Автоматный квадрат АС11: горячекатаный профиль из алюминиевого сплава
Автоматный квадрат АС11 — это горячекатаный или прессованный профиль квадратного сечения, изготовленный из алюминиевого антифрикционного сплава АС11 (система Al–Si–Cu–Mg). Сплав относится к литейным силуминам с повышенным содержанием меди и никеля, что обеспечивает сочетание литейных и антифрикционных свойств. Квадрат АС11 применяется преимущественно как заготовка для механической обработки резанием на токарных, фрезерных и обрабатывающих центрах с ЧПУ.
Химический состав и структура
Сплав АС11 регламентируется ГОСТ 1583-93. Основные легирующие компоненты — кремний 10–13 %, медь 1,5–3,5 %, магний 0,8–1,3 %, никель 0,8–1,3 %. Структура состоит из -твёрдого раствора и эвтектики Al–Si с включениями интерметаллидов CuAl, MgSi и NiAl. Модифицирование натрием или стронцием измельчает кремниевую эвтектику, повышая пластичность и обрабатываемость.
Технические характеристики квадрата АС11
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 2,65–2,70 г/см | 20 C | гидростатическое взвешивание | ГОСТ 1583-93 |
| Предел прочности в | 196–245 МПа | литьё в кокиль | растяжение | ГОСТ 1497-84 |
| Твёрдость HB | 70–90 | после литья | по Бринеллю | ГОСТ 9012-59 |
| Коэффициент трения | 0,05–0,08 | со смазкой | трибометрия | — |
| Температура плавления | 540–600 C | интервал | ДТА | — |
| Сторона квадрата | 10–100 мм | сортамент | штангенциркуль | ГОСТ 21488-97 |
Сортамент и допуски
Квадрат АС11 поставляется в виде прутков длиной 2–6 м. Стандартные размеры стороны: 10, 12, 16, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100 мм. Предельные отклонения по стороне — от +0,4 до –1,0 мм в зависимости от типоразмера. Кривизна прутка не превышает 2 мм на 1 м длины. Мерная длина — 3 или 6 м, немерная — 2–6 м.
Обрабатываемость резанием
Сплав АС11 относится к группе автоматных алюминиевых сплавов. Высокая обрабатываемость достигается за счёт эвтектической структуры и наличия меди. Скорость резания при точении твердосплавным инструментом — 200–400 м/мин, подача — 0,1–0,4 мм/об. Шероховатость поверхности после чистового точения Ra 1,6–3,2 мкм. Стружка — мелкая, сыпучая, что снижает налипание на режущую кромку.
Области применения
- Втулки и подшипники скольжения в узлах трения насосного оборудования, работающих при температуре до 150 C.
- Поршни и гильзы пневмоцилиндров, гидрораспределителей и тормозных систем.
- Корпусные детали редукторов, кронштейны и фланцы в станкостроении.
- Заготовки для деталей автомобильной и тракторной техники: картеры, крышки, шкивы.
- Элементы арматуры низкого давления в химической и нефтегазовой промышленности.
- Детали приборов и электротехнических изделий, где требуется немагнитность и стойкость к коррозии.
Эксплуатационные ограничения
Сплав АС11 не рекомендуется для работы в морской воде и агрессивных средах без защитных покрытий. Предельная рабочая температура — 150–200 C; выше начинается разупрочнение. Свариваемость ограничена — сварка плавлением даёт пористость; соединение выполняют пайкой или механическим крепежом. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях удовлетворительная, но требует анодирования или лакокрасочного покрытия при эксплуатации в промышленной атмосфере.
Вопросы и ответы
Чем отличается АС11 от АК12?
АС11 содержит медь 1,5–3,5 % и никель 0,8–1,3 %, что повышает прочность и антифрикционные свойства, но снижает коррозионную стойкость. АК12 — эвтектический силумин без меди, с лучшей пластичностью и свариваемостью.
Какой инструмент применять для обработки квадрата АС11?
Рекомендуются твердосплавные пластины класса K10–K20 с износостойким покрытием TiAlN. Скорость резания — 200–400 м/мин, подача — 0,1–0,4 мм/об, СОЖ — эмульсия на водной основе.
Можно ли термообрабатывать квадрат АС11?
Сплав не упрочняется закалкой и старением в классическом понимании. Для снятия внутренних напряжений применяют отжиг при 250–300 C с медленным охлаждением.
Какая максимальная рабочая температура деталей из АС11?
Длительная эксплуатация — до 150 C. Кратковременно допустимо 200 C, но при этом снижается предел прочности и возрастает ползучесть.
