Алюминиевый круг АК8: характеристики литейного сплава в прутках
Алюминиевый круг АК8 — сортовой прокат из литейного алюминиево-кремниевого сплава системы Al–Si–Mg, поставляемый в виде прутков круглого сечения диаметром от 10 до 250 мм. Сплав АК8 (маркировка по ГОСТ 1583-93, близкий аналог AK8M3 по классификации литейных алюминиевых сплавов) содержит 7,0–8,5 % кремния, 0,2–0,5 % магния и 0,1–0,3 % марганца. Именно сочетание кремния и магния обеспечивает упрочнение после термической обработки — закалки и искусственного старения, что отличает АК8 от силуминов, не воспринимающих термоупрочнение.
Круг АК8 изготавливают методами полунепрерывного литья или горячей прессовки. Горячепрессованный круг имеет более плотную структуру без усадочной пористости, характерной для литого прутка, и применяется для последующей механической обработки на токарных и фрезерных станках с ЧПУ. Литейный круг АК8 служит шихтовой заготовкой для переплава в литейном производстве.
Технические параметры сплава АК8
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 2,66–2,70 | г/см | 20 C | ГОСТ 8.024 |
| Предел прочности в | 230–290 | МПа | после Т6 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 1,5–3,0 | % | после Т6 | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Бринеллю | 70–90 | HB | после старения | ГОСТ 9012 |
| Температура плавления | 555–615 | C | солидус–ликвидус | ДТА |
| Температура закалки | 525–535 | C | нагрев под закалку | термопара |
Сортамент и состояние поставки
Круг АК8 поставляется в нескольких состояниях, каждое из которых определяет область применения:
- литой без термообработки — для переплава и изготовления шихтовых прутков;
- закалённый и состаренный (Т6) — для нагруженных деталей арматуры и корпусных элементов;
- горячепрессованный — для последующей размерной обработки на обрабатывающих центрах;
- тянутый калиброванный — для изготовления поршней гидроаппаратуры и втулок скольжения.
Диаметр прутка нормируется по ГОСТ 21488-97 (профили прессованные) и ГОСТ 4784-97 (марки алюминия и сплавов). Кривизна прутка не превышает 1,5 мм на 1 м длины. Допуск на диаметр для прессованного круга — по 11–12 квалитету, для калиброванного — по 9 квалитету.
Области применения
Сплав АК8 в виде круга востребован там, где требуется сочетание литейных свойств, термоупрочняемости и стойкости к знакопеременным нагрузкам при умеренных температурах (до 200 C).
- поршни и гильзы пневмо- и гидроцилиндров в станкостроении;
- корпуса редукторов и крышки подшипниковых узлов в насосном оборудовании;
- детали арматуры трубопроводных систем нефтегазового сортамента;
- кронштейны и силовые элементы в автомобилестроении и тракторостроении;
- заготовки для литья под давлением в производстве бытовой техники.
Технологические особенности обработки
Круг АК8 хорошо обрабатывается резанием: при точении применяют твердосплавный инструмент (ВК6, ВК8) со скоростью резания 200–400 м/мин без СОЖ или с минимальной подачей смазочно-охлаждающей жидкости. Свариваемость ограничена — сплав склонен к образованию горячих трещин, поэтому сварные конструкции из АК8 применяют редко. Пайка возможна с использованием флюсов на основе хлористого цинка.
При хранении прутки АК8 защищают от контакта с влагой и стальными поверхностями во избежание электрохимической коррозии. Транспортировка — в связках массой до 1 т с обвязкой лентой или проволокой.
Вопросы и ответы
Чем круг АК8 отличается от круга АК12?
АК8 содержит 7,0–8,5 % кремния и 0,2–0,5 % магния, что обеспечивает термоупрочнение после закалки и старения. АК12 — заэвтектический силумин с 12 % кремния, не воспринимающий упрочняющую термообработку и применяемый преимущественно для литья поршней.
Какой диаметр круга АК8 доступен для поставки?
Стандартный сортамент охватывает прутки диаметром от 10 до 250 мм. Для диаметров свыше 150 мм чаще применяют литой круг, для диаметров до 80 мм — прессованный или калиброванный.
До какой температуры сохраняются механические свойства АК8?
Сплав сохраняет работоспособность при нагреве до 200 C. При 250–300 C наблюдается разупрочнение вследствие коагуляции упрочняющих фаз MgSi.
Можно ли сваривать круг АК8?
Сварка плавлением затруднена из-за склонности к горячим трещинам. При необходимости соединения применяют аргонодуговую сварку с присадочным материалом АК5 или механические способы крепления.
