Сплав силумин состав: свойства, состав, температура плавления, применение

alexxlab | 12.07.1978 | 0 | Разное

Содержание

свойства, состав, температура плавления, применение

Немногие знают о существовании такого сплава как силумин, но большинство встречает его в виде различных изделий. Из него производят водопроводные краны, посуду и множество других металлических предметов. Так что же представляет собой этот сплав?

Силумин – сплав на основе алюминия и кремния. Большую часть, а именно около 90%, сплава составляет алюминий, остальную часть – кремний. Изготовление силумина очень похоже на производство дюралюминия, но в состав второго также входят медь, магний и марганец.

Силумин

Главное отличие этого сплава от обычного алюминия заключается в том, что силумин обладает более высоким уровнем прочности.

Химические свойства

Несмотря на то, что к этой группе относят сплавы алюминия и кремния, следует отметить, что силумин может содержать в малом количестве множество других элементов. Состав сплава напрямую влияет на характеристики готовых изделий. Главное условие для причисления сплава к силуминам заключается в процентном соотношении кремния. Он должен составлять от 10% до 15%.

Благодаря тому, что алюминий составляет около 90%, структура силумина очень похожа на структуру алюминия. Невооруженным глазом отличить их практически невозможно.

Свойства силумина отличаются в зависимости от типа алюминиевого сплава. Различают два типа металлов этой группы:

  • нормальные силумины;
  • износостойкие.

Нормальная группа отличается содержанием кремния в районе 12%. Прочность сплавов этой группы находится не на высоком уровне, но они имеют другие преимущества. В первую очередь – простота обработки и отличные литейные свойства. Отсутствие различных примесей делает этот тип силумина нейтральным к воздействию агрессивной среды и различных химических веществ.

Микроструктура силумина

Износостойкие сплавы содержат в составе около 20% кремния. Такой состав придает силумину повышенную прочность, значительно превышающую прочность алюминия. Но обработка изделий из этого сплава более сложная и требует приложения больших усилий.

Характеризуя химические свойства силумина, следует отметить, что они практически не отличаются от свойств алюминия. Лишь немного изменяются в зависимости от процентного соотношения различных добавок. В первую очередь, добавления кремния к алюминию напрямую влияет на физические свойства.

Физические свойства

Такой сплав как силумин по физическим свойствам очень часто сравнивают с нержавеющей сталью. Но он значительно легче стали, что является главным его достоинством. Несмотря на низкий вес, прочность силумина не уступает стали и другим металлам-аналогам. Как и алюминий, этот сплав не поддается коррозии   этому способствует защитная пленка, которая образуется из оксидных соединений. Такая пленка образуется на поверхности при малейших повреждения путем взаимодействия кислорода и молекул алюминия.

Цвет силумина серый, при разрезе серебристый, очень сильно напоминает цвет алюминия.

Декоративные элементы из силумина

Легкий вес сплава при высокой прочности возможен благодаря низкой плотности состава, которая значительно ниже чем у стали. Учитывая вышеизложенные преимущества, применение силумина на сегодняшний день предпочтительней применению стали. Учитывая относительно низкую стоимость сплава, силумин используется для производства дешевой бытовой техники, которая часто не уступает в надежности дорогим аналогам.

Его преимуществом также является пластичность. Благодаря этому он подходит для литься сложных форм, требующих равномерного распределения металла и прочной структуры. Литье в данном случае требует меньше усилий, что делает производство экономичнее.

Температура плавления силумина составляет около 670 градусов, что намного ниже температуры плавления стали. Такое физическое свойство также влияет на снижение себестоимости металлических изделий.

Следует отметить, что физические свойства напрямую зависят от количества примесей. К таким относятся магний и марганец, которые добавляют целенаправленно. Или же цинк, кальций и железо, от которых просто не избавляются на производстве. Поэтому качество силумина может отличатся даже при одинаковой маркировке — оно зависит от технологии производства и добросовестности производителя.

К физически свойствам также относиться повышенная износостойкость. Изделия из этого вещества отличаются устойчивостью к механическим нагрузкам и длительным сроком эксплуатации.

Силуминовая головка блока ДВС

К недостатком материала можно отнести хрупкость. Изделия обладают повышенным уровнем прочности, но при превышении этого порога они могут треснуть. Их можно отремонтировать, для чего используют либо эпоксидный клей, либо сварку. Но сварочные работы следует проводить с осторожностью, чтобы не расплавить изделие. Обычно используют аргон с припоями для сварки алюминия.

Область применения силумина

На сегодняшний день сфера применения силумина разнообразна, но наиболее часто его используют на производстве автомобилей и самолетов. Основные сферы применения:

  1. Высокую популярность в авиастроении он обрел благодаря сочетанию малого веса и высокой прочности, что очень важно для подъема летальных аппаратов в небо и экономии топлива.
  2. Подобные свойства желательны и в производстве автомобилей. Так, вес автомобиля напрямую влияет на ходовые свойства авто, маневренность на дороге и расход топлива. В сфере машиностроения сплав применяется для производства деталей двигателя.
  3. В последнее время особую популярность силумин получил в оружейной сфере, особенно для производств пневматических винтовок. Страйкболисты предпочитают оружие из этого материала из-за легкого веса, высокой прочности и надежности, что на фоне высокой стоимости таких винтовок является незаменимым качеством.
  4. Также его применяют в производстве множества бытовых изделий, от кастрюлей и сковородок до водопроводных смесителей. Бытовые изделия из силумина популярны из-за низкой стоимости.
Казан из силумина
Подсвечник из силумина

Маркировка

Исходя из вариативности сплавов, была разработана специальная маркировка силумина. Благодаря ей есть возможность быстро и точно подобрать материал с желаемыми свойствами, определить состав, процентное соотношение элементов и физические свойства.

Маркировка основана на сочетании буквенных и цифровых обозначений. Буквами указываются компоненты, входящие в состав сплава, например, А-алюминий, К-кремний, Ц-цинк. Порядок буквенных обозначений определяется исходя из процентного соотношения компонентов, поэтому марка силумина всегда начинается на букву А.

Цифры указывают на процентное соотношение каждого компонента, кроме алюминия в составе. К примеру, АК20 свидетельствует о наличии в составе 20% кремния и соответственно 80% алюминия.

Следует отметить, что маркировка может отличаться в зависимости от производителей и страны производства. Поэтому при покупке изделий с непонятной маркировкой лучше проконсультироваться с продавцом.

что это такое, состав, свойства, применение

Силумин — это сплав, изготовленный на основе алюминия. В последние годы на полках магазинов попадается всё больше предметов из силумина — сковороды, кастрюли, кухонная утварь, сантехнические детали, строительные материалы. Перед тем как покупать изделия из этого сплава необходимо ознакомиться с его характеристиками и методами производства.

Замок из силумина

Общие сведения

Люди, не знающие о сплавах металлов, вряд ли понимают, что такое силумин. Силумин представляет собой смесь, в состав которой входит алюминий и кремний. Дополнительным компонентом, входящим в состав сплава, является кремний. Его может содержаться 4–22%. Остальную часть занимает алюминий. Материал силумин может дополняться различными вкраплениями других металлов.

Химические и физические свойства

Основные свойства силумина напрямую зависят от его состава. От посторонних вкраплений и процентного содержания кремния, меняются характеристики сплава. Химические и физические свойства:

  1. Температура плавления силумина — 580 градусов.
  2. Плотность — 3гр/см3.
  3. Прочность силумина — это свойство определяет устойчивость сплава к активной эксплуатации и коррозийным процессам. На поверхности смеси образуется оксидная плёнка, которая защищает материал от воздействия факторов окружающей среды.
  4. Пластичность сплава. Этот показатель отвечает за литейные свойства материала. У любого металла существует предел текучести.

Ключевые преимущества сплава, которые выделяют покупатели продукции силумина — это невысокая стоимость, износоустойчивость и малый относительный вес.

Маркировка

Силумин маркируется согласно международной системе ИСО, в которой устанавливаются определённые требования для сплавов:

  1. АК 15 — буква «А» обозначает алюминий, а «К» — кремний. Цифра, указанная после аббревиатуры, обозначает процентное содержание дополнительного компонента.
  2. АЛ 9 — буква «А» обозначает алюминий, а «Л» — литий. Как и в первом случае, цифра после аббревиатуры это процент дополнительного материала в составе сплава.

Дополнительно к обозначению основного и дополнительного компонента может добавляться ещё один материал с наивысшим процентным содержанием в составе сплава. Например существуют маркировки на которых написано «АК 15 Ц7». В составе смеси содержится алюминий, кремний и цинк. Два последних компонента занимают 15 и 7%, а алюминий занимает остальной объём.

Маркировка

Виды

Существует такие виды сплавов силумина:

  1. К первому типу относятся смеси, в которых процентное содержание кремния не превышает 10%. Также в составе может присутствовать марганец, магний или медь.
  2. Ко второму виду сплавов относятся износоустойчивые материалы. Кремния в них может содержаться до 20%.
  3. Третий вид представляет смеси, в которых содержатся другие металлы. К ним могут относиться цинк, титан.

Добавление сторонних металлов в состав смесей зависит от дальнейшего использования отливки из силумина. Смеси алюминия и других материалов можно разделить на группы в зависимости от их использования в промышленности. Например, для оборудования, работающего с большим давлением, используется высоколегированный силумин. Такой материал устойчив к перепадам температур и повышенным нагрузкам. Силумин с процентным содержанием кремния около 10–12 используется для изготовления оборудования, которое работает без серьёзных нагрузок.

Производство

В процессе развития металлургии появляются новые способы производства сплавов. Также улучшаются старые технологии. Производить силумин можно двумя способами:

  1. Первый заключается в добыче металла для шихты из руды. Однако такая смесь будет насыщена посторонними вкраплениями.
  2. Во время работы теплоэлектроцентралей остаётся зола, из которой можно делать силумин. Она смешивается с криолитом и в процессе электронизации получается сплав.

Также можно найти смесь алюминия и кремния в природе. Эти два компонента содержаться в бокситовой руде. Однако получить сплав, который будет использоваться в промышленности, можно только искусственным путём.

Область применения

Главные отрасли применения силумина — самолётостроение и машиностроение. Связано это с тем, что сплав алюминия с кремнием лёгкий, прочный и износоустойчивый. Для техники изготавливаются поршни, детали корпуса, цилиндры и двигатели. Часто этот сплав используют для изготовления пневматического оружия. На полках магазинов можно увидеть различную кухонную утварь из этого материала.

Слабая сторона механизмов и деталей из силумина — низкий показатель прочности. При сильном ударе металл может треснуть.

Пневматический пистолет

Как произвести ремонт изделий из силумина

Низкий показатель прочности материла обуславливает частые поломки изделий, изготовленных из силумина. После ударов на них могут появляться трещины и сколы. Чтобы привести изделие в порядок, требуется знать, как правильно провести ремонтные работы в домашних условиях. Для этого нужно соблюдать определённую последовательность:

  1. Место склейки необходимо очистить от грязи, обезжирить и просушить.
  2. Клей для алюминия развезти до требуемой консистенции, покрыть место склейки равномерным слоем.
  3. Совместить отдельные детали.

Желательно прижать место склейки грузом.

Можно провести ремонтные работы с помощью сварки. Однако в этом случае нельзя сильно перегревать материал. В противном случае образуется оксидная плёнка, которую придётся счищать. Лучшим вариантом для соединения деталей с помощью сварки будет использование аргона. Он защитит силумин от воздействия факторов окружающей среды во время сваривания.

Ценообразование

Хоть алюминий и входит в 5 самых распространённых металлов на планете, его запасы постепенно сокращаются. Поэтому производителям дешевле делать изделия из сплава, нежели использовать чистый материал. На стоимость силумина влияют некоторые факторы:

  1. Чем больше процентов алюминия содержится в составе смеси, тем дороже материал будет. То же самое относится к содержанию титана.
  2. При наличии визуальных дефектов и коррозийных процессов стоимость материала снижается.

Обычно цена сплава высчитывается в зависимости от стоимости компонентов, которые входят в его состав. Вещества и их количество указывается на изделии.

Смесь алюминия и кремния становится популярнее с каждым днём. Износоустойчивость, лёгкий удельный вес, устойчивость к воздействию коррозийных процессов — ключевые преимущества, привлекающие покупателей. Однако нельзя забывать про низкую прочность этого материала. При поломке изделия из силумина его можно починить с помощью эпоксидной смолы, клея для алюминия или аргоновой сварки.

что это такое, состав сплава

Современная металлургия поставляет свыше 1000 наименований различных типов материалов. Но до сих пор сплав силумин занимает среди них видное место. Его применение продолжает охватывать все новые и новые отрасли производства вот уже в течение 15 лет. Обладание какими свойствами не позволяет терять ему своей актуальности по сей день что это такое? 

Общие сведения

Сплавы на базе алюминия и кремния называются силуминами. Они относятся к категории литейных сплавов и занимают около 55% всей алюминиевой металлургической промышленности.

Существует 2 основные разновидности:

  • простые, по составу содержащие только 2 компонента: кремний (до 15%) и алюминий.
  • специальные, включающие дополнительные легирующие элементы.

Двухкомпонентный силумин является термически неупрочняемым и обладает низкими механическими характеристиками. Единственно возможным способом повысить прочность — уменьшить скорость затвердевания отливки в форме или добавить в расплав лигатур щелочных металлов, таких как стронций, литий или натрий.

Повышение скорости кристаллизации дает более предпочтительные результаты, но имеет один важный недостаток. В случае литья тонкостенных деталей повышается вероятность образования трещин на поверхности отливок. Единственный способ избежать этого — это применение технологии литья под давлением, что более затратно с экономической точки зрения.

Модификация щелочными металлами дает меньший прочностной эффект, но этот процесс более технологичен и универсален. По этой причине он чаще встречается в практике.

Улучшение механических свойств здесь происходит за счет изменения величины зерна. Внутренняя структура при этом остается неизменной.

Эффект от модифицирования тем сильнее, чем больше количество кремния в силумине. Именно зерна кремния подвергаются рекристаллизации в силуминовых сплавах, и именно благодаря этому происходит улучшение механических свойств. Поэтому при содержании кремния меньше 5% модификация становится бессмысленным.

Специальные силуминовые сплавы помимо кремния и алюминия имеют в своем составе такие компоненты как магний, медь и железо. Введение данных элементов делает материал термически упрочняемым. По этой причине специальные сплавы отличаются более высокими механическими свойствами по сравнению с простыми. Особенно это касается такого параметра как предел текучести.

Термическая обработка в большинстве случаев заключается в закалке и последующем искусственном старении. Так, закалка АЛ4 проходит при 550 ºС и выдерживается при данной температуре в течение 3-5 часов. После этого сплав резко охлаждают в воде и отправляют в печь. Там уже проводится искусственное старение (175 ºС), которое окончательно доводит материал по физической структуре и механическим характеристикам.

Также все силуминовые сплавы относят к первой группе свариваемости. Сварка не требует дополнительной подготовки в виде предварительного прогрева детали. Сварные швы получаются плотными и по прочности не уступают цельным сплавам.

 

 

Марки и их свойства

Силумины выделяются малым удельным весом на фоне остальных сплавов и металлов. Плотность простых силуминов не превышает 2660 кг\м3.

Также они отличаются повышенными коррозионностойкими свойствами. Введение дополнительного процента магния и марганца только способствуют повышению этой характеристики.

Добавление меди в состав снижает его устойчивость к образованию коррозии. Так сплав АЛ5, содержащий 1,5% меди, является самой коррозионно-неустойчивой маркой по сравнению со всеми остальными силуминами.

Как уже было сказано выше, двухкомпонентные силумины значительно уступают по прочности легированным. Сплав АЛ2 после модификации имеет предел прочности на растяжение порядка 180 МПа. Предел текучести еще ниже и равен 80 МПа. Среди плюсов данной категории стоит отметить высокую пластичность. Относительное удельное растяжение его составляет 7%.

Также важным достоинством АЛ2 является низкий интервал кристаллизации. По этой причине отливки меньше подвержены к образованию усадочной пористости.

АЛ4 является более прочным силумином и относится к группе термически упрочняемых сплавов. Силумин отличается низким содержанием кремния (до 7%от состава) и повышенными литейными свойствами. Его склонность к усадочной раковине и пористости значительно ниже по сравнению с АЛ2, что позволяет его применять как материал для самых ответственных отливок. Предел прочности на разрыв силумина АЛ4 равен 260 МПа, а предел текучести 200 МПа.

Силумин АЛ9 не упрочняется ни модифицированием, ни искусственным старением. Его только закаливают. В производстве сплав получил широкое применение из-за оптимального соотношения пластичности, литейных характеристик и прочности. АЛ9 разрушаются при нагрузке свыше 200 МПа. Относительное удельное растяжение равно 6%.

АЛ5 не относится к группе жаропрочных сплавов, но превосходит все силумины устойчивостью к термической нагрузке. Предел прочности данной марки составляет 220 МПа. Пластичность его одна из наиболее низких. Относительное удельное растяжение равно 1%. Также, как уже было отмечено выше, наличие меди делает АЛ5 менее устойчивым к воздействию коррозии.

АЛ34 по сравнению со всеми вышеописанными марками имеет наилучшие механические характеристики. Предел прочности на растяжение составляет 330 МПа, что сравнимо со сталью Ст.3. Такая прочность обеспечивается содержанием дополнительного количества бериллия, магния и титана. Отливки из данных сплавов выделяются повышенной герметичностью.

Также стоит отметить, что на механические свойства отливок сильно влияет способ литья. Все вышеперечисленные значения прочности указаны для литья в песчаную форму. При литье в кокиль или под давлением предел прочности и текучести как правило выше на 20-30 единиц. Причина этому более повышенная скорость кристаллизации, которая приводит к размельчению внутренних структур.

Применение

Повышенный производственный интерес к силумину обусловлен главным образом обладанием такими свойствами как высокая жидкотекучесть, низкий удельный вес и низкой склонностью к образованию усадочных раковин.

По этим причинам силумин активно применяется в следующих сферах:

  • В самолетостроении силумин марок АЛ2 используется при изготовлении деталей, не подверженных механическим и термическим нагрузкам. Из АЛ9 и АЛ34 производят узлы более ответственного назначения. В частности, сюда относятся поршни галлейного охлаждения, насосы и прочее.
  • В судостроении силумин применяется в качестве обшивки стальных и чугунных конструкций. Возможно это благодаря устойчивости силумина к агрессивному воздействию морской воды.
  • В космической отрасли сплавы силумина используются в производстве приборов, детали которых требуют от материала наличие низкого коэффициента линейного расширения и низкого значения плотности.- В автомобилестроении активно применяется силумин АЛ34 для изготовления картеров двигателей внутреннего сгорания и других корпусных деталей, работающих при большом внутреннем давлении.
  • Силумин служит материалом для изготовления фитингов трубопровода. Смесители, переходники, ниппеля, накидные гайка — это неполный список деталей, где используются сплавы силумина.

Ценообразование

Алюминий входит в пятерку самых распространенных металлов на планете Земля. Несмотря на это добыча его постепенно сокращается. Происходит это из-за углубления залежей алюминиевых руд с одной стороны, с другой стороны развитому рынку вторичных металлов. По этой причине с экономической точки зрения выгоднее перерабатывать алюминиевый сплав.

Стоимость на силумин зависит от следующих факторов:

  • Химический состав. Чем больше алюминия, меди и титана, тем выше его цена на рынке металлолома.
  • Знание котировок на биржах цветных сплавов. По стоимости сплавы силумина коррелируются согласно ценам входящих в них металлов, стоимость которых определяется на мировых биржах.
  • Качество лома. Наличие следов коррозии на поверхности сильно снижает стоимость.
  • Объем партии. Пункты приема металлолома отдают предпочтение в работе с крупными поставками, т. к. это позволяет снизить время товарооборота. Поэтому в случае сдачи лома свыше одной тонны они делают на него наценку.
Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 – 0 голосов

алюминий и 12 % кремния – aluminium-guide.com

Силуминами называют группу алюминиевых сплавов с относительно большим содержанием кремния. Часто под силуминами подразумевают более узкую группу сплавов с содержанием кремния 12-13 %. Это:

  • эвтектические силумины, которые также называют обычными или нормальными силуминами.

Бывают также:

  • доэвтектические силумины (с содержанием кремния 4-10 % с добавками меди, магния и марганца),
  • изностойкие заэвтектические силумины (с содержанием кремния до 20 % с добавками меди, магния и никеля), а также
  • специальные силумины, например, цинковистый силумин.

Эвтектические силумины

Эвтектические силумины имеют содержание кремния в интервале от 10 до 13 %, умеренные прочностные свойства, но довольно высокое для литейных сплавов удлинение. Главное их преимущество перед другими литейными алюминиевыми сплавами, в том числе и другими типов силуминов — очень хорошие литейные свойства и, в первую очередь — высокая жидкотекучесть. Эти литейные сплавы очень хорошо подходят для литья тонкостенных, сложных по форме, герметичных, стойких к вибрации и ударным нагрузкам изделий.

Литье эвтектических силуминов

Из всех алюминиево-кремниевых сплавов эти сплавы, содержащие около 13 % кремния, имеют самую лучшую жидкотекучесть. Эти сплавы имеют свои технологические особенности.

В случае свободного затвердевания эти сплавы образуют плотную, колоколообразную поверхность на верхней части слитка. При этом типе затвердевания кристаллизация начинается с формирования твердой оболочки, которая затем растет вглубь отливки. У этого типа сплава имеется только два состояния – «твердое» и «жидкое». Полное затвердевание отливки происходит при эвтектической температуре около 577 С.

Модифицирование силуминов

Эти эвтектические силумины могут быть модифицированы натрием. Модификацию натрием обычно применяют при литье в песчаные формы и литье в кокиль, если к отливкам предъявляются повышенные требования к удлинению литой микроструктуры. Как правило, литейные сплавы для литья в песчаные формы и литья в кокиль всегда применяют в модифицированном химическом составе.

Влияние железа на силумины

Химическая стойкость, а также стойкость к воздействию атмосферы, в том числе, морской, повышается с повышением чистоты применяемого сплава. Поэтому в таких областях применения как пищевая промышленность или судостроение применяют только первичные алюминиевые сплавы. Удлинение литой микрострукутры в значительной степени зависит от содержания железа и других примесей. Поэтому, для того, чтобы гарантировано получать высокие прочностные характеристики отливок, применяют только первичные сплавы с минимальным содержанием железа и других примесей.

Термическая обработка силуминов

Эти сплавы не имеют способности к термическому упрочнению за счет механизма старения. Однако при литье отливок в песчаные формы и литье в кокиль из литейных сплавов с небольшим содержанием меди и магния иногда может быть достигнуто улучшение пластичности с . Это достигается путем отжига при температуре 520-530 С для образования твердого раствора легирующих элементов с последующим охлаждением в холодной воде.

Силумины в стандартах EN 1676 и EN 1706

Химический состав литейных алюминиевых сплавов задают два европейских стандарта:

  • EN 1676 — для литейных алюминиевых сплавов в чушках и
  • EN 1706 — для литейных алюминиевых сплавов в отливках.

Основные эвтектические силумины по стандартам EN 1676 и EN 1706 представлены на рисунке 1. В стандартах EN 1676 и EN 1706 и к цифровому обозначению, и к химическому обозначению сплава добавляются «приставки» EN AB- и EN AC-, соответственно. Например, для сплава 44200 это выглядит так:
EN AB-44200 и EN AC-44200;
EN AB-Al Si12(a) и EN AC Al Si12(a).

Рисунок 1 – Химический состав эвтектических силуминов
по EN 1676 и EN 1706
(для увеличения – кликнуть по картинке)

Эти стандарты разрешают очень широкий интервал главного легирующего элемента кремния — от 10,5 до 13 %. Практический интервал содержания кремния составляет от 12,5 до 13,5 %, а также слегка доэвтектический интервал от 10,5 до 11,2 %. Важно, что сплавы из этих двух интервалов проявляют совершенно различное поведение при затвердевании. При промежуточном интервале содержания кремния от 11,5 до 12,5 % существует большой риск образования усадочной пористости. Поэтому применение сплавов в этом интервале не рекомендуется.

Эвтектические силумины в ГОСТ 1583-93

ГОСТ 1583-93 определяет требования для обоих типов алюминиевых литейных сплавов: и в чушках, и в отливках.

Все силумины в чушках имеют состав по кремнию близкий к эвтектическому – от 10 до 13 %.

По возрастанию содержания железа (и других примесей) силумины в чушках (из бывшего ГОСТ 1521-68) располагаются в следующем порядке:

  • АК12оч (СИЛ-00) – содержание железа до 0,20 %;
  • АК12пч (СИЛ-0) – содержание железа до 0,35 %;
  • АК12ч (СИЛ-1) – содержание железа до 0,50 %;
  • АК12ж (СИЛ-2) – содержание железа до 0,7 %.

Из сплавов, которые применяются и в чушках, и в отливках, к эвтектическим силуминам относится сплав АК12 (АЛ2). Допустимое содержание железа в этом сплаве зависит от типа изделия (чушка или отливка), а также метода литья. При литье в песчаные формы и по выплавляемым моделям допустимое содержание железа должно быть не более 0,7 %, а при литье под давление – не более 1,5 %.

Свойства эвтектических силуминов

Технологические, физические и механические свойства эвтектических силуминов, а также типичные технологические параметры их литья представлены на рисунках 2, 3, 4 и 5.

Рисунок 2 – Литейные и другие технологические свойства
эвтектических силуминов

Рисунок 3 – Физические свойства эвтектических силуминов

Рисунок 4 – Механические свойства эвтектических силуминов

Рисунок 5 – Типичные технологические параметры литья
эвтектических силуминов

Источник: Aleris International, 2014

состав, свойства, применение сплава, маркировка по ГОСТ

Сейчас почти нельзя отыскать ту сферу, где бы не использовались алюминиевые сплавы. В частности, особое внимание стоит уделить силумину, который применяется при производстве всевозможных элементов.

Хранение слитков на складе

Что такое силумин

Силумин – особый сплав металла, производимый на базе алюминия, кремния и минимальных содержаний таких примесей, как Fe, Cu, Mn, Ca С и др. Существует ряд сплавов со схожей структурой, допустим, дюралюминий, в содержании которого присутствует основа из алюминия и кремния, но еще и лигатура меди, марганца и магния. Тот или иной элемент в сплаве оказывает существенное влияние на его свойства, поэтому очень важно правильно выбрать и ввести лигатуру.

При правильном соотношении компонентов можно добиться увеличение твёрдости и износостойкости металла, а также его литейных свойств.

Сам по себе алюминий считается достаточно мягким материалом, поэтому, главным образом, для его упрочнения, в сплав добавляется кремний (силициумом). Некоторые виды силуминов могут модифицироваться добавлением натрия и лития, что позволяет повысить содержание кремния в эвтектике силумина до 14 процентов.

Свойства силумина

Силумин — это довольно прочный и надежный материал, который используется для создания различных изделий, начиная от посуды и кухонной утвари, и заканчивая изготовлением сложных и серьезных автомобильных запчастей. Относительная дешевизна и удобные для выплавки свойства сделали силумин очень популярным и востребованным на современном рынке.

Виды изделий

Присутствие кремния в алюминии позволило создать универсальный материал, который отличается повышенной прочностью, меньшим весов, чем у стали, отменными литейными свойствами.

Химические свойства

Описывая химические свойства силумина, необходимо заметить, что они схожи с характеристиками чистого алюминия, разница заключается лишь в степени и соотношении примесей. Итоговый состав зависит от того, каковы требования выдвинуты к готовой продукции, однако существует ряд общих химических свойств для силумина:

  1. Уровень кремния в сплаве должно быть от 10 до 15 %.
  2. Существуют нормальные силумины (до 12% кремния в составе) и износостойкие (от 12% кремния), отличаются уровнем прочности.
  3. Удельный вес – 2,8 единицы.

Физические свойства

Силумин зачастую по физсвойствам приравнивают к нержавейке. Однако, он имеет одно неоспоримое преимущество – невероятную по сравнению со сталью легкость. Действительно, силумин очень легкий материал, но невзирая на низкий вес, его прочность не уступает стали или ее “родственникам”. Небольшой вес и повышенная прочность возможны благодаря низкой плотности сплава (меньше, чем у стали).

Лёгкие и прочные изделия

Как и алюминий, силумин не подвергается коррозии, имеет специальную оксидную защитную пленку, которая формируется на поверхности изделия даже при самых незначительных повреждениях. Это возможно благодаря уникальному взаимодействию кислорода и молекул алюминия.

По расцветке и внешнему виду силумин похож на алюминий, и неопытному человеку будет тяжело отличить один материал от другого. Цвет силумина серый, в разрезе – серебристый.

Сломанная деталь

Интересно также то, что силумин имеет хорошую пластичность и текучесть, что позволяет заливать его в сложные литейные формы. А низкая температура плавления (700-730 градусов Цельсия) не только позволяет сделать литейный процесс экономичным и максимально удобным, но и разрешает добиться процесса плавки наравне с пайкой, что очень удобно при ремонтных работах.

Несмотря на отличную прочность, материал характеризуется хрупкостью, что нужно учитывать при производстве особо важных и ответственных деталей.

На физсвойства воздействуют добавки. К примеру, магний и кремний могут добавлять специально для их улучшения, а вот “вредные” цинк или кальций стараются на производстве устранить. Поэтому качественный сплав силумина очень цениться, ведь даже при идентичной маркировке уровень примесей, а соответственно и качественных характеристик, может отличаться.

Механические свойства

Механические свойства в большинстве своем зависят от структуры и фазовой составляющей силумина, что в свою очередь обязательно будет отталкиваться от химического состава, условий выплавки, последующего процесса кристаллизации и термообработки.

Среди наиболее важных механических характеристик силумина, стоит выделить:

  1. Силумин хрупкий, в процессе обработки может крошиться без формирования гибкой стружки.
  2. Плотность сплава составляет от 2,5 до 2,94 гр./см.куб.
  3. Микротвердость невысокая, поэтому для ее повышения применяется ряд механизмов: улучшение характеристик изначальных кристалликов кремния, уменьшение всех структурных элементов силумина, повышение эвтектики, введение легирующих элементов, например, магния или меди. Для этого используется метод стремительного охлаждения сплава сразу после плавки или увеличение количества очагов развития кристаллов кремния и измельчения частичек кремния.

Литейные свойства

Силумин считается литейным сплавом, так как обладает повышенными литейными свойствами. Его часто применяют в машиностроении для отливки цилиндров, двигателей, коробок передач и других важных деталей.

Коробка передач

Среди позитивных качеств силумина, которые делают его выгодным и удобным для литья, стоит отметить его высокую удельную прочность, малый вес, небольшую плотность и хорошую устойчивость к образованию ржавчины. Также материал отличается дешевизной.

Несмотря на целый перечень преимуществ, существует ряд недостатков у силуминов, например, повышенная газовая пористость, крупные неметаллические включения и крупные зерна эвтектической структуры. Все это влияет на стабильность прочностных возможностей готовых элементов. Однако, эти проблемы решаются различными методиками, такими как применение защиты жидкого сплава от воздушной атмосферы, применение специальных тиглей, рафинирование, использование быстрого затвердения отливок.

Применение

В связи с тем, что силумин отличается низкой стоимостью и повышенной технологичностью, он очень широко применяется при изготовлении самых разнообразных деталей и элементов, начиная от бытовой техники, и заканчивая узлами, что используются в машиностроении и самолетостроении.

Авиастроение

В авиастроение силумин допустили благодаря тому, что его сочетание небольшого веса и повышенной прочности, является важным качеством при подъеме любых летательных агрегатов. Это позволяет не только экономить топливо, но и дает возможность делать самолеты и иные аппараты более грузоподъемными.

Элементы самолёта

Кроме этого, такие характеристики, как хорошая жидкотекучесть, малый вес и пониженная склонность к формированию усадочных раковин, позволяют использовать сплав при производстве узлов, что подвергаются сильным ударам и термонагрузкам. Допустим, из марки АЛ2 делаются корпуса внутренних приборов, кронштейнов. А вот из силумина АЛ9 или АЛ34 выполняют сверх важные и ответственные элементы, в особенности стоит выделить поршни галлейного охлаждения и установки насосного типа.

Авто- и мото- промышленность

Отменная прочность и низкий вес имеют большое значение и при автомобилестроении. Так, общий вес машины оказывает существенное воздействие на ее ходовые возможности, маневренность дорожном полотне и уровень растраты топлива.

При производстве авто- и мото- элементов и частей используется марка силумина АЛ34. Именно из нее делают картеры ДВС и остальные корпусные элементы, которые функционируют при повышенном внутреннем давлении. В мото- и автостроении силумин встречается в поршневых и цилиндрических блоках.

Картер двигателя

Оружейное производство

В оружейной области силумин начали использовать относительно недавно, однако этот материал уже завоевал большое почтение у разработчиков пневматических винтовок.

Кроме этого, сплав зачастую берут за основу при изготовлении реплик оружейных электропневматических экземпляров, изделий для страйбола и так далее. Такое распространение стало возможно только из-за дешевизны, хороших литейных свойств и малого веса материала.

Макет пистолета пневматический

Бытовые изделия

При изготовлении техники бытового характера силумин берется для создания, как внутренних элементов (тепловые обменники, запорные арматуры), так и при создании цельных конструкций (мясорубки, ключи).

Кроме деталей бытовой техники, силумин также берут для выполнения кухонной утвари (кастрюли, сковородки).

Сковородки и кастрюли

Сантехнические изделия

Надежные водопроводные смесители, фитинги водопровода, переходники, гайки, ниппеля – все это используется при конструкции и создании тех или иных сантехнических систем.

Как правило, все эти элементы располагаются внутри и имеют сравнительно небольшие нагрузки. Это связано с тем, что силумин обладает важным недостатком – повышенная пористость и крупные зерна в эвтектике литых деталей. Из-за этого нюанса, при механическом повреждении или ударе, сплав может дать трещину.

Фитинги и переходники

Другие сферы

Кроме авто- мото- и самолетостроения, силумин активно используется в судостроении из-за своей стойкости к ржавчине. В частности, этот материал используется в роли обшивки различных конструкций из стали и чугуна.

В космической сфере разные марки силумина применяют при изготовлении деталей, приборов и приспособлений, которые нуждаются в материале с низким коэффициентом линейного расширения и низкой плотностью.

Маркировка

Силумин имеет несколько вариантов маркировки. Международная ИСО устанавливает определенные качества для металла. Для примера стоит разобрать некоторые марки:

  1. АК 15. В данной маркировке литера “А” – сам алюминий, а “К” – кремний. Цифра, которая указана после букв, означает, какое количество второго по важности компонента имеется в сплаве (в процентах). В марке АК 15 есть 15 процентов кремния.
  2. АЛ 9. Буква “А” здесь тоже означает алюминий, а вот литера “Л” говорит о присутствии в сплаве лития. Цифра после аббревиатуры показывает на процентное количество второго по важности компонента в сплаве.

К обозначению базового и дополнительного компонентов могут приписывается данные об еще одном элементе, который имеет большое содержание. Иногда можно встретить такую маркировку “АК 15 Ц8”. Это означает, что в сплаве есть алюминий, кремний и цинк, при этом кремния в материале 15 процентов, цинка – 8, а все остальное — это алюминий.

В виде международного обозначения сплавов существует система Алюминиевой Ассоциации, в соответствии с которой первая цифра — это система легирования. Силумины, легированные кремнием, обозначают так через такую координацию: 4***, где вторая цифра – порядковый номер модификации сплава по отношению к исходному материалу, две последние цифры — это сплав и данные о его чистоте. Интересно также то, что если применяется опытная отливка, то маркировка будет пятизначной, в марке еще присутствует индекс “Х”.

Однако, наиболее простым и привычным для постсоветских государств, способом маркировки, считается такой вариант:

Маркировка по ГОСТ

Кроме системы ИСО существует маркировка в цифровом виде по ГОСТ. Например, Al-Si-порошковые сплавы SAS имеют марки 1319 и 1329. В этом обозначении первая цифра – главный элемент (1 – алюминий), вторая – система легирования, две последние – марка и модификация.

ГОСТ 1583-93

Маркировка, химический состав, физические свойства и иные характеристики алюминиевых литейных сплавов, в том числе и силуминов, устанавливаются в специальном ГОСТе 1583-93. По этой причине мы предлагает более детально рассмотреть каждую марку алюминиевых литейных сплавов по отдельности.

Итак, всего алюминиевые литейные материалы делятся на пять основных групп:

Сплавы алюминий-кремний-магний

Сплавы, которые базируются на системе алюминий-кремний-магний. Сюда входят одиннадцать марок:

  1. АК12 (АЛ2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 10-13 процентов кремния. Чушки маркируются несмываемой цветной краской белого, зеленого и зеленого цвета (в порядке аббревиатуры и цифр). Сплав может отливаться в песчаные формы, по выплавляемым моделям и в кокиль с модифицированием и без, с последующим отжигом или без него. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не менее 137-157 МПа, относительное удлинение – 1-4 процента, а твердость по Бринеллю – 50 НВ, в зависимости от выбранного метода литья. Старение сплава осуществляется при температуре от 300 градусов Цельсия с выдержкой на протяжении 2-4 часов.
  2. АК13 (АК13) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13,5 процентов кремния, 0,1-0,2 процентов (отливка) или 0,01-0,2 процентов (чушка) магния, 0,01-0,5 процентов (чушка) или 0,1-0.5 процентов (отливка) марганца. Чушки маркируются несмываемой цветной краской зеленого, желтого цвета. Сплав может отливаться под давлением без термообработки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не менее 176 МПа, относительное удлинение – 1,5 процента, а твердость по Бринеллю – 60 НВ.
  3. АК9 (АК9) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 8-11 процентов кремния, 0,25-0,45 процентов (чушка) или 0,2-0,4 процентов (отливка) магния, 0,2-0,5 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемой цветной краской белого, желтого цвета. Сплав может отливаться в песчаные формы, по выплавляемым моделям и в кокиль с модифицированием и без, жидкой штамповкой, под давлением. с последующим отжигом или без него. При этом отливка может подвергаться следующей термообработке: при литье в кокиль, жидкой штамповкой и под давлением – искусственное старение без предварительной закалки при температуре нагрева 175 градусов Цельсия на протяжении 5-17 часов, при литье в песчаные формы, а также в кокиль с модифицированием и без – закалка (при температуре 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия) и полное искусственное старение (при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов). При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-245 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  4. АК9с (АК9с) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 8-10,5 процентов кремния, 0,2-0,35 процентов магния, 0,2-0,5 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемой цветной краской белого, желтого, желтого цвета. Сплав может отливаться под давлением без ТО, или же в кокиль с искусственным старением без закалки, или же с закалкой (при температуре 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия) и полным искусственным старением (при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов). При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 147-235 МПа, относительное удлинение – 1,5-3,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  5. АК9ч (АЛ4) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 8-10,5 процентов кремния, 0,2-0,35 процентов (чушка) или 0,17-0,30 процентов (отливка) магния, 0,2-0,5 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемым треугольником коричневого цвета. Сплав может отливаться под давлением и в кокиль без термообработки или с искусственным старением без закалки. Также материал может отливаться в песчаные формы и по выплавляемым моделям, а еще в кокиль с модифицированием и без него со следующим типом ТО: изделие будет подвергаться закалке с полным искусственным старением (при этом, температура закалки составляет 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия, а старение осуществляется при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов). При всем этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не менее 147-235 МПа, относительное удлинение – 1,5-3,0 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  6. АК9пч (АК4-1) представляет собой материал повышенной чистоты, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 9-10,5 процентов кремния, 0,2-0,35 процентов (чушка) или 0,23-0,30 процентов (отливка) магния, 0,2-0,5 процентов марганца, 0,08-0,15 процентов титана. Чушки маркируются двумя несмываемыми зелеными треугольниками. Сплав может отливаться под давлением и в кокиль без термообработки или с искусственным старением без закалки. Также материал может отливаться в песчаные формы и по выплавляемым моделям с модифицированием со следующим типом ТО: изделие будет подвергаться закалке с полным искусственным старением (при этом, температура закалки составляет 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия, а старение осуществляется при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов).. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-265 МПа, относительное удлинение – 2-4 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  7. АК8л (АЛ34) представляет собой литейный материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6,5-8,5 процентов кремния, 0,4-0,6 процентов (чушка) или 0,35-0,55 процентов (отливка) магния, 0,1-0,3 процентов титана, 0,15-0,4 процентов Бериллия. Чушки маркируются двумя несмываемыми треугольником желтого цвета. Сплав может отливаться под давлением (без термообработки, с искусственным старением без закалки, с отжигом), в кокиль (с закалкой или с закалкой и неполным старением) и в песчаные формы (с закалкой или с закалкой и неполным старением). При всем этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-294 МПа, относительное удлинение – 1-6 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  8. АК7 (АК7) представляет собой материал повышенной чистоты, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6-8 процентов кремния, 0,2-0,55 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 0,2-0,6 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемой краской белого, красного цвета. Сплав может отливаться в песчаных формах и в кокиле с закалкой и временным старением или без термообработки вообще, а также под давлением и методом жидкой штамповки без термообработки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 127-196 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 75 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  9. АК7ч (АЛ9) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6-8 процентов кремния, 0,25-0,45 процентов (чушка) или 0,2-0,4 процента (отливка) магния. Чушки маркируются несмываемым желтым треугольником. Сплав может отливаться в песчаные формы, в кокиль, по выплавляемым моделям и под давлением без или с термообработкой разного типа и направления, начиная от отжига и закалки, и заканчивая совмещением старения с закалкой и так далее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 137-225 МПа, относительное удлинение – 1-4 процента, а твердость по Бринеллю – от 45 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  10. АК7пч (АЛ9-1) представляет собой материал повышенной чистоты, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7-8 процентов кремния, 0,25-0,45 процентов (чушка) или 0,25-0,40 процентов (отливка) магния, 0,08-0,15 процентов титана. Чушки маркируются двумя несмываемыми зелеными крестиками. Сплав может отливаться по выплавляемым моделям с модификацией без ТО, а также в кокиль, по выплавляемым моделям, в песчаные формы и под давлением с модификацией и без с термообработкой разного типа и направления, начиная от отжига и закалки, и заканчивая совмещением старения с закалкой и так далее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 167-294 МПа, относительное удлинение – 1-5 процента, а твердость по Бринеллю – от 45 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  11. АК10Су (АК10Су) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 9-11 процентов кремния, 0,15-0,55 процентов (чушка) или 0,1-0,5 процентов (отливка) магния, 0,3-0,6 процентов марганца, 0,1-0,25 процентов сурьмы. Чушки маркируются несмываемой черной краской. Сплав может отливаться в кокиле без термообработки. При всем этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 167 МПа, относительное удлинение – 1 процент, а твердость по Бринеллю – от 70 НВ.

Сплав алюминий-кремний и медь

К сплавам, которые основаны на системе алюминий-кремний и медь относится всего 14 марок:

  1. АК5М (АЛ5) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,5-5,5 процентов кремния, 0,4-0,65 процентов (чушка) или 0,35-0,60 процентов (отливка) магния, 1,0-1,5 процентов меди. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, черного, белого цветов. Сплав может отливаться по выплавляемым моделям, в кокиль, в песчаные формы с термообработкой разного типа и направления, начиная от отжига и закалки, и заканчивая совмещением старения, отпуском, закалкой и так далее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-235 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 65 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  2. АК5Мч (АЛ5-1) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,5-5,5 процентов кремния, 0,45-0,60 процентов (чушка) или 0,40-0,55 процентов (отливка) магния, 1,0-1,5 процентов меди, 0,08-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками красного, синего, зеленого цветов. Сплав может отливаться по выплавляемым моделям, в кокиль с модификацией и без, в песчаные формы с термообработкой разного типа и направления. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-294 МПа, относительное удлинение – 1-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 65 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  3. АК5М2 (АК5М2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,0-6,0 процентов кремния, 0,2-0,85 процентов (чушка) или 0,2-0,8 процентов (отливка) магния, 0,2-0,8 процентов марганца, 1,5-3,5 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, синего цветов. Сплав может отливаться под давлением, в кокиль и песчаные формы без ТО, а также в песчаные формы и кокиль с термообработкой разного вида и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 118-206 МПа, относительное удлинение – 0,5-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 65 до 75 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  4. АК5М7 (АК5М7) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,5-6,5 процентов кремния, 0,3-0,6 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 6,0-8,0 процентов меди. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, красного цветов. Сплав может отливаться под давлением без термообработки, а также в песчаные формы, в кокиль без ТО или с искусственным старением без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 118-167 МПа, твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  5. АК6М2 (АК6М2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 5,5-6,5 процентов кремния, 0,35-0,50 процентов (чушка) или 0,30-0,45 процентов (отливка) магния, 1,8-2,3 процентов меди, 0,1-0,2 процентов титана. Чушки маркируются двумя несмываемыми крестиками синего цвета. Сплав может отливаться в кокиль с искусственным старением без закалки, с закалкой и временным старением, или же без термообработки совсем. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196-204 МПа, относительное удлинение – 1-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 78,4 НВ, в зависимости от выбранного метода ТО.
  6. АК8М (АЛ32) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,5-9,0 процентов кремния, 0,35-0,55 процентов (чушка) или 0,3-0,5 процентов (отливка) магния, 0,3-0,5 процентов марганца, 1,0-1,5 процентов меди, 0,1-0,3 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым треугольником зеленого цвета. Сплав может отливаться под давлением без ТО, а также под давлением, в кокиль и песчаные формы с термообработкой разного вида и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-284 МПа, относительное удлинение – 1-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  7. АК5М4 (АК5М4) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 3,5-6,0 процентов кремния, 0,25-0,55 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 0,2-0,6 процентов кремния, 1,0-1,5 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, синего, синего цветов. Сплав может отливаться, в песчаные формы и кокиль без ТО, или в кокиль с закалкой и без старения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 118-196 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  8. АК8М3 (АК8М3) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,5-10 процентов кремния, 2,0-4,5 процентов меди. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, синего цветов. Сплав может отливаться в кокиль с закалкой и без старения, или же вообще без какой-либо термообработки. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 147-216 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода обработки.
  9. АК8М3ч (ВАЛ8) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,0-8,5 процентов кремния, 0,25-0,50 процентов (чушка) или 0,2-0,45 процентов (отливка) магния, 0,2-0,8 процентов цинка, 2,5-3,5 процентов меди, 0,1-0,25 процентов титана, 0,005-1 процент бора, 0,05-0,25 процента бериллия. Чушки маркируются двумя несмываемыми крестиками белого цвета. Сплав может отливаться под давлением, жидкой штамповкой, в кокиль и песчаные формы без ТО, а также термообработкой разного вида и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 215-392 МПа, относительное удлинение – 1-5 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  10. АК9М2 (АК9М2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,5-10 процентов кремния, 0,25-0,85 процентов (чушка) или 0,2-0,8 процентов (отливка) магния, 0,1-0,4 марганца, 0,5-2,0 процента меди, 0,05-0,20 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, желтого, белого цветов. Сплав может отливаться под давлением без термообработки, а также в кокиль и под давлением с искусственным старением без закалки, или с закалкой без старения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-294 МПа, относительное удлинение – 1,4-1,5, а твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  11. АК12М2 (АК11М2, АК12М2, АК12М2р) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13 процентов кремния, 1,8-2,5 процентов меди, 0,6-1,0 процентов железа. Чушки маркируются двумя несмываемыми крестиками красного цвета. Сплав может отливаться в кокиль без термообработки, а также под давлением с искусственным старением и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-260 МПа, относительное удлинение – 1-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 83,4 НВ, в зависимости от выбранного метода изготовления.
  12. АК12ММгН (АЛ30) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13 процентов кремния, 0,85-1,35 процентов (чушка) или 0,80-1,30 процентов (отливка) магния, 0,3-0,6 процентов марганца, 1,5-3,0 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана, 0,8-1,3 процента никеля. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, черного, черного цветов. Сплав может отливаться в кокиль с искусственным старением без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196 МПа, относительное удлинение – 0,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 90 НВ.
  13. АК12М2МгН (АЛ25) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13 процентов кремния, 0,35-0,55 процентов (чушка) или 0,8-1,3 процентов (отливка) магния, 0,3-0,6 процентов марганца, 1,5-3,0 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана, 0,8-1,3 процента никеля. Чушки маркируются несмываемыми красками белого и черного цвета. Сплав может отливаться в кокиль с термообработкой в виде искусственного старения и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186 МПа, а твердость по Бринеллю – от 90 НВ.
  14. АК21М2, 5Н2,5 (ВУЖЛС-2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 20-22 процентов кремния, 0,3-0,6 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 0,2-0,4 процентов кремния, 2,2-3,0 процентов меди, 0,1-0,3 процентов титана, 2,2-2,8 процента никеля. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, черного, черного цветов. Сплав может отливаться в кокиль с отжигом, а также с термообработкой в виде искусственного старения и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-186 МПа, а твердость по Бринеллю – от 90 до 100 НВ, в зависимости от выбранного метода ТО.

Сплав алюминий-медь

К алюминиевым материалам, которые созданы на базе системы алюминий-медь, относится всего лишь 2 марки:

  1. АМ5 (АЛ19) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,35-0,8 процентов марганца, 4,5-5,1 процентов меди, 0,15-0,35 процентов титана, 0,07-0,25 процента кадмия. Чушки маркируются несмываемым треугольником белого цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы и по выплавляемым моделям с термообработкой разного типа и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 194-333 МПа, относительное удлинение – 2-8 процентов, а твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от варианта исполнения заготовки.
  2. АМ4, 5Кд (ВАЛ10) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,6-1,0 процентов марганца, 4,5-5,3 процентов меди, 0,15-0,35 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым треугольником синего цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы и по выплавляемым моделям с термообработкой разного типа и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 314-490 МПа, относительное удлинение – 4-12 процентов, а твердость по Бринеллю – от 70 до 120 НВ, в зависимости от способа производства.

Сплав алюминий-магний

К сплавам, которые базируются на системе алюминий-магний, стоит отнести следующие 9 марок:

  1. АМг4К1, 5М (АМг4К1, 5М1) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 1,3-1,7 процентов кремния, 4,5-5,2 процентов магния, 0,6-0,9 процентов марганца, 0,7-1 процент меди, 0,10-0,25 процентов титана, 0.002-0,004 процента бериллия. Чушки маркируются несмываемыми красками красного, желтого, желтого цветов. Сплав может отливаться, в кокиль с закалкой и без старения, или с искусственным старением без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 211-265 МПа, относительное удлинение – 2-2,3 процента, а твердость по Бринеллю – от 81 до 104 НВ, в зависимости от выбранного метода ТО.
  2. АМг5К (АЛ13) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,8-1,3 процентов кремния, 4,5-5,5 процента магния, 0,1-0,4 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемым крестиком коричневого цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 147-167 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 55 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  3. АМг5Мц (АЛ28) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,8-6,3 процентов магния, 0,4-1,0 процентов марганца, 0,05-0,15 процента титана. Чушки маркируются несмываемым крестиком зеленого цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196-206 МПа, относительное удлинение – 3,5-5 процента, а твердость по Бринеллю – от 55 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  4. АМг6л (АЛ23) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 6-7 процентов магния, 0,02-0,10 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым крестом белого цвета. Сплав может отливаться под давлением без термообработки, а также в кокиль, по выплавляемым моделям, в песчаные формы с закалкой или без нее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-225 МПа, относительное удлинение – 4-6, а твердость по Бринеллю – от 60 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  5. АМг6лч (АЛ23-1) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 6-7 процентов магния, 0,02-0,.10 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым крестиком желтого цвета. Сплав может отливаться в кокиль без термообработки, а также под давлением с искусственным старением и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-260 МПа, относительное удлинение – 1-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 83,4 НВ, в зависимости от выбранного метода изготовления.
  6. Амг10 (АЛ27) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 9,5-10,5 процентов магния, 0,05-0,15 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана Чушки маркируются несмываемыми красками черного, черного, синего цветов. Сплав может отливаться в кокиль без термообработки, а также под давлением с искусственным старением и без закалки. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196-245 МПа, относительное удлинение – 5-10 процентов, а твердость по Бринеллю – от 60 НВ.
  7. АМг10ч (АЛ27-1) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 9,5-10,5 процентов магния, 0,05-0,15 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым треугольником красного цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, в оболочковые формы и под давлением с ТО в виде закалки. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 343 МПа, относительное удлинение – 15 процента, а твердость по Бринеллю – от 75 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  8. АМг11 (АЛ22) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,8-1,2 процента кремния, 10,5-13,0 процентов магния, 0,03-0,07 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым красным крестом. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением с закалкой или без нее. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-295 МПа, относительное удлинение – 1,0-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  9. АМг7 (АЛ29) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6-8 магния, 0,5-1 процента кремния, 0,25-0,60 процентов марганца. Чушки маркируются двумя несмываемыми полосками: одна зеленого цвета, а вторая – красного. Сплав может отливаться под давлением. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 206 МПа, относительное удлинение – 3 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 НВ.

Сплав алюминий-прочие компоненты

И последняя группа включает в себя те марки сплавов, которые основаны на системе алюминий-прочие компоненты:

  1. АК7Ц9 (АЛ11) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,15-0,35 процентов магния, 6-8 процентов кремния, 7-12 процентов цинка. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, белого, зеленого цветов. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением с отжигом или без ТО. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-206 МПа, относительное удлинение – 1-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 60-80 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  2. АК9Ц6 (АК9Ц6р) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,35-0,55 процентов магния, 8-10 процентов кремния, 0,1-0,6 процентов марганца, 0,3-1,5 процентов титана, 5-7 процента цинка, 0,3-1 процент железа. Чушки маркируются несмываемыми синими красками. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы и под давлением без ТО. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 146-167 МПа, относительное удлинение – 0,8 процента, а твердость по Бринеллю – от 70-80 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  3. АЦ4Мг (АЛ24) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 1,55-2,05 процентов магния, 3,5-4,5 процентов цинка, 0,2-0,5 процент марганца, 0,1-0,2 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым крестом черного цвета. Сплав может отливаться в песчаные формы и по выплавляемым моделям с закалкой и кратковременным старениям. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 216-265 МПа, относительное удлинение – 2 процента, а твердость по Бринеллю – от 60-70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.

Можно более детально ознакомиться с “ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия.” на портале Техэксперт

Виды силуминов

Сейчас существует три основных вида силуминов:

  1. Содержание кремния в сплаве – до 10 процентов. В состав представленного силумина, кроме алюминия и кремния, могут также входить магний, марганец или медь.
  2. Содержание кремния – до 20 процентов. Этот тип силуминов считается износоустойчивым.
  3. В материале имеются и иные металлы, например, цинк и титан.

Примесь посторонних элементов в составе сплава зависит от того, где потом будет применяться отливка. В зависимости от использования, смеси алюминия и других составляющих можно условно разделить на группы. К примеру, для приборов, которые функционируют в условиях повышенного давления, применяют специальный высоколегированный силумин. Он характеризуется повышенной стойкостью к температурным перепадам и устойчивостью к нагрузкам разного характера. А вот сплав, в котором количество кремния составляет примерно 10-12 процентов, активно применяется для установок, работающих в условиях без особых нагрузок.

Производство силумина

Металлургия активно развивается, поэтому с каждым годом появляются новые способы и технологии производства тех или иных сплавов. Также промышленность может похвастаться улучшением и модификацией старых технологий.

Литейный цех

В промышленности

Классическим методом получения силумина считается смешение алюминия с кремнием, а затем их совместная переплавка. Металлы для шихты, как правило, добывают их руды.

Однако силумин также можно производить на базе золы, которая остается на тепловых электроцентралях. Зола от бурого угля подлежит качественному восстановлению. Для этого потребуется только электролизер и криолит. Если в смеси будет криолит, то это позволит состояться реакции. Конечно, помимо кремния и алюминия в золе множество других элементов, но они практически никак не могут позволять на качество итогового сплава. В золе может быть лишь чрезмерное количество железа, но его наличие в силумине тоже допускается в качестве лигатуры – до 0,8-1,5%. Приблизительно столько и имеется в отходах ТЭЦ.

В естественной природной среде тоже можно повстречать соединения алюминия и кремния, например, в бокситовой руде. Однако, в соответствии с технологическим процессом, сплавы этих элементов выполняются искусственным путем, ведь именно такое смешение позволяет улучшить качество готовых отливок.

Ремонт изделий из силумина

По причине того, что силумин имеет нестойкие прочностные характеристики, изделия из этого сплава часто ломаются. После ударов и механических повреждений на них появляются трещины разного характера, сколы. Чтобы восстановить деталь, необходимо понимать, как правильно выполнить ремонт изделий именно из силумина.

Скол силуминовой детали

Произвести ремонтные работы можно разными способами: при помощи клея, пайки, сварки и холодной сварки. Каждый из способов стоит рассмотреть более подробно.

Сварка

Процесс сварки можно провести самостоятельно или при помощи специалиста. Вся суть работы заключается в том, что при сварке температура сплава повышается, из-за чего образуется оксидная пленка, которая и не дает частям соединиться. Чтобы устранить это препятствие, применяется аргон. Процесс сварки силумина:

  • нужно приобрести вольфрамовые электроды, специальные припои;
  • необходимо обезжирить и зафиксировать изделие в неподвижном положении;
  • поверхность разогревается до 220 градусов Цельсия;
  • чтобы отвести тепло, деталь следует установить на стальную прокладку;
  • теперь нужно приступить к выполнению сварного шва при помощи переменного тока;
Tig сварка

Перед тем, как приступать к ремонту силуминовых изделий с помощью сварки, рекомендуется потренироваться на опытных экземплярах.

Пайка

Декоративные элементы и те изделия, которые не будут подвергаться нагрузкам, можно спаять в домашних условиях. Как правило, это делается или при помощи паяльника с мощным жалом, или же металл разогревают до 200 градусов Цельсия газовой горелкой. Для обеспечения дополнительной защиты, необходимо применять металлические накладки, оставляя открытой лишь рабочее пространство.

Пайка газовой горелкой

Для выполнения ремонта силуминового изделия пайкой, используются припои (НТS-2000, Harris-52 или ER 4043).

В месте пайки сплав нагревается до 600 градусов, технология примерно такая же, как и при сварке силумина или пайке алюминия. Для уничтожения оксидной пленки используется специальный флюс, например, Castolin 190 Flux.

Клей

Чтобы отремонтировать изделие из силумина методом склейки, следует изначально приобрести специальный клей для алюминия, а затем его развести до нужной консистенции.

Теперь надо лишь очистить деталь от лишних загрязнений, обезжирить место поломки и высушить. Затем нужно покрыть зону склейки ровным слоем клея и соединить детали. После этого рекомендуется прижать область склейки небольшим грузом на сутки.

Такой вариант подходит для тех деталей, которые не будут подвергаться серьезным нагрузкам.

Холодная сварка

Холодная сварка металла зачастую применяется при проведении ремонтных работ автомобилей и сантехнических деталей, в том числе и из силумина. При выполнении холодной сварки используется особый эпоксидный клей, который производится из эпоксидной смолы и имеет в своем составе целый перечень различных наполнителей. Такое соединение позволяет добиться повышенной прочности материала. Эпоксидный клей для холодной сварки силумина может быть двух типов:

  1. В двух тюбиках или флаконах (в одном – клей, во втором – наполнитель, их нужно будет смешать), где содержится жидкая или полужидкая масса.
  2. Небольшой “брусочек”, который чем-то напоминает пластилин для лепки.
Ремонт холодной сваркой

Перед началом работы с эпоксидным клеем, следует удалить загрязнения на свариваемых деталях, убрать различные неровности и шероховатости, обезжирить и высушить поверхности. Теперь надо смешать смесь, если она двухкомпонентная (тюбики и флаконы), или же размять брусок в пальцах. Затем нужно хорошо заполнить, например, трещину, а потом аккуратно соединить, немного надавив. Не стоит использовать пресс или сильно воздействовать на изделие.

Время застывания зависит от марки клея, как правило, первичное застывание происходит уже через полчаса, однако нужно смотреть в инструкцию.

Как отличить силумин от алюминия

Алюминий и силумин внешне практически не отличаются друг от друга, поэтому даже опытные специалисты не могут сразу сказать, какой материал находится перед ними. Однако, есть ряд отличительных характеристик.

Алюминий и его сплавы являются мягкими металлами серого цвета. При этом, если алюминий сравнивать с силумином, то обнаружим, что силумин гораздо тверже, но все равно имеет повышенную хрупкость. Силумин имеет плохие показатели при нагрузках на изгиб, поэтому проверить образец можно, начав его сгибать – силумин сразу крошится.

Еще стоит сказать о цене материала. Силумин является довольно дешевым сплавом, особенно, если сравнивать его с латунью.

Также отличить силумин можно по его весу, ведь он считается очень легким сплавом. Однако, здесь нужно быть внимательным, ведь некоторые изготовители, чтобы выдать силуминовое изделие за, к примеру, латунное, добавляют в сплав тяжелые металлические включения, утяжеляя его.

В технической документации изделий из силумина обязательно будет указано обозначение сплава, например, аббревиатурой “АЛ” или литерой “Л”.

Следует заметить, что по свойствам силумин часто сравнивают с нержавеющей сталью. Но силумин легче нержавейки.

Плюсы и минусы

Среди главных преимуществ силумина перед другими алюминиевыми сплавами, стоит выделить следующие:

    1. Материал очень легкий по весу.
    2. Сплав характеризуется повышенной прочностью.
    3. Металл является стойким к образованию коррозии и к быстрому износу.
    4. Сплав является дешевым.

Несмотря на большое количество явных плюсов силумина, он имеет и недостатки:

  1. Повышенная хрупкость, в частности на изгиб.
  2. Сплав не используется в пищевой промышленности.
  3. Материал опасен для человеческого здоровья.

Таким образом, становится понятно, что из себя представляет силумин, какие типы этого сплава существуют. Несмотря на то, что материал является очень востребованным, относиться к изделиям из силумина следует осторожно, так как при тех или иных нагрузках, элемент из силумина будет ломаться и выходить из строя.

 

 

 

Состав силумина в процентах – Морской флот

Силуми́н — сплав алюминия с кремнием. Химический состав — 4-22 % Si, основа — Al, незначительное количество примесей Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn, и некоторых других. Некоторые силумины модифицируются добавками натрия или лития. Добавка всего 0,05 % лития или 0,1 % натрия позволяет увеличить содержание кремния в эвтектическом сплаве с 12% до 14 %. Сплавы Al-Si (силумины) обладают наилучшими [ источник не указан 464 дня ] литейными свойствами. В двойных сплавах Al-Si эвтектика состоит из твёрдого раствора и кристаллов практически чистого кремния. В легированных силуминах (АК9ч) помимо двойной эвтектики имеются тройные и более сложные эвтектики. В двойных силуминах с увеличением содержания кремния до эвтектического состава снижается пластичность и повышается прочность.

Содержание

Маркировка [ править | править код ]

  • А — алюминий,
  • К — кремний,
  • ## — процентное содержание кремния в сплаве,
  • @@ — другие химические элементы, содержащиеся в сплаве (если имеются).

Встречается другая маркировка: АЛ##, где:

  • АЛ — алюминий литейный,
  • ## — номер сплава.

Наиболее распространённые марки:

  • АК12 — 12 % кремния, эвтектический сплав.
  • АК9 — 9 % кремния.
  • АК7Ц9 — 7 % кремния, 9 % цинка.

Механические свойства [ править | править код ]

Плотность силуминовых сплавов от 2,5 до 2,94 г/см 3 .
По сравнению с алюминием обладают бо́льшей прочностью и износоустойчивостью, но уступают в этом дюралям — сплавам алюминия с медью, магнием и марганцем. Материал хрупок, при обработке крошится без образования длинной гибкой стружки в отличие от алюминия и меди.

Химические свойства [ править | править код ]

В отличие от дюралюминия, силумины устойчивы к коррозии во влажной атмосфере и морской воде, в слабокислой и щелочной среде.

Применение [ править | править код ]

Применяются для литья деталей в авто-, мото- и авиастроении (напр., картеров, блоков цилиндров, поршней), и для производства бытовой техники (теплообменников, санитарно-технических запорных арматур, мясорубок), в скульптурной технике, в дешёвых электропневматических репликах оружия, иногда изготовляют ключи.

Недостатком силумина является высокая пористость и грубая крупнозернистая эвтектика отливок, что сильно отражается на воспроизводимости (стабильности) прочностных свойств получаемых деталей. [1]

Силуми́н — сплавалюминия с кремнием. Химический состав — 4-22 % Si, основа — Al, незначительное количество примесей Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn, и некоторых других.

Лучшими литейными свойствами обладают сплавы Аl-Si (силумины). Высокая жидкотекучесть, малая усадка, отсутствие или низкая склонность к образованию горячих трещин и хорошая герметичность силуминов объясняются наличием большого количества эвтектики в структуре этих сплавов.

Плотность большинства силуминов 2650 кг/м3, т.е. меньше плотности чистого алюминия (2700 кг/м3). Они хорошо свариваются.
Механические свойства зависят от химического состава, технологии изготовления (модифицирования, способа литья и т.д.), а также термической обработки. В двойных силуминах с увеличением содержания кремния до эвтектического состава снижается пластичность и повышается прочность. Появление в структуре сплавов крупных кристаллов первичного кремния вызывает снижение прочности и пластичности . Несмотря на увеличение растворимости кремния в алюминии от 0,05% при 200°С до 1,65% при эвтектической температуре, двойные сплавы не упрочняются термической обработкой. Это объясняется высокой скоростью распада твердого раствора, который частично происходит уже при закалке, а также большой склонностью к коагуляции стабильных выделений кремния. Единственным способом повышения механических свойств этих сплавов является измельчение структуры путем модифицирования.

АК##@@, где А — алюминий, К — кремний, ## — процентное содержание кремния в сплаве, @@ — другие химические элементы, содержащиеся в сплаве (если имеются). Встречается другая маркировка: АЛ##, где АЛ — алюминий литейный, ## — номер сплава.

В настоящее время практически во всех отраслях используется сплав из алюминия. Его применяют всюду, начиная от производства посуды, и до изготовления запчастей для автомобилей.

Силумин

Начать стоит с того, что существует несколько различных сплавов, в которых используется алюминий. Однако именно этот считается наиболее востребованным среди прочих. Силумин – это следующая ступень после алюминия. Получают его при помощи сплава кремния, добавленного в этот химический элемент. Совмещение этих двух элементов обеспечивает полученный сплав повышенной твердостью, а также повышенной устойчивостью к износу деталей, полученных из сплава.

Содержание кремния в таких сплавах колеблется от 4 до 22%. Также стоит сказать, что могут добавляться еще некоторые элементы. К ним относят медь, цинк, титан, железо или кальций. Также известно, что в состав силумина входит от 5 до 14% силиция.

Свойства силумина

Важно, что силумин – это все сплавы, которые были получены на основе кремния и алюминия, но необходимо понимать, что не все конечные материалы обладают одними и теми же свойствами. Нужно знать, что с повышением процента содержания кремния, повышается итоговая прочность материала, но при этом растет и его хрупкость. К основным преимуществам, которые можно выделить у этого сплава относят:

  • Высокая прочность.
  • Малый физический вес.
  • Высокая устойчивость материала к износу.
  • Устойчивость также и к коррозии.
  • Одно из важных преимуществ – это цена силумина, которая считается довольно низкой. Допустим, кухонные принадлежности из этого материала стоят от 250 р. до 2000-3000 р.

Все эти преимущества в совокупности и смогли обеспечить высокую популярность данного материала.

Недостаток у этого материала лишь один – это его повышенная хрупкость. Если говорить о механическом воздействии, то силумин способен выдержать высокие нагрузки, однако если, к примеру, уронить изделие из этого сплава, то оно, скорее всего, треснет. Также стоит отметить, что температура плавления силумина не слишком высокая – всего 580 градусов по Цельсию.

Маркировка

Так как силумин – это сплав алюминия и кремния, а также всего лишь одна из его разновидностей, то была разработана специальная маркировка, которая позволяет быстро и легко определить процентное содержание компонентов, а также, какие именно химические элементы использовались при изготовлении сплава. Для того чтобы поставить маркировку на сплав силумина, используют буквенные и цифровые обозначения. К примеру, АК12 или же АК9Ц7. Первая буква всегда указывает на содержание алюминия в сплаве, а вторая на содержание кремния. Цифры говорят о том, какое именно процентное соотношение этого химического элемента в силумине. В данном случае это 12%. Так как могут добавляться и другие элементы, их буква также указывается. Во втором примере показана маркировка алюминия – А, кремния – К 9% и цинка – Ц 7%.

Также важно отметить, что сплав обладает повышенной текучестью в расплавленном состоянии, а также хорошей свариваемостью. Если учитывать, что температура плавления силумина всего 580 градусов по Цельсию, то это можно отнести к списку преимуществ материала.

Виды силумина

Чаще всего говорят о том, что силумин – это сплав алюминия и кремний. Однако это не совсем верное утверждение. Такое название носят сплавы, в которых содержание такого элемента, как кремний, находится в районе 12-13%. Такую группу сплавов принято называть эвтектическими, нормальными или же обычными силуминами. Однако есть еще одна классификация этого материала.

  • Первый вид сплава называется доэвтектическим. Характерной особенностью этой группы является то, что содержание кремния в процентном соотношении всего от 4 до 10% от общего количества. Кроме того, могут быть добавлены такие элементы, как магний, марганец или медь.
  • Группа износостойких силуминов – содержание кремния повышается до 20% от общего количества сплава.
  • Для выполнения конкретно поставленных задач изготавливают специальные сплавы силуминов, к примеру, цинковистый.

Свойства нормальных силуминов

Первая группа силуминов из алюминия – это эвтектические. Их прочностные параметры довольно малые, однако преимущество этого типа в другом. Она обладают отличными литейными параметрами. Материалы из такого сплава применяются в литье тонкостных изделий, которые в будущем будут применяться в среде повышенной вибрации или под действием ударных нагрузок.

Также важно отметить, что при литье этой группы сплавов, к ней могут быть предъявлены такие требования, как удлинение микроструктуры. Чтобы выполнить это требование, необходимо при операции литья в кокиль или же в форму модифицировать силумин натрием.

Также важно отметить, что высокой устойчивостью к воздействию на сплав агрессивной среды обладают только те, которые характеризуются высокой чистотой состава. Другими словами, в таких материалах должно быть минимальное содержание разнообразных примесей, таких как железо и прочие.

Группы сплавов

Существует несколько групп, на которые подразделяется силумин. Это разделение осуществляется по применению этого материала для различных целей.

Эвтектический силумин, который имеет маркировку АК12, то есть всего лишь 12% содержания кремния, а также не упрочняется термической обработкой и не образуется усадочной прочности, рекомендуется использовать для изготовления герметичных деталей приборов или агрегатов невысокой нагруженности.

В качестве примера доэвтектического силумина можно взять сплав АК9ч. Для его изготовления уже применяется закалка при температуре в 530 градусов со временем выдержки от 2 до 6 часов. После этого идет процесс охлаждения материала в горячей воде и активизируют процесс старения при температуре в 175 градусов, который длится в течение 15 часов. Применение силумина этой группы осуществляется для изготовления нагруженных и крупногабаритных деталей.

Третья группа сплавов – это высоколегированный заэвтектический силумин, маркировка которого АК21М2. Принадлежность этого материала – поршневая группа сплавов. Этот материал предназначается для работы в среде с повышенными температурами, так как выделяется повышенной жаропрочностью, высоким коэффициентом износоустойчивости.

Ремонт

Так как может случиться, что появятся трещины или же разломы на деталях из этого сплава, то есть возможность проведения ремонтных работ. Чаще всего для проведения этого типа работ применяют специальное вещество – эпоксидный клей. Однако в том случае, если деталь должна будет эксплуатироваться в среде с повышенными нагрузками, лучше всего использовать сварку. Однако необходимо учитывать состав сплава, так как далеко не все они способны выдержать температуру работы сварочного аппарата, некоторые из них могут просто расплавиться.

Сварка

Ремонт силумина в домашних условиях при помощи аргонодуговой сварки считается наиболее простым способ. Однако все признают, что лучшим решением для ремонта деталей все же будет обратиться к профессионалам, но и самостоятельная сварка также вполне реальна. Важно отметить, что работа аргонодуговой сварки должна осуществляться в среде инертных газов.

Чаще всего для достижения этой цели используют непосредственно аргоновый газ, однако в некоторых случаях возможно использование смеси аргона с гелием. Также важно отметить, что после проведения сварочных работ по ремонту деталей из силумина, все сварочные швы необходимо подвергнуть обработке. После этой процедуры швы будут практически незаметны.

Силумин: свойства и область применения

Запросить цену

Задать вопрос

В список продукции, выпускаемой «Орион-Спецсплав-Гатчина», входят сплавы различного состава и назначения. Наряду с прочими товарами, в компании всегда возможно купить силумин различный марок: АК4М4, АК5М2, АКМ4, АК6М2, АК7, АК7пч, АК8М3, АК9, АК9М2, АК10М2Н, АК12, АК12ж и другие.  Мы располагаем современными производственными мощностями; при производстве силумина используется высококлассное сырье и оборудование, обеспечивающее соблюдение требований технологического процесса. Наша компания является постоянным поставщиком ряда крупных  предприятий, находящихся как в России, так и за рубежом.

Силумин: описание, ключевые особенности, применение

Материал представляет собой сплав, состоящий из алюминия с кремнием. Также в силумине, в зависимости от марки, может присутствовать небольшое количество добавок железа, меди, калия, цинка, титана и других элементов. Все марки силуминов характеризуются высокими литейными свойствами благодаря малой усадке, значительной жидкотекучести и простотой сваривания. В процессе производства силумина методом литья не образуются трещины. Сплав демонстрирует высокую стойкость к коррозии, достаточную прочность и износостойкость. Учитывая незначительное различие в растворимости кремния, входящего в состав, при низких и высоких температурах сплавы малопригодны для упрочнения методом термообработки. По данной причине свойства силумина принято повышать методом модифицирования.

Модифицирование представляет собой обработку жидкого сплава незначительным количеством натрия либо натриевыми солями. Этот процесс обеспечивает уменьшение частиц эвтектической смеси благодаря способности компонента обволакивать кремниевые кристаллы, препятствуя их росту.

Благодаря низкой стоимости, сочетающейся с технологичностью, силуминовые сплавы чрезвычайно широко применяются при производстве самых разных деталей, начиная от компонентов бытовой техники и заканчивая узлами, применяемыми в авто- и самолетостроении.

Ниже представлены некоторые марки силуминов, выпускаемые нашим предприятием. Обращаем внимание, что список далеко не полный. Кроме того, по согласованию с заказчиком, мы изготовляем сплавы и нестандартных химсоставов.

Марка Форма Состав Маркировка Стандарт
АК7 Вафельный слиток
Размер 400*200*40 мм
Al-87,6-93,6%
Si 6-8%
Полоса белая,
Полоса красная
ГОСТ 1583-93
ТУ Заказчика
АК8 Вафельный слиток
Размер 400*200*40 мм
Вес 5-7 кг
Al-основа
Cu-3,9-5 %
Si-0,5-1,2%
Mg-0,2-0,8%
  ГОСТ 1583-93
ENAW-AlCu4SiMg
ТУ Заказчика
АК9 Вафельный слиток
Размер 400*200*40 мм
Вес 5-7 кг
Al-основа
Si-8-11 %
Mn-0,2-0,5%
Mg-0,2-0,4%
Полоса белая,
Полоса желтая
ГОСТ 1583-93
GAlSi9Mg
ТУ Заказчика
АК12 Вафельный слиток
Размер 400*200*40 мм
Вес 5-7 кг
Al-84,3-90 %
Si 10-13%
Полоса белая,
Полоса зеленая
Полоса зеленая
ГОСТ 1583-93
ТУ Заказчика
G-AlSi12

Примеси, изменение химсостава — по согласованию сторон

Преимущества заказа силумина и другой продукции в компании «Орион-Спецсплав-Гатчина»:

  • наличие собственной мощной аттестованной лаборатории;
  • стабильно высокое качество, достигнутое благодаря постоянному контролю основных характеристик продукции;
  • обширная номенклатура, включающая все основные сплавы и лигатуры, применяемые сегодня в металлургической промышленности.

Купить  силумин различных марок можно, обратившись на наше предприятие. Для этого достаточно позвонить нам по телефону 8 (812) 438-40-91 или отправить  письмо на адрес [email protected] .

Алюминиево-кремниевый сплав | AMERICAN ELEMENTS ®


РАЗДЕЛ 1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Название продукта: Алюминиево-кремниевый сплав

Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements, например AL-SI-01-P.50SI , АЛ-СИ-01-П.36СИ , АЛ-СИ-01-П.35СИ , АЛ-СИ-01-П.25СИ , АЛ-СИ-01-П.12СИ , АЛ-СИ-01-П.10СИ , АЛ-СИ-01-П.02СИ , AL-SI-01

Номер CAS: 11145-27-0

Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки

Информация о поставщике:
American Elements
10884 Weyburn Ave.
Лос-Анджелес, Калифорния

Тел .: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351

Телефон экстренной связи:
Внутренний номер, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887


РАЗДЕЛ 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТЕЙ

Классификация вещества или смеси в соответствии с 29 CFR 1910 (OSHA HCS)
Вещество не классифицируется в соответствии с Согласованной на глобальном уровне системой (GHS).
Опасности, не классифицированные иным образом.
Информация отсутствует.
Элементы маркировки
Элементы маркировки GHS
Неприменимо
Пиктограммы опасностей
Неприменимо
Сигнальное слово
Неприменимо
Формулировки опасности
Неприменимо
Классификация WHMIS
Не контролируется
Система классификации
Рейтинги HMIS (шкала 0-4)
(Опасные материалы Система идентификации)
Здоровье (острые эффекты) = 0
Воспламеняемость = 0
Физическая опасность = 0
Другие опасности
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
Не применимо.
vPvB:
Не применимо.


РАЗДЕЛ 3. СОСТАВ / ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИНГРЕДИЕНТАХ

Химические характеристики: Вещества
№ CAS Описание:
7429-90-5 Алюминий
7440-21-3 Кремний


РАЗДЕЛ 4. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ

Описание первых меры помощи
Общие сведения
Никаких специальных мер не требуется.
При вдыхании
В случае жалоб обратитесь за медицинской помощью.
При контакте с кожей
Обычно продукт не раздражает кожу.
После контакта с глазами
Промыть открытый глаз под проточной водой в течение нескольких минут. Если симптомы не исчезнут, обратитесь к врачу.
После проглатывания
Если симптомы не исчезнут, обратиться к врачу.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и воздействия, как острые, так и замедленные
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 5. МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Средства пожаротушения
Подходящие средства тушения
Специальный порошок для металлических возгораний.Не используйте воду.
Средства пожаротушения, непригодные из соображений безопасности
Вода
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
При пожаре могут образоваться следующие вещества:
Оксид металла
Рекомендации для пожарных
Защитное снаряжение:
Нет специальных мер требуется.


РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

Меры личной безопасности, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайной ситуации
Не требуется.
Меры по защите окружающей среды:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без соответствующих правительственных разрешений.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Собирать механически.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы.
См. Раздел 7 для получения информации о безопасном обращении.
См. Раздел 8 для получения информации о средствах индивидуальной защиты.
См. Раздел 13 для получения информации об утилизации.


РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в сухом прохладном месте в плотно закрытой таре.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Никаких специальных мер не требуется.
Условия безопасного хранения с учетом несовместимости
Хранение
Требования, предъявляемые к складским помещениям и таре:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Не хранить вместе с кислотами.
Хранить вдали от окислителей.
Дополнительная информация об условиях хранения:
Держать емкость плотно закрытой.
Хранить в прохладных, сухих условиях в хорошо закрытых емкостях.
Особые виды конечного использования
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ЗАЩИТА

Контроль воздействия
Средства индивидуальной защиты
Общие защитные и гигиенические меры
Следует соблюдать обычные меры предосторожности при обращении с химическими веществами.
Поддерживайте эргономичную рабочую среду.
Дыхательное оборудование:
Не требуется.
Защита рук:
Не требуется.
Время проницаемости материала перчаток (в минутах)
Не определено
Защита глаз:
Защитные очки
Защита тела:
Защитная рабочая одежда.


РАЗДЕЛ 9. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Информация об основных физических и химических свойствах
Общая информация
Внешний вид:
Форма: Твердое вещество в различных формах
Запах: Без запаха
Порог запаха: Не определено.
Значение pH: Не применимо.
Изменение состояния
Точка плавления / интервал плавления: Не определено
Точка кипения / интервал кипения: Не определено
Температура сублимации / начало: Не определено
Воспламеняемость (твердое, газообразное)
Не определено.
Температура возгорания: Не определено.
Температура разложения: Не определено.
Самовоспламенение: Не определено.
Взрывоопасность: Не определено.
Пределы взрываемости:
Нижний: Не определено
Верхнее: Не определено
Давление пара: Не применимо.
Плотность при 20 ° C (68 ° F): Не определено.
Относительная плотность
Не определено.
Плотность пара
Не применимо.
Скорость испарения
Не применимо.
Растворимость в / Смешиваемость с водой: Не определено.
Коэффициент распределения (н-октанол / вода): Не определено.
Вязкость:
динамическая: Не применимо.
кинематическая: не применимо.
Другая информация
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

Реакционная способность
Информация отсутствует.
Химическая стабильность
Стабилен при рекомендуемых условиях хранения.
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
Разложение не происходит при использовании и хранении в соответствии со спецификациями.
Возможность опасных реакций
Реагирует с сильными окислителями
Условия, которых следует избегать
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Несовместимые материалы:
Кислоты
Окисляющие вещества
Опасные продукты разложения:
Пары оксидов металлов


РАЗДЕЛ 11.ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Информация о токсикологическом воздействии
Острая токсичность:
Эффекты неизвестны.
Значения LD / LC50, имеющие отношение к классификации:
Нет данных
Раздражение или разъедание кожи:
Может вызывать раздражение
Раздражение или разъедание глаз:
Может вызывать раздражение
Сенсибилизация:
Сенсибилизирующие эффекты неизвестны.
Мутагенность зародышевых клеток:
Эффекты неизвестны.
Канцерогенность:
ACGIH A4: Не классифицируется как канцероген для человека: Недостаточные данные для классификации агента с точки зрения его канцерогенности для людей и / или животных.
Репродуктивная токсичность:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит репродуктивные данные для этого вещества.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени – многократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени – однократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Опасность при вдыхании:
Воздействие неизвестно.
От подострой до хронической токсичности:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные о токсичности при множественных дозах этого вещества.
Дополнительная токсикологическая информация:
Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не изучена.


РАЗДЕЛ 12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Токсичность
Водная токсичность:
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Стойкость и разлагаемость
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Способность к биоаккумуляции
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Подвижность в почве
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.
Дополнительная экологическая информация:
Общие примечания:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без соответствующих правительственных разрешений.
Избегать попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
Не применимо.
vPvB:
Не применимо.
Другие побочные эффекты
Отсутствует какая-либо соответствующая информация.


РАЗДЕЛ 13. УТИЛИЗАЦИЯ

Методы обработки отходов
Рекомендация
Проконсультируйтесь с государственными, местными или национальными правилами для обеспечения надлежащей утилизации.
Неочищенная тара:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными предписаниями.


РАЗДЕЛ 14. ИНФОРМАЦИЯ ПО ТРАНСПОРТИРОВКЕ

Номер ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
Неприменимо
Собственное транспортное наименование ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
Неприменимо
Класс (ы) опасности при транспортировке
DOT, ADR, ADN, IMDG, IATA
Класс
Неприменимо
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
Неприменимо
Опасности для окружающей среды:
Неприменимо.
Особые меры предосторожности для пользователя
Не применимо.
Транспортировка наливом в соответствии с Приложением II MARPOL73 / 78 и Кодексом IBC
Не применимо.
Транспортировка / Дополнительная информация:
DOT
Морской загрязнитель (DOT):


РАЗДЕЛ 15. НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Нормы безопасности, здоровья и окружающей среды / законодательные акты, относящиеся к веществу или смеси
Элементы маркировки GHS
Не применимо
Опасность пиктограммы
Неприменимо
Сигнальное слово
Неприменимо
Краткая характеристика опасности
Неприменимо
Национальные правила
Все компоненты этого продукта перечислены в U.S. Закон о контроле за токсичными веществами Агентства по охране окружающей среды Реестр химических веществ.
Все компоненты этого продукта занесены в Канадский список отечественных веществ (DSL).
SARA Раздел 313 (списки конкретных токсичных химических веществ)
7429-90-5 Алюминий
Предложение штата Калифорния 65
Предложение 65 – Химические вещества, вызывающие рак
Вещество не указано в списке.
Prop 65 – Токсичность для развития
Вещество не указано.
Предложение 65 – Токсичность для развития, женщины
Вещество не указано.
Предложение 65 – Токсичность для развития, мужчины
Вещество не указано.
Информация об ограничении использования:
Для использования только технически квалифицированными специалистами.
Этот продукт подпадает под требования к отчетности раздела 313 Закона о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию от 1986 года и 40CFR372.
Другие правила, ограничения и запретительные положения
Вещество, вызывающее очень серьезную озабоченность (SVHC) в соответствии с Регламентом REACH (EC) № 1907/2006.
Вещества нет в списке.
Необходимо соблюдать условия ограничений согласно Статье 67 и Приложению XVII Регламента (ЕС) № 1907/2006 (REACH) для производства, размещения на рынке и использования.
Вещества нет в списке.
Приложение XIV Правил REACH (требуется разрешение на использование)
Вещество не указано.
Оценка химической безопасности:
Оценка химической безопасности не проводилась.


РАЗДЕЛ 16. ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) №1907/2006 (REACH). Вышеприведенная информация считается правильной, но не претендует на исчерпывающий характер и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на текущем уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер безопасности. Это не является гарантией свойств продукта. American Elements не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате обращения или контакта с вышеуказанным продуктом. Дополнительные условия продажи см. На обратной стороне счета-фактуры или упаковочного листа.АВТОРСКИЕ ПРАВА 1997-2021 AMERICAN ELEMENTS. ЛИЦЕНЗИОННЫМ ДАННЫМ РАЗРЕШЕНО ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕОГРАНИЧЕННЫХ КОПИЙ БУМАГИ ТОЛЬКО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

(PDF) Силумины: автомобильные сплавы

1 Введение

Сварка трением – это уникальная технология сварки в твердом состоянии, которая особенно полезна при соединении разнородных металлов и сплавов. Сварка трением (FRW) – это процесс сварки в твердом состоянии

, который выделяет тепло за счет трения между деталями

, вращающимися относительно друг друга.Усилие осадки используется для бокового толкания образца

. Сварка трением – это фактически метод ковки, а не

технически сварка, поскольку плавление составляющих металлов не происходит. Сварка трением

используется с металлами и термопластами в широком спектре авиационных и

автомобильных применений. Сила трения и относительное вращение дают

тепла трения. Таким образом, металл достигает пластичного состояния и при приложении усилия, достаточного для создания осадки

, получается бездефектное сварное соединение [1].

В последние годы цветные металлы, включая алюминиевые сплавы, привлекают

все большее внимание в связи с их применением в морской, аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Желчеотделение. Это связано с их высоким отношением прочности к весу, а также с характеристиками естественного старения

, которые придают большую прочность алюминиевому сплаву

[2]. Процесс сварки трением приводит к минимальному образованию хрупких интерметаллических соединений

на границе раздела, так как он осуществляется при высоком давлении, причем

– это короткое время обработки, а не в расплавленном состоянии [3].Это не относится к традиционной сварке

, где большее образование хрупких интерметаллических соединений

с увеличением содержания алюминия приводит к снижению пластичности. Гарсия и др. исследовали

стойкость к питтинговой коррозии в хлоридсодержащих средах. Различные зоны

сварных соединений аустенитных нержавеющих сталей [AISI-304L и AISI-316L]

были исследованы с использованием потенциодинамической анодной поляризации и циклической потенциодинамической поляризации, при этом было сделано заключение, что точечная коррозия свариваемых металлов была

выше, чем у основного металла [4].Bimes et al. изучили поведение точечной коррозии

прямозубого мартенситного шва в хлоридной среде, поддерживая потенциостатический метод

, и представили тот факт, что ЗТВ была наиболее важной зоной для точечной коррозии

и [5]. Сплавы AA6061 содержат дисперсионно-упрочненный мини-сплав алюминия

, содержащий магний и кремний в качестве основных легирующих элементов,

с небольшим количеством меди и железа. Кроме того, цинк вместе с магнием или магнием

плюс медь и никель развивают различные уровни прочности.Материалы

, содержащие медь и никель, обладают наивысшей прочностью и более 50 лет используются в качестве конструкционного материала

в пищевой промышленности и в самолетах

[6]. Среди термообрабатываемых сплавов в семействе 6xxx представлены сплавы средней прочности

, которые обладают высоким уровнем стойкости к общей коррозии. Коррозионная стойкость

приближается к стойкости нетермообрабатываемого сплава [7]. Многие из этих алюминиевых сплавов

используются в щелочных растворах, особенно в атомной промышленности.Следовательно, для исследования коррозионного поведения прослойки Al – Ni – Cu в щелочных условиях

необходимо

. Методы поляризации, такие как потенциодинамическая поляризация, потенциодинамическая лестница и циклический вольтамперметр, обычно используются для испытаний на коррозию в лабораториях

. Интерметаллическое образование, которое происходит при соединении алюминия и меди

, снижает коррозионную стойкость. Чтобы улучшить коррозию на этом стыке, между алюминием и медью необходимо ввести прослойку из никеля

.

284 E. Ravikumar et al.

Силумин | Scientific.Net

Исследование эффективности применения комплексной обработки при получении различных типов поверхностей

Авторы: Виталий Евгеньевич Иноземцев, Михаил Ю. Куликов Дмитрий Григорьевич Евсеев

Аннотация: Рассмотрено влияние эффекта сочетания различных видов обработки на основе физической силы, действующей на поверхность проводящих материалов, и электрохимического активного действия электролитов, действующих как смазочно-охлаждающая жидкость.Проведенные эксперименты показывают существенное влияние данных видов обработки на качество поверхности и обеспечение исходных различных физико-механических свойств обрабатываемых материалов. В статье представлены различные зависимости качественных параметров для реализации процессов формообразования с использованием таких операций обработки лопаток, как точение, нарезание резьбы в отверстиях малого диаметра и расширение отверстий. При комбинированных методах обработки процесс формирования чистовой поверхности происходит за счет комбинированного действия режущего инструмента и анодного растворения металла под действием электрического тока в растворе электролита.Применение этого метода позволяет получить более высокие параметры качества при обработке алюминиевых и медных сплавов поверхности, образующейся в процессе обработки, в том числе с сохранением таких особых характеристик некоторых материалов, как пористость.

589

Производство слитков первичных силуминов, модифицированных стронцием

Авторы: М.П. Кузьмин, Марина Ю. Кузьмина Петр Борисович Кузьмин

Аннотация: В статье исследуется ряд закономерностей получения первичных литых слитков AlSi7Mg, AlSi7MgSr, AlSi11Mg, AlSi11MgSr. Исследованы особенности плавления и литья этих сплавов, а также влияние кремния и стронция на образование усадочных полостей. Было продемонстрировано, что стронций при использовании в качестве модификатора изменяет не только морфологию кремния, но также характер затвердевания и усадки сплава.Более детально изучены дефекты, образующиеся в слитках из почти эвтектического сплава AlSi11MgSr.

490

Упрочнение силумина композитными частицами ядро ​​/ оболочка Si @ Mg

Авторы: В.Ц. Лыгденов, Андрей В. Номоев, В.В. Лыгденов, Б. Жалсанов, Э.Ч. Хартаева, Ю.Ю. Гафнер, Лхамсурен Энхтур

Реферат: Рассмотрены вопросы повышения прочности силумина за счет введения в его расплав ультрадисперсных порошков кремнезема. Расчет поверхностной энергии наночастиц оксида кремния показал перспективность этой модификации. Предложен метод увеличения адгезии кремния к алюминию за счет поверхностно-активных свойств магния и высокой поверхностной энергии наночастиц, что способствует образованию химических соединений кремния с алюминием и, как следствие, упрочнению. сплава.Из-за большой разницы в поверхностных энергиях магния и кремния показана возможность получения наночастиц Si @ Mg ядро-оболочка одностадийным методом под действием электронного пучка. Приведены расположение веществ в графитовом тигле, зависимость тока электронного пучка для получения наночастиц Si @ Mg.

134

Механизм распада кремниевой пластины в алюминиевой матрице под действием электронного пучка

Авторы: Владимир Сарычев, Сергей А.Невский, Сергей Владимирович Коновалов, Александр Семин, Елена Мартусевич, Виктор Громов

Аннотация: Предложен механизм распада частиц кремния в силумине в зоне теплового воздействия низкоэнергетического сильноточного электронного пучка. Его суть заключается в том, что под действием механических напряжений граница раздела кремниевого включения с алюминиевой матрицей становится нестабильной, что приводит к распаду кремниевой частицы. Предполагалось, что неустойчивость является аналогом неустойчивости Рэлея-Тейлора.Механические напряжения, возникающие из-за несовпадения модулей упругости и коэффициентов линейного расширения включения и матрицы, являются аналогами силы тяжести. Анализ начальной стадии неустойчивости в рамках приближения вязкопотенциала показал, что зависимость скорости роста возмущений имеет только один максимум, приходящийся на длину волны порядка ≈ 500 нм, то есть в 5 раз больше. выше, чем у экспериментальных данных. Такое несоответствие можно объяснить тем, что при разработке модели температура кремниевого включения и алюминиевой матрицы считалась постоянной, близкой и равной температуре эвтектики силумина.На самом деле температуры включения и матрицы разные. Чтобы учесть влияние этих фактов на нестабильность интерфейса, необходимы новые исследования.

32

Технология получения слоистых композиционных материалов на основе доэвтектического силумина АК9ч и порошка спеченного железа АНС100.29

Авторы: Руслан Валерьевич Кузнецов, Михаил Михайлович Радкевич, Павел Алексеевич Кузнецов

Аннотация: В работе представлена ​​новая технологическая схема получения биметаллических материалов состава «алюминиевый литейный сплав – спеченный железный порошок» методом совместной штамповки.Приведены результаты экспериментальных исследований влияния условий процесса на физико-механические свойства исходных материалов и адгезионную прочность готовой биметаллической заготовки.

252

Определение риска биметаллической коррозии электрохимическим методом

Авторы: Мария Хагарова, Дагмар Якубечёва, Габриэла Баранова, Растислав Шимко

Аннотация: Целью данного исследования было изучить (моделирование среды для солевой обработки дорог зимой и моделирование среды, содержащей конденсированные выхлопные газы) явления гальванической коррозии, которые могут существовать в конструкции сцепных устройств автомобилей.Электрохимическое поведение горячеоцинкованной стали и алюминиевого сплава, нержавеющей стали и алюминиевого сплава, нержавеющей стали и силумина, которые были исследованы электрохимическими методами в 3% растворе NaCl и в растворе SEG. Измерение потенциала открытой коррозии использовалось для получения значений потенциала для каждой пары. Измерение показало больший биметаллический риск для горячеоцинкованной стали с алюминиевым сплавом, где ΔE SCE > 500 мВ, и эта пара также не подходит для использования в агрессивной среде.Расчет скорости коррозионного воздействия является результатом определения токов коррозии, измеренных Таффелем и Эвансом. Степень коррозионного повреждения анализировали с помощью светового микроскопа. Ключевые слова: биметаллический; алюминиевый сплав; нержавеющая сталь; силумин; выхлопной газ; потенциал коррозии; электрохимический метод;

62

Прогнозирование структуры и затрудненного усадки отливок с помощью системы инженерного анализа ProCAST

Авторы: Иван Николаевич Ердаков, Василий А.Иванов Александр Васильевич Выбойщик

Аннотация: В статье представлены методы прогнозирования структуры и геометрических параметров отливок с использованием системы инженерного анализа ProCAST. На основе экспериментальных исследований и компьютерного моделирования установлена ​​закономерность между скоростью переохлаждения алюминиевого сплава, с одной стороны, и скоростью зародышеобразования и скоростью роста кристаллов, с другой. Также установлены зависимости, описывающие изменение модуля пластичности, коэффициента теплового линейного расширения, коэффициента Пуассона в диапазоне температур от 20 до 1000 ° C для сердечников из смеси α-набора.Компьютерное моделирование на основе экспериментальных данных обработки силуминовых отливок позволило прогнозировать структуру сплава с вероятностью 95%, а также рассчитать точность затрудненного сжатия сплава с точностью ± 1,5%.

661

Перспективы использования диоксида титана в качестве компонента модифицирующего состава алюминиевых литейных сплавов

Авторы: А.Д. Шляпцева, И.А. Петров, А.П. Ряховский

Аннотация: Исследована возможность модификации алюминиево-кремниевых сплавов диоксидом титана при стандартных температурах плавления до 800 ° C. Результат достигается за счет совместного использования диоксида титана и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов. Проведены расчеты изменения энергии Гиббса химических реакций взаимодействия диоксида титана с алюминием, криолитом, фторидом бария.Показана термодинамическая возможность модификации силумина восстановлением титана из диоксида в присутствии выбранных добавок. Проведена экспериментальная плавка и получены результаты механических испытаний экспериментальных сплавов в зависимости от используемых добавок. После обработки расплава исследуемыми комбинациями структура сплава частично видоизменяется, что увеличивает механические свойства силумина.

636

Модификация заэвтектического силумина ионно-электронно-плазменным методом.

Авторы: Мария Э.Рыгина, Юрий Федорович Иванов, Александр Петрович Ласковнев, Антон Дмитриевич Тересов, Николай Н. Черенда, Владимир В. Углов, Елизавета А. Петрикова, Ольга В. Крысина

Реферат: Заэвтектический силумин представляет собой алюминиево-кремниевый сплав. Он широко используется в качестве материала для изготовления поршней и подшипников скольжения. Образцы были получены в Белорусском государственном университете и в Физико-техническом институте Национальной академии наук. Процент кремния 18-20 мас.%. В структуре большое количество пор и трещин. Размер пор 100 мкм. Метод модификации был осуществлен в два этапа. Первым этапом является ионно-плазменное нанесение покрытия ZrTiCu. Второй шаг – вплавление покрытия в основу. После модификации микротвердость составляет 3,2 ГПа, износостойкость в 1,8 раза меньше, чем у необработанных образцов. Размер кристаллитов 0,2-0,4 мкм. Таким образом, данный метод позволяет получать сплавы в приповерхностном слое, шлифуя структуру и повышая механические характеристики.

54

Исследование структуры алюминиевого матричного композита АК12 + 2,38% Cu + 0,06% SiC с помощью сканирующего зондового микроскопа

Авторы: С.В. Воронин, К. Чаплыгин, А.Д. Литошина, Сергей В. Коновалов

Аннотация: В статье представлен обзор результатов, полученных при использовании метода сканирующей зондовой микроскопии для исследования поверхностей композиционного материала с алюминиевой матрицей (АС12 + 2.38% Cu + 0,06% SiC) и образцы модифицированного алюминиевого сплава (АL2) с помощью прибора для измерения нанотвердости «НаноСкан-3D». Авторы описывают процесс калибровки устройства, который осуществлялся путем точного совмещения оптической оси прибора для измерения нанотвердости «НаноСкан-3D» с осью индентора. В статье подчеркивается, что изображения структуры исследуемых материалов, полученные в процессе оптических металлографических испытаний, аналогичны результатам сканирующей зондовой микроскопии. Второй важный вывод заключается в том, что модули упругости фазовых составляющих в материалах АС12 + 2.38% Cu + 0,06% SiC и АL2 целесообразно измерить методом сканирующей зондовой микроскопии с помощью прибора для измерения нанотвердости «НаноСкан-3D». В работе установлено, что модули упругости зерен альфа-твердого раствора, эвтектики и выделившегося кремния сопоставимы в композите с алюминиевой матрицей АС12 + 2,38% Cu + 0,06% SiC и модифицированном алюминиевом сплаве АL2. Авторы также отмечают схождение модулей упругости в зонах с внедренными частицами карбида кремния с данными, приведенными в литературе.В статье сообщается о практическом апробировании методики обнаружения упрочняющих частиц карбида кремния в композите с алюминиевой матрицей АС12 + 2,38% Cu + 0,06% SiC методом сканирующей зондовой микроскопии на приборе «НаноСкан-3D».

723

Силумин

Силумин.

Силумин – легкий литейный сплав на основе алюминия, содержащий кремний (4-22%) и магний (0.6%), марганец (0,5%), железо (1%), в особых случаях медь, цинк, натрий и литий.

Описание

Недвижимость

Сплавы

Описание:

Силумин – легкий литейный сплав на основе алюминия (Al), содержащий кремний (Si) (4-22%) и магний (Mg) (0,6%), марганец (Mn) (0,5%), железо (Fe) (1%). , в особых случаях медь (Cu), цинк (Zn), натрий (Na) и литий (Li).

Применяется в автомобильной промышленности (поршни, детали шасси, цилиндры, двигатели), авиации (блоки цилиндров, поршни для охлаждения, авиационные узлы) в вооружении (ящик для пушек, комплектующие для пневматических пушек), в газотурбинном оборудовании ( генераторы, теплообменники), при производстве дешевых товаров для дома (теплообменники, сантехническая арматура, мясорубка, сковороды, казаны, коптильни и др.)), в скульптурной технике, иногда при изготовлении ключей.

Недвижимость:

– состав низкой плотности от 2,5 до 2,94 г / см3,

пластик,

высокопористые и крупнозернистые эвтектические отливки

высокая износостойкость,

– устойчивость к механическим нагрузкам

долгая жизнь,

– имеет более высокую прочность и долговечность по сравнению с алюминием

легкий вес,

– силумин по прочности не уступает стали и другим металлам-аналогам,

высокая текучесть,

– низкая склонность к усадке при литье,

возможность пайки и сварки,

– цвет серый, с серебряной огранкой,

температура плавления около 670 ° C,

– хрупкий, обработка не

устойчив к коррозии во влажной атмосфере и морской воде, слабокислой и щелочной среде.

Обзор силумина | PDF | Сплав

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 10 по 18 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 22 по 23 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 27 по 36 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 40 по 49 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 53 по 54 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 65 по 67 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 72 по 91 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 96 по 99 не отображаются при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы со 104 по 118 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 129 по 130 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы 135–154 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 160 по 167 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 172 по 180 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 190 по 192 не отображаются в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 206 по 253 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 261 по 263 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 271 по 279 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 287 по 315 не показаны в этом предварительном просмотре.

Алюминий или алюминиевые сплавы – Перечень

Алюминиевый сплав – это композиция, состоящая в основном из алюминия, к которому были добавлены другие элементы. Сплав изготавливается путем смешивания элементов, когда алюминий расплавлен (жидкость), который охлаждается, образуя однородный твердый раствор. Остальные элементы могут составлять до 15 процентов сплава по массе. Добавленные элементы включают железо, медь, магний, кремний и цинк. Добавление элементов к алюминию придает сплаву улучшенную прочность, обрабатываемость, коррозионную стойкость, электропроводность и / или плотность по сравнению с чистым металлическим элементом.Алюминиевые сплавы имеют тенденцию быть легкими и устойчивыми к коррозии.

Список алюминиевых сплавов

Это список некоторых важных алюминия или алюминиевых сплавов.

  • AA-8000: используется для сборки провода в соответствии с Национальным электрическим кодексом
  • Alclad: алюминиевый лист, изготовленный путем приклеивания алюминия высокой степени чистоты к высокопрочному материалу сердечника
  • Al-Li (литий, иногда ртуть)
  • Alnico (алюминий, никель, медь)
  • Birmabright (алюминий, магний)
  • Дуралюминий (медь, алюминий)
  • Хиндалий (алюминий, магний, марганец, кремний)
  • Магний (5% магния)
  • Магнокс (оксид магния, алюминий)
  • Намбе (алюминий плюс семь других неуказанных металлов)
  • Силумин (алюминий, кремний)
  • Титанал (алюминий, цинк, магний, медь, цирконий)
  • Замак (цинк, алюминий, магний, медь)
  • Алюминий образует другие сложные сплавы с магнием, марганцем и платиной

Идентификация алюминиевых сплавов

У сплавов есть общие названия, но их можно идентифицировать с помощью четырехзначного числа.Первая цифра числа обозначает класс или серию сплава.

1xxx – Технически чистый алюминий также имеет четырехзначный цифровой идентификатор. Сплавы серии 1xxx изготовлены из алюминия чистотой 99% или выше.

2xxx – Основным легирующим элементом серии 2xxx является медь. Термообработка этих сплавов повышает их прочность. Эти сплавы прочные и жесткие, но не так устойчивы к коррозии, как другие алюминиевые сплавы, поэтому для использования их обычно окрашивают или покрывают.Самый распространенный авиационный сплав – 2024. Сплав 2024-Т351 – один из самых твердых алюминиевых сплавов.

3xxx – Основным легирующим элементом этой серии является марганец, обычно с меньшим количеством магния. Самый популярный сплав из этой серии – 3003, работоспособный и умеренно прочный. 3003 используется для изготовления кухонной утвари. Сплав 3004 – один из сплавов, используемых для изготовления алюминиевых банок для напитков.

4xxx – Кремний добавляется в алюминий для получения сплавов 4xxx.Это снижает температуру плавления металла, не делая его хрупким. Эта серия используется для изготовления сварочной проволоки. Сплав 4043 используется для изготовления присадочных сплавов для сварки автомобилей и элементов конструкций.

5xxx – Основным легирующим элементом серии 5xxx является магний. Эти сплавы прочные, свариваемые и устойчивы к морской коррозии. Сплавы 5xxx используются для изготовления сосудов под давлением и резервуаров для хранения, а также для различных морских применений. Сплав 5182 используется для изготовления крышек алюминиевых банок для напитков.Итак, алюминиевые банки на самом деле состоят как минимум из двух сплавов!

6xxx – Кремний и магний присутствуют в сплавах 6xxx. Элементы объединяются, образуя силицид магния. Эти сплавы поддаются формованию, сварке и термообработке. Они обладают хорошей коррозионной стойкостью и средней прочностью. Самый распространенный сплав в этой серии – 6061, из которого изготавливают рамы грузовиков и лодок. Продукты экструзии из серии 6xxx используются в архитектуре и при создании iPhone 6.

7xxx – Цинк является основным легирующим элементом в серии, начинающейся с цифры 7.Полученный сплав поддается термообработке и очень прочен. Важными сплавами являются сплавы 7050 и 7075, которые используются для изготовления самолетов.

8xxx – это алюминиевые сплавы с другими элементами. Примеры включают 8500, 8510 и 8520.

9xxx – В настоящее время серия, начинающаяся с цифры 9, не используется.

Какой алюминиевый сплав самый прочный?

Марганец, добавленный к алюминию, увеличивает его прочность и дает сплав с превосходной обрабатываемостью и коррозионной стойкостью.Самым прочным сплавом из нетермообрабатываемой марки является сплав 5052.

Классификация алюминиевых сплавов

В общем, две широкие категории алюминиевых сплавов – это деформируемые сплавы и литейные сплавы. Обе эти группы подразделяются на термически обрабатываемые и нетермообрабатываемые типы. Около 85% алюминия используется в деформируемых сплавах. Литые сплавы относительно недороги в производстве из-за их низкой температуры плавления, но они, как правило, имеют более низкий предел прочности на разрыв, чем их деформируемые аналоги.

Источники

  • Дэвис, Дж. Р. (2001). «Алюминий и алюминиевые сплавы». Легирование: основные сведения . С. 351–416.
  • Degarmo, E. Paul; Black, J T .; Козер, Рональд А. (2003). Материалы и процессы в производстве (9-е изд.). Вайли. п. 133. ISBN 0-471-65653-4.
  • Кауфман, Джон Гилберт (2000). «Приложения для алюминиевых сплавов и сплавов». Знакомство с алюминиевыми сплавами и сплавами .ASM International. С. 93–94. ISBN 978-0-87170-689-8.

Новый алюминиевый легкий сплав «Хлюмин» (чрезвычайно устойчивый к коррозии в морской воде)

Аннотация

1. Все легкие алюминиевые сплавы очень слабы для коррозии в морской воде. Даже дюралюминий, лучший сплав для прокатки, и силумин, один из лучших литейных, не годятся в этом отношении. Некоторые сплавы действительно не подвержены коррозии, но не используются из-за их худших механических свойств и трудностей при литье, прокатке или ковке. Новый сплав был изобретен в нашей лаборатории 6 лет назад, промышленные исследования были завершены, и теперь продукты используются в некоторых работах.Он был назван «Хлюмин», так как содержит хром, но также добавлено несколько процентов магния и железа. Краткое описание будет дано на следующих страницах.
2. Устойчивость к коррозии. Отливки из хлюмина и сплава состава Cu 8%, Al 92%, самого распространенного, оба изготовлялись с помощью металлической формы, были погружены в раствор NaCl 5. Фото. Показываю результат через 4 года. Хлюмин оставил лишь небольшое количество осадка, сохранив даже некоторый блеск, в то время как другой был сильно корродирован с осаждением значительной массы гидроксида алюминия.Обработанные поверхности пластин из хлюмина и силумина ежедневно подвергались воздействию воздуха, распыляемого соленой водой. Фото. 2 показывает результат через 2 месяца. На силумине появилось много черных пятен, но хлумин остался светлым. Эта разница наблюдалась и на образцах, погруженных в морскую воду на год. Затем были проведены эксперименты в некоторой степени количественно. Образцы погружали в 5% раствор NaCl в отдельные флаконы. Количество отложений и уменьшение веса образца измеряли через 40 дней.Результаты представлены на рис. 1. Хлумин был немного лучше, чем алюминий. Силумин, Y-сплав, дюралюминий и все другие, содержащие Cu или Zn, подверглись сильному воздействию. Изменения механических свойств из-за коррозии показаны на рис. 2. Многие образцы проволоки для испытаний были погружены в 5% раствор NaCl, и раствор время от времени обновляли, чтобы подвергать их воздействию воздуха в течение дня для ускорения коррозии. Хлюминовая и алюминиевая проволока, отожженная или нет, при погружении в воду на 5 месяцев практически не теряет своей прочности.В некоторых случаях удлинение уменьшается. Между тем, дюралюминий, подвергнутый различной термообработке или нет, быстро теряет оба качества. Через 3 месяца прочность снижается до 80–20% от первоначального значения, а относительное удлинение – до 50–20%.
3. В качестве литейного сплава. Механические свойства литого сплава во многом зависят от условий литья. На рис. 3 представлены данные о слитках, изготовленных аналогичным образом с использованием одной и той же металлической формы. Силумин был в идеально «доработанном» состоянии. Хлюмин немного уступает Y-сплаву по прочности и пределу текучести, но превосходит его по удлинению и ударопрочности.Он лучше, чем силумин, во всех отношениях, его легче отливать и он безопасен в использовании, поскольку при его производстве не требуется специального процесса (модификации). Любая сложная форма может быть отлита, выдерживая жесткие испытания давлением воды. Поршни двигателя внутреннего сгорания и детали электродвигателя эксплуатируются более года с лучшим результатом, чем у сплава Y.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *