Алюминиевые отливки ВАЛ11: литейный сплав системы Al–Si–Mg для фасонного литья
ВАЛ11 — алюминиевый литейный сплав системы Al–Si–Mg, предназначенный для изготовления фасонных отливок методами литья в песчаные формы, кокиль и под низким давлением. Сплав отличается повышенной герметичностью, коррозионной стойкостью в атмосферных и морских условиях, а также стабильностью механических свойств после термической обработки по режиму Т6. Отливки ВАЛ11 применяются в узлах, где требуется сочетание прочности, пластичности и стойкости к знакопеременным нагрузкам.
Химический состав и структура
Основа сплава — алюминий; основные легирующие элементы — кремний и магний. Эвтектическая составляющая обеспечивает высокую жидкотекучесть и малую склонность к горячим трещинам. Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектику и повышает пластичность. Термическая обработка Т6 (закалка + искусственное старение) формирует упрочняющую фазу MgSi.
- Кремний (Si) — 8,0–10,5 %
- Магний (Mg) — 0,17–0,35 %
- Титан (Ti) — 0,05–0,15 %
- Железо (Fe) — не более 0,30 %
- Марганец (Mn) — не более 0,10 %
- Примеси прочих элементов — суммарно не более 0,15 %
Механические свойства отливок ВАЛ11
Свойства зависят от способа литья и режима термообработки. Литьё в кокиль и под низким давлением даёт более высокие показатели по сравнению с литьём в песчаные формы за счёт мелкозернистой структуры и меньшей пористости.
| Способ литья | Состояние | в, МПа | , % | НВ |
|---|---|---|---|---|
| В песчаную форму | Т6 | 230 | 2 | 70–90 |
| В кокиль | Т6 | 260 | 3 | 75–95 |
| Под низким давлением | Т6 | 270 | 4 | 80–100 |
Технологические особенности литья
ВАЛ11 обладает узким интервалом кристаллизации, что снижает вероятность образования усадочных раковин. Температура заливки — 680–720 C. Линейная усадка — 0,8–1,1 %. Для предотвращения газовой пористости применяют дегазацию расплава и вакуумирование формы. Сплав хорошо обрабатывается резанием после старения, но склонен к налипанию на режущий инструмент, поэтому рекомендуется применение СОЖ с высокими смазывающими свойствами.
Области применения
- Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования
- Картеры редукторов и коробок передач в станкостроении
- Арматура трубопроводных систем нефтегазовой отрасли
- Кронштейны и фитинги в авиационном приборостроении
- Детали судовой арматуры и палубных механизмов
- Элементы тормозных систем железнодорожного транспорта
Вопросы и ответы
Какая термообработка оптимальна для отливок ВАЛ11?
Режим Т6: закалка от 535–545 C в воде с последующим искусственным старением при 155–175 C в течение 4–6 часов. Это обеспечивает максимальную прочность при сохранении достаточной пластичности.
Допускается ли сварка отливок из ВАЛ11?
Сварка возможна аргонодуговым способом с использованием присадочной проволоки на основе алюминия. Однако в зоне термического влияния возможно снижение прочности, поэтому сварные соединения не рекомендуются для ответственных нагруженных узлов.
Какой минимальный предел текучести у ВАЛ11 после Т6?
Предел текучести , составляет не менее 180 МПа для литья в кокиль и не менее 160 МПа для литья в песчаные формы.
Применяется ли ВАЛ11 для литья под давлением?
Нет, ВАЛ11 предназначен для литья в песчаные формы, кокиль и под низким давлением. Для литья под высоким давлением используются другие сплавы системы Al–Si с более высоким содержанием железа.
