Алюминиевые отливки ВАЛ10М в Минске


Алюминиевые отливки ВАЛ10М: литейный сплав для высоконагруженных корпусных деталей

ВАЛ10М — алюминиевый литейный сплав системы Al–Si–Mg с регламентированным содержанием кремния 9,5–11,0 %, магния 0,20–0,35 % и модифицирующими добавками титана и стронция. Отливки из ВАЛ10М получают литьём в кокиль, литьём под низким давлением и литьём в оболочковые формы; сплав предназначен для изготовления корпусных, несущих и герметичных деталей, работающих при температурах от –60 C до +200 C. По механическим свойствам и плотности отливки ВАЛ10М сопоставимы с силуминами АК12М2МгН и AK9ч, но отличаются повышенной пластичностью в литом состоянии.

Химический состав и структура

Сплав ВАЛ10М относится к доэвтектическим силуминам с узким интервалом кристаллизации. Модифицирование стронцием (0,008–0,020 %) переводит эвтектический кремний из игольчатой в глобулярную форму, что повышает относительное удлинение литого металла до 4–6 % без термической обработки. Термическая обработка по режиму Т6 (закалка 535 5 C, старение 175 5 C) увеличивает предел текучести до 240–270 МПа.

  • Кремний — 9,5–11,0 %: обеспечивает жидкотекучесть и стойкость к горячим трещинам
  • Магний — 0,20–0,35 %: формирует упрочняющую фазу MgSi при старении
  • Титан — 0,05–0,15 %: измельчает зерно -твёрдого раствора
  • Железо — не более 0,30 %: ограничено для сохранения пластичности
  • Примеси меди и цинка — суммарно не более 0,10 %

Механические и литейные характеристики

Гарантированные свойства отливок ВАЛ10М в термообработанном состоянии Т6: временное сопротивление 260–300 МПа, предел текучести 200–240 МПа, относительное удлинение 3–5 %, твёрдость 90–110 HB. Плотность сплава — 2,65–2,68 г/см, что на 8–10 % ниже плотности АК12М2МгН. Линейная усадка составляет 0,8–1,0 %, склонность к газовой пористости умеренная при вакуумной дегазации расплава.

ПараметрЛитойТ6Метод контроляНорматив
Предел прочности, МПа170–200260–300растяжениеГОСТ 1497
Предел текучести, МПа110–140200–240растяжениеГОСТ 1497
Относительное удлинение, %4–63–5растяжениеГОСТ 1497
Твёрдость, HB60–7590–110БринелльГОСТ 9012
Плотность, г/см2,652,68гидростатикаГОСТ 8.024

Технология получения отливок

Плавку ВАЛ10М ведут в индукционных тигельных печах или печах сопротивления под слоем флюса. Расплав дегазируют аргоном или вакуумированием до содержания водорода не более 0,15 см/100 г. Заливка в кокиль производится при 680–720 C; для тонкостенных отливок (стенка 4–6 мм) температуру повышают до 730 C. Кристаллизация в металлической форме обеспечивает плотную поверхностную корку и снижает объём усадочных раковин.

  • Литьё в кокиль — корпуса редукторов, картеры насосов
  • Литьё под низким давлением — колёсные диски, герметичные крышки
  • Литьё в оболочковые формы — детали арматуры, кронштейны
  • Литьё по выплавляемым моделям — тонкостенные лопатки и патрубки

Области применения

Отливки ВАЛ10М применяют в автомобилестроении (картеры сцепления, корпуса компрессоров, детали тормозных систем), нефтегазовом машиностроении (корпуса задвижек, переходники), авиационной технике (кронштейны, элементы шасси), судостроении (детали судовых двигателей). Сплав пригоден для изготовления деталей, работающих в условиях вибрационных нагрузок и знакопеременного изгиба.

Вопросы и ответы

Чем ВАЛ10М отличается от АК12М2МгН?

ВАЛ10М содержит меньше меди и цинка, что повышает пластичность и коррозионную стойкость, но снижает прочность в литом состоянии. АК12М2МгН легирован медью до 2 % и применяется для более нагруженных деталей.

Какой режим термообработки применяется для отливок ВАЛ10М?

Стандартный режим Т6: нагрев до 535 5 C, выдержка 4–6 ч, закалка в воде, старение при 175 5 C в течение 6–8 ч. Режим обеспечивает максимальную прочность при сохранении пластичности.

Допускается ли сварка отливок из ВАЛ10М?

Сварка возможна аргонодуговым способом с присадочной проволокой АК5 или 4043. После сварки рекомендуется местная термообработка для снятия напряжений. Зона термического влияния склонна к снижению пластичности.

Какая максимальная рабочая температура отливок ВАЛ10М?

Длительная эксплуатация допускается до +150 C, кратковременная — до +200 C. При превышении температуры происходит коагуляция фазы MgSi и падение прочности.