Алюминиевые отливки АЛ3: характеристики сплава и применение в литье
Алюминиевые отливки АЛ3 — продукция из литейного алюминиевого сплава системы Al–Si–Mg, соответствующего марке АК12оч по ГОСТ 1583-93. Сплав АЛ3 относится к эвтектическим силуминам с содержанием кремния 11–13 % и предназначен для изготовления фасонных отливок методами литья в песчаные формы, кокиль и под давлением. Отливки АЛ3 отличаются высокой жидкотекучестью, минимальной усадкой и стабильной плотностью структуры без горячих трещин.
Химический состав и механические свойства
Химический состав сплава АЛ3 регламентируется ГОСТ 1583-93: кремний — 11,0–13,0 %, магний — 0,2–0,5 %, марганец — до 0,5 %, железо — до 0,7 %, алюминий — основа. Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектику и повышает пластичность. Механические свойства отливок АЛ3 зависят от способа литья и режима термической обработки.
| Способ литья | в, МПа | , % | НВ | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| В песчаную форму | 160–180 | 2–3 | 50–55 | Без ТО |
| В кокиль | 180–200 | 3–4 | 55–60 | T2 |
| Под давлением | 200–230 | 2–3 | 60–65 | T5 |
| В кокиль | 200–240 | 4–6 | 60–70 | T6 |
Технологические особенности литья
Сплав АЛ3 обладает линейной усадкой 0,8–1,1 % и температурой литья 680–750 C. Высокая жидкотекучесть обеспечивает заполнение тонкостенных полостей толщиной от 3 мм. Для предотвращения газовой пористости применяют вакуумную дегазацию расплава и продувку аргоном. Отливки АЛ3 не склонны к образованию горячих трещин благодаря эвтектической структуре.
- Литьё в песчано-глинистые формы — для крупногабаритных корпусов
- Литьё в кокиль — для серийных деталей с повышенной точностью
- Литьё под давлением — для тонкостенных корпусных элементов
- Литьё по выплавляемым моделям — для сложной геометрии
Области применения отливок АЛ3
Отливки из сплава АЛ3 применяются в автомобилестроении для картеров коробок передач, корпусов насосов и кронштейнов; в приборостроении — для рам и корпусов измерительных приборов; в электротехнике — для корпусов распределительных щитов. Сплав востребован при производстве арматуры низкого давления, деталей компрессоров и элементов промышленной вентиляции.
- Картеры и крышки редукторов
- Корпуса центробежных насосов
- Кронштейны и опоры конвейерных систем
- Корпуса электрощитового оборудования
- Детали пневмо- и гидроаппаратуры
Обрабатываемость и эксплуатационные свойства
Отливки АЛ3 удовлетворительно обрабатываются резанием, свариваются аргонодуговой сваркой, подвергаются анодированию и окрашиванию. Рабочий диапазон температур — от –60 C до +150 C. Сплав обладает коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и в среде пресной воды, но требует защитных покрытий при контакте с щелочами и морской водой.
Вопросы и ответы
Какой аналог имеет сплав АЛ3 по международной классификации?
Сплав АЛ3 близок к марке A413.0 по стандарту ASTM и к силумину AlSi12 по DIN 1725. Отличия касаются содержания магния и примесей железа.
Какая термообработка применяется для отливок АЛ3?
Используют режимы T2 (отжиг), T5 (искусственное старение после литья) и T6 (закалка с последующим старением). Режим T6 повышает предел прочности до 240 МПа.
Допускается ли сварка отливок из сплава АЛ3?
Да, применяется аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадочной проволокой АК12оч. Сварные швы требуют последующей термообработки для снятия напряжений.
Какова минимальная толщина стенки отливки АЛ3?
При литье в кокиль минимальная толщина стенки составляет 3 мм, при литье под давлением — 2 мм. Для песчаных форм рекомендуемая толщина — от 4 мм.
