Алюминиевые отливки АЛ22 в Минске

Алюминиевые отливки АЛ22 — жаропрочный литейный сплав системы Al–Cu–Mn

Алюминиевые отливки АЛ22 — это изделия, получаемые литьём из жаропрочного деформируемо-литейного сплава на основе системы алюминий–медь–марганец (Al–Cu–Mn). Материал относится к группе сплавов с повышенной теплостойкостью и предназначен для эксплуатации при температурах до 300 C. В отличие от стандартных литейных алюминиевых силуминов, АЛ22 не содержит кремния в качестве основного легирующего элемента, что определяет его специфические литейные и механические характеристики.

Химический состав и структура

Сплав АЛ22 легирован медью (4,5–6,0 %), марганцем (0,6–1,0 %), титаном (0,05–0,15 %) и кадмием (0,05–0,2 %). Ограниченное содержание железа и кремния (не более 0,5 % каждого) обеспечивает стабильность механических свойств в литом состоянии. Структура отливок формируется твёрдым раствором меди в алюминии с упрочняющими интерметаллидными фазами AlCu и AlMn, которые сохраняют стабильность при повышенных температурах.

Механические свойства при нагреве

Ключевое преимущество отливок из АЛ22 — сохранение прочностных характеристик при длительном нагреве. После закалки и искусственного старения сплав демонстрирует предел прочности 280–340 МПа при комнатной температуре, при этом при 250 C предел прочности составляет не менее 180 МПа. Жаропрочность обеспечивается низкой скоростью диффузионных процессов в алюминиевой матрице, легированной медью и марганцем.

Технология литья и термическая обработка

Отливки из АЛ22 изготавливаются методами литья в кокиль, по выплавляемым моделям и в песчано-глинистые формы. Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью, однако склонен к усадке и горячим трещинам, что требует применения прибылей увеличенного сечения и местного охлаждения при проектировании литниковой системы. Рекомендуемая температура заливки — 700–740 C, температура подогрева кокиля — 250–300 C.

Обязательная термическая обработка отливок — закалка при 525–535 C с выдержкой 6–10 часов в зависимости от сечения стенки, охлаждение в воде с температурой 60–100 C, последующее старение при 175–185 C в течение 6–8 часов. Такой режим обеспечивает максимальное упрочнение и стабилизацию структуры для длительной работы при нагреве.

Применение в промышленности

Алюминиевые отливки АЛ22 востребованы в узлах, работающих при повышенных температурах в условиях умеренных механических нагрузок:

• корпусные детали топливных насосов и регуляторов авиационных газотурбинных двигателей;
• крыльчатки и диффузоры центробежных компрессоров, работающих при 200–300 C;
• корпуса масляных и гидравлических агрегатов с температурой рабочей среды до 250 C;
• детали арматуры трубопроводов для перекачки нагретых жидкостей;
• элементы поршневых компрессоров и воздуходувок с температурой сжатой среды до 300 C.

Особенности механической обработки

Отливки из АЛ22 хорошо обрабатываются резанием на токарных и фрезерных станках. Материал склонен к налипанию на режущую кромку, поэтому рекомендуется применять инструмент с полированными передними поверхностями и обильное охлаждение эмульсией. Скорость резания при точении твёрдосплавным инструментом — 150–250 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об. При сверлении глубоких отверстий необходимо использовать сверла с полировкой канавок и периодический вывод инструмента для удаления стружки.

Контроль качества отливок

Приёмка отливок из АЛ22 включает контроль химического состава спектральным методом, проверку механических свойств на образцах, вырезанных из тела отливки или отлитых совместно, а также рентгенографический контроль на отсутствие усадочных раковин и газовой пористости. Для ответственных деталей авиационного назначения дополнительно проводится люминесцентный контроль поверхности на выявление трещин и несплошностей.

Вопросы и ответы