Алюминиевые отливки АЛ5 в Минске

Алюминиевые отливки АЛ5 — литейный сплав системы Al–Si–Cu для ответственного машиностроения

Алюминиевые отливки АЛ5 — это изделия, получаемые литьём из алюминиевого сплава марки АЛ5 (аналог АК5М2 по ГОСТ 1583–93). Сплав относится к системе Al–Si–Cu (силумины с медью) и предназначен для фасонного литья в песчаные, кокильные и литьевые формы. Основное отличие АЛ5 от двойных силуминов — наличие меди в количестве 1,5–3,5%, что обеспечивает упрочнение после термической обработки и повышенные механические свойства при рабочих температурах до 250 C.

Химический состав АЛ5 регламентируется ГОСТ 1583–93: кремний 4,5–5,5%, медь 1,5–3,5%, марганец 0,5–0,8%, магний 0,35–0,6%, примеси — железо, цинк, никель, титан в сумме не более 1,5%. Сплав склонен к образованию усадочной пористости, поэтому при проектировании отливок требуется учитывать направленную кристаллизацию и применять прибыли. Жидкотекучесть АЛ5 достаточна для получения тонкостенных отливок сложной конфигурации с толщиной стенки от 3 мм.

Механические свойства и термическая обработка

В литом состоянии (без термообработки) отливки АЛ5 имеют предел прочности 150–170 МПа, относительное удлинение 1–2%. После закалки и искусственного старения по режиму Т6 (нагрев 525 5 C, выдержка 4–6 ч, закалка в воде 60–100 C, старение при 175 5 C в течение 10–15 ч) прочность возрастает до 200–230 МПа, твёрдость — до 70–80 HB. Термообработка также повышает предел текучести до 140–160 МПа, что важно для деталей, работающих под статическими нагрузками.

Сплав АЛ5 обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, однако уступает по этому показателю сплавам без меди. Для защиты от коррозии отливки подвергают анодированию или наносят лакокрасочные покрытия. Механическая обрабатываемость АЛ5 хорошая — резание не вызывает затруднений, стружка ломкая, что позволяет получать поверхности с шероховатостью Ra 1,25–2,5 мкм.

Применение отливок из АЛ5

Отливки АЛ5 применяются в узлах, где требуется сочетание лёгкости, прочности и теплостойкости. Основные области использования:

• корпусные детали насосов и компрессоров — крышки, корпуса, фланцы, работающие при давлении до 10 МПа;
• элементы топливной аппаратуры дизельных двигателей — корпуса форсунок, распределители;
• детали гидросистем и пневмоприводов — блоки клапанов, золотниковые корпуса;
• корпуса электродвигателей и генераторов, работающие при температуре до 200 C;
• арматура трубопроводов — корпуса задвижек, вентилей, обратных клапанов.

Благодаря стабильным механическим свойствам после термообработки, отливки АЛ5 применяются в авиастроении для изготовления кронштейнов, опор и элементов крепежа, несущих умеренные нагрузки. В судостроении сплав используется для деталей судовых систем, не контактирующих с морской водой.

Технологические особенности литья

Температура заливки АЛ5 зависит от способа литья: для песчаных форм — 700–740 C, для кокиля — 680–720 C, для литья под давлением — 660–700 C. Линейная усадка составляет 0,9–1,1%, что требует учёта при конструировании модельной оснастки. Сплав склонен к газонасыщению, поэтому плавку ведут под флюсом или с продувкой аргоном, а при заливке применяют фильтровальные сетки для задержания оксидных включений.

Свариваемость АЛ5 ограниченная — при необходимости ремонта отливок используют аргонодуговую сварку с присадочным прутком того же состава с последующей термообработкой. Допустимая нагрузка на сварные швы — не более 80% от прочности основного металла.

Контроль качества отливок

Отливки АЛ5 подвергаются входному контролю по химическому составу (спектральный анализ), рентгеновскому контролю на наличие усадочных раковин и газовой пористости, а также гидравлическим испытаниям на герметичность для корпусных деталей. Допустимые дефекты регламентируются ГОСТ 1583–93 и отраслевыми нормативными документами в зависимости от группы герметичности и условий нагружения.

Вопросы и ответы