Алюминиевые отливки АК7М2 в Минске

Алюминиевые отливки АК7М2: состав, свойства и применение

Алюминиевые отливки из сплава АК7М2 — это изделия, получаемые литьём под давлением, в кокиль или в песчано-глинистые формы из силумина эвтектического класса. Сплав АК7М2 относится к системе Al–Si–Cu и регламентируется ГОСТ 1583–93. Базовое содержание кремния составляет 6–8 %, меди — 1,5–3 %, что обеспечивает материалу сочетание высоких литейных характеристик и повышенных механических показателей по сравнению с двойными силуминами.

Ключевая особенность АК7М2 — хорошая жидкотекучесть и незначительная усадка при кристаллизации. Это позволяет получать тонкостенные отливки сложной конфигурации с минимальными литейными дефектами. Легирование медью упрочняет твёрдый раствор, повышая предел прочности при растяжении до 180–220 МПа в литом состоянии и до 240–280 МПа после термической обработки по режиму Т6 (закалка + искусственное старение). Твёрдость отливок по Бринеллю достигает 65–95 HB в зависимости от способа литья и термообработки.

Химический состав и структура

Химический состав сплава АК7М2 нормируется следующим образом:

• кремний — 6,0–8,0 %;
• медь — 1,5–3,0 %;
• марганец — 0,2–0,6 %;
• магний — 0,2–0,5 %;
• железо — до 1,0 % (в кокильном литье до 1,3 %);
• цинк — до 0,5 %;
• титан — до 0,1 %.

Микроструктура отливок АК7М2 состоит из -твёрдого раствора алюминия, эвтектики ( + Si) и интерметаллидных фаз AlCu и AlCuMgSi. При модифицировании кремниевой эвтектики натрием или стронцием форма частиц кремния изменяется с пластинчатой на волокнистую, что повышает пластичность и усталостную прочность отливок. Для уплотнения структуры и устранения газовой пористости применяют рафинирование расплава аргоном или гексахлорэтаном.

Механические характеристики отливок

Механические свойства отливок АК7М2 зависят от способа литья и термической обработки. Литьё под давлением обеспечивает более плотную структуру и повышенные показатели прочности, тогда как литьё в песчаные формы даёт несколько более низкие значения из-за более медленного охлаждения и крупнозернистой структуры.

Эксплуатационные свойства и области применения

Отливки АК7М2 характеризуются удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и пресной воде, однако уступают по этому показателю сплавам без меди. Рабочие температуры эксплуатации — от –60 до +200 C. При нагреве свыше 250 C наблюдается снижение прочностных характеристик из-за коагуляции упрочняющих фаз.

Основные области применения отливок АК7М2:

• корпусные детали насосного оборудования и гидрораспределителей;
• картеры редукторов и коробок передач;
• корпуса электродвигателей и генераторов;
• детали тормозных систем и сцепления грузового транспорта;
• корпусные элементы пневмоаппаратуры и запорной арматуры;
• несущие кронштейны и опоры промышленного оборудования.

Благодаря хорошей обрабатываемости резанием отливки АК7М2 легко подвергаются механической обработке на токарных и фрезерных станках с получением поверхностей высокого класса точности. Сплав допускает аргонодуговую сварку с присадочным материалом того же состава, однако для ответственных сварных узлов рекомендуется применять термообработку после сварки для снятия внутренних напряжений.

Особенности литейного производства

При производстве отливок АК7М2 методом литья под давлением температура расплава поддерживается в диапазоне 680–720 C, температура пресс-формы — 180–250 C. Для кокильного литья температура заливки составляет 700–740 C, температура кокиля — 200–300 C. Рекомендуемая скорость прессования при литье под давлением — 2–5 м/с, удельное давление подпрессовки — 80–120 МПа.

Для повышения герметичности отливок, работающих под давлением жидкости или газа, применяют пропитку пор полимерными составами на основе метакрилатов или эпоксидных смол. Это особенно актуально для корпусов гидравлических агрегатов, работающих при давлении до 16 МПа.

Вопросы и ответы