Алюминиевые отливки АЛ23-1 в Минске


Алюминиевые отливки АЛ23-1: характеристики сплава и применение

АЛ23-1 — высокогерметичный литейный алюминиевый сплав системы Al–Si–Cu–Mg, легированный никелем и марганцем. Отливки из АЛ23-1 получают литьём в кокиль, литьём под давлением и по выплавляемым моделям. Сплав сохраняет плотную мелкозернистую структуру и минимальную пористость при толщине стенки от 4 до 40 мм, что обеспечивает герметичность корпусных деталей под избыточным давлением до 4 МПа.

Химический состав и структура

Основа — алюминий, содержание кремния — 11–13 %, меди — 1,5–2,5 %, магния — 0,8–1,3 %, никеля — 0,8–1,3 %, марганца — 0,3–0,8 %. Никель образует тугоплавкие фазы AlNi и AlCuNi, повышающие жаропрочность; марганец связывает железо в компактные включения и снижает охрупчивание. Модифицирование натрием или стронцием дробит эвтектику и повышает плотность отливки.

Механические и литейные свойства

ПоказательКокильЛитьё под давлениемВыплав. моделиТермообработка
Предел прочности в, МПа240–280260–300230–260T5
Относительное удлинение , %1,5–2,51,0–2,01,5–3,0T5
Твёрдость HB70–8575–9065–80T5
Плотность, кг/м270027002700—
Линейная усадка, %0,8–1,10,6–0,90,9–1,2—

Области применения

  • Корпуса гидронасосов и гидромоторов, работающих при давлении до 32 МПа.
  • Картеры редукторов, крышки подшипниковых узлов прокатных станов.
  • Детали топливной аппаратуры дизелей: корпуса ТНВД, крышки форсунок.
  • Арматура пневмо- и гидросистем с рабочей температурой до 250 C.
  • Корпусные детали компрессоров и турбокомпрессоров наддува.
  • Элементы тормозных систем и рулевых механизмов спецтехники.

Технологические особенности литья

Температура заливки — 680–720 C. Сплав склонен к образованию усадочной пористости, поэтому применяют прибыли с теплоизоляционными вставками и кристаллизацию под давлением. Для литья под давлением температура расплава — 660–690 C, давление прессования — 40–80 МПа. Термообработка T5 (искусственное старение при 175–185 C, 6–8 ч) повышает предел текучести на 15–20 % без снижения герметичности.

Эксплуатационные ограничения

Сплав работоспособен в интервале от –60 C до +250 C. Длительный нагрев выше 300 C вызывает коагуляцию упрочняющих фаз и падение прочности. АЛ23-1 не предназначен для контакта с морской водой без защитных покрытий: медьсодержащая матрица склонна к питтинговой коррозии. Обрабатываемость резанием удовлетворительная, сварка затруднена из-за горячих трещин.

Вопросы и ответы

Чем АЛ23-1 отличается от АК12М2МгН?

АЛ23-1 содержит никель и марганец при пониженном содержании меди, что даёт более высокую герметичность и жаропрочность до 250 C при меньшей склонности к хрупкости.

Какая термообработка применяется для отливок АЛ23-1?

Стандартно — T5: искусственное старение при 175–185 C в течение 6–8 ч. Закалка в воду не применяется из-за риска коробления тонкостенных корпусов.

Обеспечивает ли АЛ23-1 герметичность под давлением?

Да, при литье в кокиль с кристаллизацией под давлением отливки выдерживают гидроиспытания до 4 МПа без пропусков при толщине стенки от 5 мм.

Применяется ли АЛ23-1 для литья под давлением?

Да, сплав перерабатывается литьём под давлением при температуре расплава 660–690 C и давлении прессования 40–80 МПа, обеспечивая плотную структуру корпусных деталей.