Алюминиевые отливки АЛ7-4 в Минске

Алюминиевые отливки АЛ7-4: характеристики сплава и применение в машиностроении

Алюминиевые отливки АЛ7-4 — это изделия, получаемые из литейного алюминиевого сплава системы Al–Si–Cu–Mg, легированного кремнием, медью и магнием. Сплав АЛ7-4 (маркировка по ГОСТ 1583-93) относится к группе силуминов с повышенной прочностью и предназначен для изготовления фасонных отливок методами литья в кокиль, литья под давлением и литья в песчаные формы. Химический состав сплава обеспечивает сочетание достаточной жидкотекучести, низкой усадки и способности к термическому упрочнению.

Химический состав и механические свойства

Сплав АЛ7-4 содержит 7,0–9,0 % кремния, 1,0–2,0 % меди, 0,2–0,8 % магния, 0,2–0,8 % марганца, примеси железа не более 0,6 %. Такое легирование формирует гетерогенную структуру с включениями эвтектического силумина и упрочняющих фаз CuAl и MgSi. После термической обработки (закалка при 515–525 C с последующим искусственным старением при 155–175 C) достигаются следующие механические характеристики:

• предел прочности при растяжении — 230–280 МПа;
• предел текучести — 160–200 МПа;
• относительное удлинение — 2–4 %;
• твёрдость по Бринеллю — 70–90 HB;
• плотность — 2,65–2,70 г/см;
• температура плавления — 540–610 C.

Сплав сохраняет работоспособность в интервале температур от –60 C до +150 C. При нагреве выше 150 C наблюдается снижение прочностных характеристик вследствие коагуляции упрочняющих фаз.

Технологические особенности литья

Алюминиевые отливки АЛ7-4 получают преимущественно литьём в металлические формы (кокиль) и литьём под давлением. Линейная усадка сплава составляет 0,8–1,1 %, что требует учёта при проектировании литниково-питающих систем. Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью (200–250 мм по спиральной пробе), что позволяет заполнять тонкостенные полости толщиной от 3 мм. Для предотвращения газовой пористости применяют вакуумирование формы или продувку расплава аргоном. Термическая обработка отливок проводится по режиму Т5 или Т6 в зависимости от требуемого комплекса свойств.

Типовые области применения

Отливки из сплава АЛ7-4 востребованы в тех узлах, где необходимы повышенная прочность при умеренной массе и стойкость к знакопеременным нагрузкам:

• корпусные детали редукторов и насосных агрегатов в нефтегазовой отрасли;
• кронштейны и рычаги подвески в автомобилестроении;
• детали тормозных систем и рулевых механизмов;
• элементы арматуры для пневматических и гидравлических систем;
• корпуса электродвигателей и приборных блоков;
• детали текстильного и полиграфического оборудования.

Сравнение с другими литейными сплавами

Контроль качества и дефектация

Отливки АЛ7-4 подвергаются контролю химического состава спектральным анализом, рентгенографическому или ультразвуковому контролю внутренних дефектов, а также измерению твёрдости. Недопустимыми дефектами являются горячие трещины, усадочные раковины в зонах концентрации напряжений, оксидные плёнки на поверхности разъёма. Для ответственных деталей применяется люминесцентная дефектоскопия. Механические испытания проводят на образцах, вырезанных из приливов или из тела отливки.

Вопросы и ответы