Алюминиевые отливки АЛ9 в Минске


Алюминиевые отливки АЛ9 — литейный сплав системы Al–Si–Mg

Алюминиевые отливки АЛ9 — изделия, получаемые литьём из силумина марки АЛ9 (аналог АК7ч по ГОСТ 1583–93). Сплав относится к системе алюминий–кремний–магний и характеризуется сочетанием высоких литейных свойств с удовлетворительными механическими показателями после термической обработки. Химический состав регламентирован: кремний 6–8 %, магний 0,2–0,4 %, примеси — не более 1,1 % суммарно.

Отливки АЛ9 применяются для изготовления нагруженных деталей сложной конфигурации, работающих при температурах до 250 C. Сплав склонен к образованию усадочной пористости, поэтому при проектировании оснастки предусматривают массивные прибыли и направленное затвердевание. Герметичность стенок обеспечивают пропиткой или применением кристаллизаторов с локальным охлаждением.

Технологические параметры литья

Жидкотекучесть АЛ9 составляет 360–420 мм по спиральной пробе, что позволяет заполнять тонкостенные формы толщиной 3–5 мм. Линейная усадка — 0,9–1,1 %, что учитывается при конструировании модельной оснастки. Сплав не склонен к горячим трещинам, однако требует контроля скорости охлаждения в интервале кристаллизации 600–560 C.

Рекомендуемые способы литья:

  • литьё в кокиль — обеспечивает плотную мелкозернистую структуру и повышенную герметичность;
  • литьё в песчано-глинистые формы — для крупногабаритных отливок с разностенностью;
  • литьё под низким давлением — для ответственных корпусных деталей с высокими требованиями к сплошности;
  • литьё в оболочковые формы — при серийном производстве деталей средней сложности.

Механические свойства после термообработки

В состоянии Т5 (закалка при 535 5 C с охлаждением в воде 60–100 C и старение при 175 5 C в течение 6–10 ч) отливки АЛ9 достигают предела прочности 215–245 МПа. Относительное удлинение составляет 3–4 %, твёрдость — 60–70 HB. Без термообработки (состояние F) прочность снижается до 150–170 МПа, что допустимо лишь для ненагруженных элементов.

СостояниеПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Твёрдость, HBТиповая область применения
F (без ТО)150–1701,5–2,550–55Ненагруженные корпусные детали
Т5215–2453–460–70Ответственные узлы гидросистем
Т6230–2602–370–80Детали компрессорного оборудования

Эксплуатационные характеристики

Отливки АЛ9 устойчивы к атмосферной коррозии и воздействию морской воды при условии нанесения защитных покрытий. Сплав не рекомендуется для работы в щелочных средах и растворах минеральных кислот. При температурах выше 250 C наблюдается необратимое падение прочностных характеристик вследствие коагуляции упрочняющей фазы MgSi.

Свариваемость АЛ9 оценивается как ограниченная: при аргонодуговой сварке возможно образование трещин в зоне термического влияния. Для восстановления герметичности применяют аргонодуговую сварку неплавящимся электродом с присадочной проволокой СвАК5 с последующим старением при 170–180 C.

Промышленное применение

  • корпуса и крышки насосов, работающих при давлении до 10 МПа;
  • картеры редукторов и коробок передач транспортных средств;
  • корпусные детали пневмоаппаратуры и распределителей;
  • элементы арматуры трубопроводных систем — фланцы, переходники, корпуса клапанов;
  • детали электротехнического назначения — корпуса разъёмов, клеммные колодки;
  • узлы сельскохозяйственной техники, эксплуатируемые при знакопеременных нагрузках.

При заказе алюминиевых отливок АЛ9 необходимо указывать способ литья, состояние поставки (F, Т5, Т6), класс герметичности и группу плотности по ГОСТ 1583–93. Для деталей, работающих под внутренним давлением, дополнительно оговаривают величину испытательного давления и метод контроля герметичности — опрессовку воздухом или жидкостью.

Вопросы и ответы

Какие виды термической обработки применимы к отливкам АЛ9?

Стандартные режимы — Т5 (закалка и искусственное старение) и Т6 (закалка с полным старением). Режим Т5 обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности, Т6 — максимальную твёрдость при некотором снижении относительного удлинения.

Можно ли сваривать отливки АЛ9 при ремонте?

Допускается аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадкой СвАК5. После сварки требуется старение при 170–180 C в течение 4–6 ч для восстановления свойств в зоне термического влияния.

Как обеспечивается герметичность отливок АЛ9 под давлением?

Герметичность достигается применением кокильного литья, пропиткой стенок анаэробными составами под вакуумом или назначением режима Т6, снижающего объём усадочной пористости. Контроль проводят опрессовкой при давлении, указанном в чертеже.

Какие ограничения по рабочей температуре у отливок АЛ9?

Длительная эксплуатация допустима при температурах до 200–250 C. Выше 250 C происходит коагуляция упрочняющей фазы, что приводит к необратимому снижению прочности на 20–30 %.