В — литье по выплавляемым моделям, К — литье в кокиль, Д —литье под давлением.

Механические свойства некоторых литейных алюминиевых сплавов приведены в табл. 8.4.

Таблица 8.4. Механические свойства литейных алюминиевых сплавов
Марка сплава	Предел прочности σ_в, МПа	Условный предел текучести σ_0,2, МПа	Относительное удлинение δ, %	Твердость по Бриннелю НВ, МПа
АЛ2	140—160	90—100	1 — 4	500
АЛ4	150—240	90—200	2—3	700
АЛ9	160—230	100—200	1—4	450—650
АЛ34	260—340	210—290	2—6	700—900
АЛ8	290	170	9	600
АЛ13	150—210	90—140	0,5—5	550
АЛ27-1	350	190	15	750
АЛ28	200—210	120	3,5—4	550
АЛ4МК	350	240	5	1000

Силумины содержат кремния до 13 %. Им присущи хорошая жидкотекучесть, небольшая усадка, небольшая склонность к окислению и равномерность распределения механических свойств по сечению отливки. К недостаткам силуминов следует отнести низкие пластичность и коррозионную стойкость в морской воде, а также плохое сопротивление ударным нагрузкам.

Сплав АЛ2 термически неупрочняемый, работающий до температур 523 К, используется для отливок деталей, не соприкасающихся с морской водой и не испытывающих ударных нагрузок. Сваривается газовой и аргонодуговой сваркой. Плохо обрабатывается резанием.

Сплавы АЛ9, АЛ34 термически упрочняемые, из них отливают крупные детали сложной конфигурации, не испытывающие ударной нагрузки и не соприкасающиеся с морской водой; используются для деталей, не подвергающихся нагреву свыше.

Наибольшее применение находят магналии, содержащие магния от 6 до 11 %. Сплавы, у которых магния более 10 %, термически упрочняются. Они имеют высокую прочность и самую низкую плотность из всех алюминиевых литейных сплавов. Однако литейные свойства этих сплавов хуже, чем у силуминов.

Сплав АЛ8 термически упрочняемый, используется для отливки деталей, соприкасающихся с морской водой при температурах от 213 до 313 К. В термически обработанном состоянии детали из этого сплава выдерживают значительные ударные нагрузки. Сплав хорошо обрабатывается механически любым способом.

Сплав АЛ13 термически не упрочняемый, с высокой коррозионной стойкостью, удовлетворительными литейными свойствами, хорошей обрабатываемости резанием, удовлетворительной свариваемости. Применяется для изготовления деталей, работающих при температурах до 423 К и подвергающихся периодическому воздействию морской воды, а также для деталей трубопроводов пресной воды, масла и топлива.

Сплав АЛ4МК термически упрочняемый, высокой прочности, хорошей обрабатываемости резанием, удовлетворительной свариваемости. Служит для изготовления сложных деталей, работающих под давлением при температуре до 473 К и не соприкасающихся с морской водой.

Новый высокопрочный литейный алюминиевый сплав на основе системы Al–Zn–Mg–Ca–Fe, не требующий термообработки | Шуркин

1. Glazoff M., Khvan A., Zolotorevsky V., Belov N., Dinsdale A. Casting aluminum alloys. 2-nd ed.: Their physical and mechanical metallurgy. Elsevier, 2018.

2. Hatch J.E. Aluminum: Properties and physical metallurgy. Ohio: American Society for Metals, 1984.

3. Dong X., Yang H., Zhu X., Ji S. High strength and ductility aluminium alloy processed by high pressure die casting. JALCOM. 2019. Vol. 773. P. 86—96. DOI: doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.09.260.

4. Ji S., Watson D., Fan Z., White M. Development of a super ductile diecast Al—Mg—Si alloy. Mater. Sci. Eng. A. 2012. Vol. 556. P. 824—833. DOI: doi.org/10.1016/j.msea.2012.07.074.

5. Zhang P., Li Z., Liu B., Ding W., Peng L. Improved tensile properties of a new aluminum alloy for high pressure die casting. Mater. Sci. Eng. A. 2016. Vol. 651. P. 376—390. DOI: doi.org/10.1016/j. msea.2015.10.127.

6. Zuqi H., Li W., Shulin L., Peng Z., Shusen W. Research on the microstructure, fatigue and corrosion behavior of permanent mold and die cast aluminum alloy. Mater. Design. 2014. Vol. 55. P. 353—360. DOI: doi.org/10.1016/j.matdes.2013.10.012.

7. Závodská D., Tillová E., Švecová I., Kuchariková L., Chalupová M. Secondary cast Al-alloys with higher content of iron. Mater. Today. Proc. 2018. Vol. 5. P. 26680—26686. DOI: doi.org/10.1016/j.matpr.2018.08.135.

8. Yang H., Ji S., Fan Z. Effect of heat treatment and Fe content on the microstructure and mechanical properties of die-cast Al—Si—Cu alloys. Mater. Design. 2015. Vol. 85. P. 823—832. DOI: doi.org/10.1016/j.matdes.2015.07.074.

9. Богданова Т.А., Меркулова Г.А., Гильманшина Т.Р. Влияние содержания железа и марганца на структуру литого изделия из алюминиевого сплава АК12. Металловедение и терм. обраб. металлов. 2018. No. 9. С. 3—7. DOI: doi.org/10.1007/s11041-019-00318-0.

10. Cong X., Chaoli M. , Yufeng S., Shuji H., Guangxi L., Shaokang G. Optimizing strength and ductility of Al—7Si—0.4 Mg foundry alloy: Role of Cu and Sc addition. JALCOM. 2019. Vol. 810. P. 151944. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.151944.

11. Prach O., Trudonoshyn O., Randelzhofer P., Körner С., Durst K. Effect of Zr, Cr and Sc on the Al—Mg—Si—Mn high-pressure die casting alloys. Mater. Sci. Eng. A. 2019. Vol. 759. P. 603—612. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.05.038.

12. Bingbing W., Weiping C., Lusheng L., Xueyang C., Li Z., Zhiqiang F. Effect of trace yttrium addition on the microstructure and tensile properties of recycled Al— 7Si—0.3Mg—1.0Fe casting alloys. Mater. Sci. Eng. A. Vol. 666. P. 165—175. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.04.036.

13. Fei—fan W., Wen M., Hong—wei Z., Zhi—qiang H. Effects of under—aging treatment on microstructure and mechanical properties of squeeze-cast Al—Zn—Mg—Cu alloy. Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 2018. Vol. 28. No. 10. P. 1920—1927. DOI: 10.1016/S1003-6326(18)64837-X.

14. Fan C.H., Chen Z.H., He W.Q., Chen J.H., Chen D. Effects of the casting temperature on microstructure and mechanical properties of the squeeze-cast Al—Zn—Mg—Cu alloy. JALCOM. 2010. Vol. 504. Iss. 2. P. L42—L45. DOI: http:// doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.06.012.

15. Dong J., Cui J.Z., Yu F.X., Zhao Z.H., Zhuo Y.B. A new way to cast high-alloyed Al—Zn—Mg—Cu—Zr for super-high strength and toughness. J. Mater. Proc. Technol. 2006. Vol. 171. Iss. 3. P. 399—404. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.07.010.

16. Cheng-kun Z., Wei-wen Z., Da-tong Z., Yuan-yuan L. Low cycle fatigue behavior of T4-treated Al—Zn—Mg—Cu alloys prepared by squeeze casting and gravity die casting. Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 2015. Vol. 25. Iss. 11. P. 3505—3514. DOI: http://doi.org/10.1016/S1003-6326(15)63992-9.

17. Xinwei L., Qizhou C., Bingyi Z., Yating X., Bing L. Effect of nano TiN/Ti refiner addition content on the microstructure and properties of as-cast Al—Zn—Mg—Cu alloy. JALCOM. 2016. Vol. 675. 5 P. 201—210. DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.03.091

18. Левчук В.В., Трапезников А.В., Пентюхин С.И. Коррозионно-стойкие литейные алюминиевые сплавы (обзор). Тр. ВИАМ. 2018. No. 7(67). C. 33—40. DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-7-33-40.

19. Xinyan Y., Jen C.L., Cagatay Y., Larry Z., Xavier D., Robert T., Eric L. An Al—Zn—Mg—Ag high-strength alloy for aerospace and automotive castings. EP1885897A2 (EU). 2006.

20. Jesik S., Taehyeong K., Dong E.K., Dongkwon K., Kitae K. Castability and mechanical properties of new 7xxx aluminum alloys for automotive chassis/body applications. JALCOM. 2017. Vol. 698. P. 577—590. DOI: doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.12.269.

21. Benedetti A.V., Cabot P.L., Garrido J.A., Moreira A.H. Influence of iron addition on the microstructure and the electrochemical corrosion of Al—Zn—Mg alloys. J. Appl. Electrochem. 2001. Vol. 31. Iss. 3. P. 293—300. DOI: http://doi.org/10.1023/A:1017566002951.

22. Zaki Ahmad. Aluminium alloys — new trends in fabrication and applications. Croatia: InTech, 2012. DOI: http:// dx.doi.org/10.5772/3354.

23. Zolotorevskii V.S., Pozdnyakov A.V., Churyumov A.Yu. Search for promising compositions for developing new multiphase casting alloys based on Al—Zn—Mg matrix using thermodynamic calculations and mathematic simulation. Phys. Met. Metallogr. 2014. Vol. 115. Iss. 3. P. 286— 294. DOI: http://doi.org/10.1134/S0031918X13120107.

24. Akopyan T.K., Belov N.A. Approaches to the design of the new high-strength casting aluminum alloys of 7xxx series with high iron content. Non-Ferr. Met. 2016. No. 1. P. 20—27. DOI: 10.17580/nfm.2016.01.04.

25. Наумова Е.А. Использование кальция в сплавах: от модифицирования до легирования. Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2018. No. 2. С. 59—76. DOI: doi.org/10.17073/0021-3438-2018-2-59-76.

26. Шуркин П.К., Долбачев А.П., Наумова Е.А., Дорошенко В.В. Влияние железа на структуру, упрочнение и физические свойства сплавов системы Al—Zn—Mg—Ca. Цвет. металлы. 2018. No. 5. C. 69—77. DOI: 10. 17580/tsm.2018.05.10.

27. Belov N. A., Naumova E.A., Akopyan T.K. Eutectic alloys based on the Al—Zn—Mg—Ca system: microstructure, phase composition and hardening. Mater. Sci. Technol. 2017. Vol. 33. Iss. 6. P. 656—666. DOI: http://doi.org/10.1080/02670836.2016.1229847.

28. Белов Н.А., Наумова Е.А., Акопян Т.К. Эвтектические сплавы на основе алюминия: новые системы легирования. М.: Изд. дом «Руда и металлы», 2016.

29. Thermo-Calc Software TTAL5 Al-Alloys. URL: www.thermocalc.com (accessed: 17.02.2019).

30. Новиков И.И. Горячеломкость цветных металлов и сплавов. М.: Наука, 1966.

31. Yijie Z., Naiheng M., Hongzhan Y., Songchun L., Haowei W. Effect of Fe on grain refinement of commercial purity aluminum. Mater. Design. 2006. Vol. 27. Iss. 9. P. 794—798. DOI: http://doi.org/10.1016/j.matdes.2005.01.021.

32. Белов Н.А., Шуркин П.К. Высокопрочный литейный алюминиевый сплав с добавкой кальция. Пат. 2691476 (РФ). 2019.

Свойства сплава A413 | Литье под давлением из алюминиевого сплава

A413 представляет собой алюминиевый сплав с превосходной герметичностью. Это делает его хорошим выбором для гидравлических цилиндров. Литейные свойства этого алюминиевого сплава делают его отличным выбором для литья под давлением сложных компонентов.

Механические свойства

Империал США/Великобритания | Метрика

Материал	Сплав	Удлинение	Предел прочности	Предел текучести (0,2%)	Сила удара	Прочность на сдвиг	твердость	Процесс
Литье алюминия под давлением металлов	А413	5″> 3,5 3,5	290 42	130 19	– –	170 25	80 80	Литье под давлением в холодной камере

Материал

Сплав

Удлинение

Предел прочности

Предел текучести (0,2%)

Сила удара

Прочность на сдвиг

твердость

Процесс

% в 50 мм % в 50 мм

МПа фунт/кв.

дюйм x 10 ³

МПа фунт/кв. дюйм x 10 ³

Дж фут фунт

МПа фунт/кв. дюйм x 10 ³

Бринелл (HB) Бринелл (HB)

Литье алюминия под давлением металлов

А413

5″>

3,5 3,5

290 42

130 19

– –

170 25

80 80

Литье под давлением в холодной камере

Физические свойства

Империал США/Великобритания | Метрика

Материал	Сплав	Плотность	Температура плавления (в среднем +/- 50)	Теплопроводность	Коэффициент температурного расширения	Электрическая проводимость	Процесс
		г/см ³ фунт/дюйм ³	°С °F	Вт/м·К БТЕ/ч∙фут∙°F	мкм/м°К мкдюйм/дюйм°F	% МАКО %IACS
Литье алюминия под давлением металлов	А413	66″> 2,66 0,096	578 1073	121 70,1	6″> 21,6 11,9	31,0 31,0	Литье под давлением в холодной камере

Состав

	Литье алюминия под давлением Металлы
%	А413
Алюминий	Бал.
Медь	1,0
Магний	0,1
Железо (макс.)	1,3
Свинец (макс.)
Кадмий (макс. )
Жестяная банка (макс.)	0,15
Никель (макс.)	0,5
Цинк
Марганец	0,35
Кремний	11,0-13,0
Прочие металлические	0,25
Соответствует RoHS	✓

Свойства сплава B390 | Литье алюминия под давлением

B390 представляет собой алюминиевый сплав с высокой твердостью и хорошей износостойкостью. Этот сплав подходит для многих применений, включая поршни двигателей внутреннего сгорания и корпуса цилиндров компрессоров и тормозов.