Алюминиевые отливки АЛ11 в Минске


Алюминиевые отливки АЛ11: литейный силумин для тонкостенных корпусных деталей

АЛ11 — литейный алюминиево-кремниевый сплав системы Al–Si–Mg, легированный магнием и модифицированный натрием или стронцием. Отливки из АЛ11 получают литьём в кокиль, литьём под давлением и в песчано-смоляные формы; сплав относится к силуминам эвтектического типа с содержанием кремния 10–13 %. Сочетание узкого интервала кристаллизации, высокой жидкотекучести и низкой линейной усадки (0,8–1,1 %) обеспечивает воспроизводимость геометрии тонкостенных корпусов, кронштейнов и арматуры без горячих трещин.

Химический состав и структура

Основа сплава — алюминий; кремний 10–13 % формирует эвтектику Al–Si, магний 0,2–0,5 % обеспечивает упрочнение при термической обработке за счёт выделения фазы MgSi. Модифицирование переводит игольчатую эвтектику в мелкодисперсную, что повышает пластичность и герметичность отливки. Железо ограничивают до 0,6–1,0 % для снижения объёмной доли хрупких игл -AlFeSi, а примеси меди и цинка нормируют для сохранения коррозионной стойкости.

Механические и литейные характеристики

ПоказательБез ТОТ5 (закалка + старение)Т6Метод контроля
Предел прочности в, МПа170–200230–260260–290ГОСТ 1497
Относительное удлинение , %2–32–43–5ГОСТ 1497
Твёрдость HB60–7080–9590–110ГОСТ 9012
Жидкотекучесть, мм350–420——проба на спираль
Температура заливки, C680–720——термопара

Технологические режимы литья

Для кокильного литья расплав перегревают до 700–740 C, форму подогревают до 200–300 C; скорость кристаллизации регулируют теплоизоляционными покрытиями. При литье под давлением давление прессования составляет 40–90 МПа, что позволяет получать стенки толщиной от 2 мм. Термическая обработка Т5 включает нагрев под закалку до 520–540 C, охлаждение в воде и искусственное старение при 160–180 C в течение 4–6 ч.

Области применения

  • Корпусы редукторов, насосов и электродвигателей малой мощности в станкостроении.
  • Картеры, крышки и кронштейны в автомобильной и тракторной технике.
  • Арматура пневмо- и гидросистем, работающая при давлении до 1,6 МПа.
  • Корпусные детали приборов и бытовой техники, получаемые литьём под давлением.
  • Детали электротехнического назначения с требованиями к герметичности.

Нормативная база и контроль качества

  • ГОСТ 1583 — маркировка и химический состав алюминиевых литейных сплавов.
  • ГОСТ 2685 — отбор проб и подготовка образцов для спектрального анализа.
  • ГОСТ 1497 — испытания на растяжение при нормальной температуре.
  • Рентгенографический и ультразвуковой контроль внутренних дефектов отливок.
  • Гидро- и пневмоиспытания на герметичность корпусных деталей.

Вопросы и ответы

Чем АЛ11 отличается от АК12?

АЛ11 содержит магний 0,2–0,5 % и упрочняется термической обработкой, тогда как АК12 — нелегированный эвтектический силумин без упрочняющей термообработки. Это даёт АЛ11 более высокий предел прочности после Т5 и Т6.

Какая максимальная толщина стенки достижима при литье под давлением?

Оптимальный диапазон — 2–6 мм; при большей толщине возрастает пористость усадочного происхождения, снижающая герметичность корпуса.

Применяется ли АЛ11 для сварных конструкций?

Сплав сваривается ограниченно из-за склонности к образованию горячих трещин в зоне термического влияния; сварку применяют только для неответственных соединений с последующей термообработкой.

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность?

Режим Т6: закалка от 520–540 C в воде и старение при 160–180 C в течение 4–6 ч; обеспечивает в до 290 МПа при сохранении относительного удлинения 3–5 %.