Алюминиевые отливки АЛ4 в Минске

Алюминиевые отливки АЛ4 — литейный сплав системы Al–Si–Mg

Алюминиевые отливки АЛ4 — это изделия, получаемые литьём из силумина марки АЛ4 (аналог АК9ч по ГОСТ 1583–93). Сплав относится к доэвтектическим силуминам с содержанием кремния 8,0–10,5 %, легированным магнием в пределах 0,17–0,30 %. Благодаря узкому интервалу кристаллизации и высокой жидкотекучести АЛ4 обеспечивает получение плотных отливок сложной конфигурации с толщиной стенки от 3 до 50 мм. Материал предназначен для работы в интервале температур от –60 до +350 C и сохраняет механические свойства после термической обработки по режиму Т6 (закалка при 535 5 C с последующим старением при 175 5 C).

Химический состав и структура сплава АЛ4

Основные легирующие компоненты — кремний и магний. Кремний формирует эвтектическую составляющую, обеспечивающую литейные свойства, а магний образует упрочняющую фазу MgSi после закалки и искусственного старения. Примеси ограничены: железо — не более 0,6 %, медь — до 0,3 %, цинк — до 0,3 %. Структура отливок после модифицирования состоит из -твёрдого раствора и мелкодисперсной эвтектики, что обеспечивает сочетание прочности и пластичности. Для ответственных деталей применяют модифицирование натриевыми или стронциевыми флюсами, измельчающее первичные кристаллы кремния.

Механические свойства отливок АЛ4

Прочностные характеристики зависят от способа литья и термической обработки. Отливки в кокиль после закалки и старения демонстрируют временное сопротивление разрыву 210–230 МПа при относительном удлинении 2–4 %. Литьё в песчаные формы даёт несколько более низкие показатели — 190–210 МПа. Твёрдость по Бринеллю составляет 65–75 HB. Сплав характеризуется удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и в пресной воде, однако в морской воде и щелочных средах скорость коррозии возрастает.

Технологические особенности производства

Сплав АЛ4 пригоден для всех промышленных способов литья: в песчано-глинистые формы, в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям. Температура заливки составляет 700–760 C в зависимости от толщины стенки и сложности отливки. Линейная усадка — 0,9–1,1 %, что требует учёта при конструировании оснастки. Склонность к горячим трещинам минимальна благодаря широкому интервалу затвердевания. Герметичность отливок достигается пропиткой под давлением или локальной заваркой дефектов аргонодуговой сваркой с присадочным прутком того же состава.

Применение отливок из АЛ4

Изделия из сплава АЛ4 востребованы в авиастроении, судостроении, энергетическом машиностроении и автомобильной промышленности. Типовые детали — корпуса насосов, картеры редукторов, кронштейны, корпусные элементы арматуры, крыльчатки центробежных насосов, блоки цилиндров воздушного охлаждения. Отливки применяются в узлах, работающих при вибрационных нагрузках и перепадах температур, включая системы охлаждения дизельных двигателей и гидравлические приводы. Для повышения износостойкости рабочих поверхностей допускается анодирование с последующей пропиткой маслом.

Контроль качества и дефектоскопия

Ответственные отливки подвергаются рентгенографическому контролю на наличие газовой пористости и усадочных раковин. Допустимый уровень пористости регламентируется отраслевыми стандартами и обычно не превышает 2–3 % по объёму. Герметичность корпусных деталей проверяют опрессовкой воздухом под давлением 0,4–0,6 МПа с обмыливанием или погружением в ванну. Химический состав контролируется спектральным анализом на каждой плавке, механические испытания проводятся на образцах, вырезанных из тела отливки или отлитых совместно.

Вопросы и ответы