Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Алюминиевые отливки АК9: характеристики, технология и применение
Алюминиевые отливки из сплава АК9 (силумин, близкий по составу к АК9ч по ГОСТ 1583-93) — это литые изделия на основе алюминиево-кремниевой эвтектики с содержанием кремния 8–11 %. Сплав относится к системе Al–Si и предназначен для изготовления фасонных отливок методами литья в кокиль, под давлением и в песчаные формы. Отливки АК9 характеризуются сочетанием литейных и механических свойств, обеспечивающих работоспособность в условиях знакопеременных нагрузок и умеренного нагрева.
Химический состав и структура
Основа сплава — алюминий, легирующий компонент — кремний. Структура отливки состоит из эвтектики (-твёрдый раствор кремния в алюминии + кристаллы кремния) с включениями вторичных фаз. Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектический кремний, что повышает пластичность и предел прочности. Содержание железа ограничивают (не более 0,6–0,9 %), так как Fe образует игольчатые фазы AlFeSi, снижающие ударную вязкость.
- Кремний (Si) — 8,0–11,0 %
- Медь (Cu) — до 0,6 %
- Магний (Mg) — 0,2–0,5 %
- Марганец (Mn) — до 0,5 %
- Железо (Fe) — до 0,9 %
- Примеси (Ti, Zn, Ni) — суммарно до 1,0 %
Механические и физические свойства
Свойства отливок АК9 зависят от способа литья и термической обработки. Без термообработки предел прочности при растяжении составляет 150–180 МПа, после закалки и искусственного старения (Т5) — 200–240 МПа. Твёрдость по Бринеллю — 50–70 HB. Плотность сплава — 2,65–2,70 г/см, температура плавления — 555–600 C, коэффициент линейного расширения — 19–21 10 1/C.
| Способ литья | в, МПа | , % | HB | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| В песчаную форму | 150–170 | 2–3 | 50–55 | без ТО |
| В кокиль | 170–200 | 3–4 | 55–65 | Т5 |
| Литьё под давлением | 200–240 | 2–3 | 60–70 | Т5 |
Технологические особенности литья
Сплав АК9 обладает высокой жидкотекучестью (700–800 мм по спиральной пробе) и малой усадкой (0,8–1,1 %), что позволяет получать тонкостенные отливки сложной геометрии. Температура заливки — 680–750 C. Для предотвращения газовой пористости применяют вакуумирование формы и дегазацию расплава. Отливки АК9 склонны к образованию усадочных раковин, поэтому в литниковой системе предусматривают прибыли.
Области применения
Отливки из АК9 применяют в узлах, где требуется сочетание лёгкости, теплопроводности и коррозионной стойкости:
- Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования
- Картеры редукторов, крышки подшипниковых узлов
- Коллекторы и патрубки систем охлаждения двигателей
- Кронштейны и элементы крепления в станкостроении
- Детали электротехнических шкафов и распределительных устройств
- Арматура трубопроводов низкого давления
Обрабатываемость и эксплуатационные ограничения
Отливки АК9 удовлетворительно обрабатываются резанием, свариваются аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки АК. Рабочая температура эксплуатации — до 200 C; при более высоких температурах наблюдается разупрочнение. Сплав не рекомендуется для работы в средах с высокой влажностью без защитных покрытий из-за склонности к межкристаллитной коррозии при наличии примесей меди.
Вопросы и ответы
Чем АК9 отличается от АК12?
АК9 содержит 8–11 % кремния, АК12 — 10–13 %. АК9 имеет более высокую пластичность и лучше обрабатывается резанием, АК12 — более высокую жидкотекучесть и применяется для тонкостенных отливок.
Какая термообработка применима к отливкам АК9?
Применяют закалку с 535–545 C в воду и искусственное старение при 175–185 C (режим Т5). Это повышает предел прочности на 20–30 % относительно литого состояния.
Можно ли использовать отливки АК9 при температуре выше 200 C?
Нет, при нагреве выше 200 C происходит коагуляция упрочняющих фаз и падение прочности. Для высокотемпературных узлов применяют сплавы на основе Al–Cu (АК5М, АК12М2МгН).
Какой способ литья обеспечивает максимальную прочность отливок АК9?
Литьё под давлением с последующей термообработкой Т5 даёт предел прочности 200–240 МПа. Однако при литье под давлением возможна газовая пористость, снижающая герметичность.