Алюминиевая поковка АК4-1 в Минске

Алюминиевая поковка АК4-1: жаропрочный сплав для нагруженных деталей

Алюминиевая поковка АК4-1 — деформированный полуфабрикат из термически упрочняемого сплава системы Al–Cu–Mg–Ni–Fe, легированного никелем и железом для сохранения прочности при нагреве до 200–250 C. Сплав относится к группе жаропрочных алюминиевых материалов и предназначен для изготовления штампованных и кованых деталей, работающих под нагрузкой в условиях повышенных температур. Поковки получают горячей объёмной штамповкой или свободной ковкой при 380–450 C с последующей закалкой и искусственным старением.

Химический состав и механические свойства

Никель в количестве 0,8–1,3 % и железо 0,8–1,3 % образуют дисперсные фазы AlFeNi и AlCuFe, которые тормозят разупрочнение при нагреве. Медь 1,9–2,6 % и магний 1,4–1,8 % обеспечивают эффект дисперсионного твердения. Содержание кремния ограничено 0,35 %, примеси железа и никеля регламентированы узкими интервалами.

Технологические особенности поковок

Штамповка АК4-1 требует соблюдения температурного интервала: нагрев заготовки до 440–470 C, окончание деформации не ниже 380 C. Превышение температуры ведёт к пережогу и снижению механических характеристик. После штамповки поковки подвергают закалке в воде с температуры 525–535 C и старению при 165–175 C в течение 10–15 часов. Режим старения определяет баланс прочности и пластичности.

Поковки поставляются с обточенной или необработанной поверхностью, с контролем макро- и микроструктуры. Допускается правка в горячем состоянии. Для снятия внутренних напряжений применяют отжиг при 350–400 C.

Области применения

• Детали поршневой группы двигателей внутреннего сгорания: поршни, головки цилиндров, вкладыши.
• Элементы газотурбинных установок и компрессоров, работающие при 150–250 C.
• Силовые детали авиационных агрегатов: кронштейны, фитинги, качалки.
• Детали нефтегазового оборудования: корпусы арматуры, переходники, фланцы.
• Нагруженные элементы шасси и тормозных систем спецтехники.
• Детали центробежных насосов и компрессоров химической промышленности.

Обрабатываемость и сварка

Сплав АК4-1 удовлетворительно обрабатывается резанием после старения, склонен к образованию стружки сливного типа. Сварка плавлением затруднена из-за горячих трещин; применяют аргонодуговую сварку с подогревом или соединения через заклёпки и болты. Коррозионная стойкость без защитных покрытий умеренная, рекомендуется анодирование или нанесение лакокрасочных покрытий.

Вопросы и ответы