Металлические чушки АК12пч: первичный алюминиево-кремниевый сплав эвтектического класса
Металлические чушки АК12пч — литые заготовки из первичного алюминиево-кремниевого сплава эвтектического состава с содержанием кремния 10–13 % и ограниченным количеством примесей железа, меди, марганца и титана. Маркировка «пч» обозначает «повышенной чистоты»: суммарная доля примесей регламентирована жёстче, чем у АК12оч, что обеспечивает стабильную структуру эвтектики и предсказуемые литейные свойства. Сплав соответствует ГОСТ 1583-93 и поставляется в виде чушек массой 6–22 кг, уложенных в пакеты или на поддоны.
Химический состав и структура
Основа сплава — алюминий, легирующий компонент — кремний в эвтектической концентрации, обеспечивающей минимальную температуру плавления 577 C и узкий интервал кристаллизации. Структура представлена грубой эвтектикой Al–Si с включениями первичного кремния при верхней границе диапазона. Модифицирование натрием или стронцием в процессе литья чушки не выполняется — модификацию проводят повторно в плавильной печи перед заливкой отливок.
- Кремний (Si) — 10,0–13,0 %
- Железо (Fe) — не более 0,50 %
- Медь (Cu) — не более 0,02 %
- Марганец (Mn) — не более 0,05 %
- Титан (Ti) — не более 0,02 %
- Сумма прочих примесей — не более 0,15 %
Физико-механические характеристики
Плотность сплава — 2650–2700 кг/м. Предел прочности при растяжении в литом состоянии — 150–180 МПа, относительное удлинение — 1–3 %. Твёрдость по Бринеллю — 50–60 HB. Температура заливки в кокиль — 680–720 C, в песчаную форму — 700–750 C. Линейная усадка — 0,8–1,1 %. Сплав обладает высокой жидкотекучестью и низкой склонностью к горячим трещинам, но склонен к газовой пористости при перегреве выше 760 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на литьё | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Температура плавления | 577 C | ДТА | Узкий интервал кристаллизации | Эвтектика Al–Si |
| Плотность | 2650–2700 кг/м | Гидростатика | Расчёт шихты | Зависит от Si |
| Предел прочности | 150–180 МПа | ГОСТ 1497 | Литой материал | Без термообработки |
| Твёрдость | 50–60 HB | ГОСТ 9012 | Обрабатываемость | Резание ограничено |
| Линейная усадка | 0,8–1,1 % | Расчёт оснастки | Припуск на модель | Кокиль/песок |
Технологические особенности применения
Чушки АК12пч применяют как шихтовую заготовку для производства фасонных отливок в кокиль, под давлением и в песчано-глинистые формы. Сплав востребован в автомобилестроении для картеров, корпусов насосов, кронштейнов; в приборостроении — для корпусных деталей; в электротехнике — для элементов с повышенной теплопроводностью. Перед заливкой чушки переплавляют в индукционных или отражательных печах с защитой расплава от насыщения водородом.
- Литьё под давлением — корпуса агрегатов, кронштейны
- Кокильное литьё — картеры, фланцы, крышки
- Литьё в песчаные формы — крупногабаритные детали
- Электротехника — радиаторы, экраны
- Автомобилестроение — детали двигателя и трансмиссии
Условия хранения и подготовки шихты
Чушки хранят в сухих закрытых складах при относительной влажности не выше 70 % и температуре от –30 C до +50 C. Перед загрузкой в печь поверхность очищают от оксидной плёнки и загрязнений. Шихтовку ведут с учётом угара кремния 2–5 % и алюминия 1–3 %. Контроль химического состава выполняют спектральным анализом каждой партии.
Вопросы и ответы
Чем АК12пч отличается от АК12оч?
АК12пч содержит меньше примесей железа, меди и титана, что повышает стабильность структуры эвтектики и снижает разброс механических свойств в отливках.
Требуется ли модифицирование при переплаве?
Да, для измельчения кремниевой эвтектики вводят натрий или стронций в количестве 0,02–0,05 % от массы расплава.
Какая температура заливки оптимальна?
Для кокиля — 680–720 C, для песчаной формы — 700–750 C. Перегрев выше 760 C увеличивает газовую пористость.
Применяется ли сплав для литья под давлением?
Да, высокая жидкотекучесть и низкая усадка позволяют получать тонкостенные отливки сложной геометрии на машинах с холодной камерой прессования.
