Алюминиевые отливки АЛ8: литейный сплав для арматуры и корпусных деталей
АЛ8 — литейный алюминиевый сплав системы Al–Mg с номинальным содержанием магния 7,5–10,5 % (марка по ГОСТ 1583-93, группа Al–Mg, близкий аналог — 520.0 по ASTM). Отливки из АЛ8 получают литьём в песчаные формы, кокиль, по выплавляемым моделям и литьём под давлением. Сплав отличается высокой коррозионной стойкостью в морской атмосфере, в растворах щелочей и слабых кислот, хорошо обрабатывается резанием и полируется до зеркального блеска. Усадка линейная — 1,1–1,3 %, температура литья — 680–750 C, температура заливки в кокиль — 680–720 C.
Химический состав и механические свойства
Основной легирующий элемент — магний; для модифицирования структуры вводят титан, бериллий (0,02–0,07 % для снижения окисляемости расплава), кремний и железо ограничивают. Содержание примесей железа не должно превышать 0,3 %, кремния — 0,3 %, что обеспечивает пластичность и ударную вязкость. Сплав не упрочняется термической обработкой; повышение прочности достигается только легированием и модифицированием.
| Показатель | Значение | Условия испытаний | Метод литья | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 280 МПа | 20 C, литое состояние | кокиль | ГОСТ 1583-93 |
| Относительное удлинение | 8 % | 20 C | кокиль | ГОСТ 1583-93 |
| Твёрдость HB | 60–75 | 20 C | песчаная форма | ГОСТ 9012-59 |
| Плотность | 2,55–2,65 г/см | 20 C | — | ГОСТ 1583-93 |
| Температура плавления | 570–630 C | — | — | справочно |
Технологические особенности литья
Расплав АЛ8 склонен к газонасыщению и образованию оксидных плёнок, поэтому плавку ведут под слоем флюса, рафинируют хлористыми солями и продувают аргоном. Для предотвращения пористости отливок применяют вакуумную дегазацию и кристаллизацию под давлением. Линейная усадка 1,1–1,3 % требует увеличенных литейных радиусов и прибылей. Склонность к горячим трещинам — умеренная, что позволяет получать тонкостенные отливки толщиной от 4 мм.
Области применения
- Корпусные детали судовой арматуры, работающие в морской воде и нефтепродуктах.
- Детали насосного оборудования химических производств: рабочие колёса, корпуса, кронштейны.
- Элементы авиационных агрегатов и приборных корпусов, где требуется сочетание лёгкости и коррозионной стойкости.
- Детали пищевого оборудования, контактирующие с пищевыми средами (после соответствующей обработки поверхности).
- Архитектурные и декоративные элементы, эксплуатируемые в атмосферных условиях.
- Корпуса взрывозащищённого электрооборудования, работающего во влажной среде.
Обработка и эксплуатация
Отливки АЛ8 подвергают отжигу при 300–350 C для снятия литейных напряжений. Механическая обработка выполняется твердосплавным инструментом на скоростях 200–400 м/мин. Сварка возможна аргонодуговым способом с использованием присадочной проволоки СвАМг5. Детали работоспособны в интервале температур от –60 C до +150 C; при нагреве выше 150 C прочность снижается. Сплав не требует защитных покрытий при эксплуатации в морской атмосфере, но для контакта с сильными кислотами применяют анодирование или лакокрасочные покрытия.
Вопросы и ответы
Чем АЛ8 отличается от АЛ4 и АЛ9?
АЛ8 относится к системе Al–Mg и не содержит кремния в качестве основного легирующего элемента, тогда как АЛ4 и АЛ9 — силумины системы Al–Si. АЛ8 превосходит силумины по коррозионной стойкости и пластичности, но уступает по литейным свойствам и склонен к газонасыщению.
Упрочняется ли АЛ8 термической обработкой?
Нет. Сплав не имеет фазовых превращений, обеспечивающих дисперсионное твердение, поэтому закалка и искусственное старение не применяются. Прочность повышают только модифицированием и выбором метода литья.
Какие методы литья применимы для АЛ8?
Литьё в песчаные формы, кокиль, по выплавляемым моделям и литьё под давлением. Для ответственных корпусных деталей предпочтителен кокиль, обеспечивающий плотную структуру и минимальную пористость.
Какой присадочный материал используется при сварке отливок АЛ8?
Рекомендуется аргонодуговая сварка с присадочной проволокой СвАМг5 или СвАМг6. Сварку ведут на переменном токе с предварительным подогревом до 150–200 C для снижения напряжений.
