Металлические чушки АК5М в Минске


Металлические чушки АК5М: алюминиево-кремниевый сплав для литейного производства

Металлические чушки АК5М — это первичная шихтовая заготовка из алюминиево-кремниевого сплава эвтектического типа, выпускаемая в виде слитков массой 6–22 кг по ГОСТ 1583-93. Сплав марки АК5М относится к системе Al-Si с содержанием кремния 4,5–6,0 % и предназначен для производства фасонных отливок методами литья в кокиль, песчаные формы и под давлением. Чушки служат товарной формой поставки для литейных цехов, где сплав переплавляется в плавильных печах и доводится до требуемого химического состава.

Химический состав и структура

Сплав АК5М содержит кремний в количестве 4,5–6,0 %, что обеспечивает узкий интервал кристаллизации и высокую жидкотекучесть. Медь вводится в пределах 0,35–0,65 %, магний — до 0,3 %, марганец — до 0,5 %. Железо ограничивается 0,8–1,0 % для предотвращения образования грубых игольчатых включений -фазы Al5FeSi, снижающих пластичность. Суммарная доля примесей тяжёлых металлов не превышает 0,15 %. Структура литого сплава — эвтектика Al-Si с включениями первичных кристаллов -твёрдого раствора и интерметаллидных фаз.

Технические характеристики чушек АК5М

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на литьёПримечание
Масса чушки6–22 кгВзвешиваниеУдобство загрузкиГОСТ 1583-93
Плотность2650–2700 кг/мГидростатическое взвешиваниеРасчёт шихтыПри 20 C
Температура плавления575–630 CТермический анализРежим плавкиИнтервал кристаллизации
Предел прочности в160–200 МПаРастяжениеПрочность отливкиВ литом состоянии
Относительное удлинение1–3 %РастяжениеПластичностьБез термообработки
Твёрдость HB50–65БринелльОбрабатываемостьЛитой сплав

Технологические свойства

Высокая жидкотекучесть сплава АК5М позволяет заполнять тонкостенные полости сложной конфигурации толщиной от 3 мм. Линейная усадка составляет 0,8–1,1 %, что учитывается при проектировании литниково-питающих систем и изготовлении модельной оснастки. Склонность к образованию горячих трещин умеренная, что связано с эвтектическим характером кристаллизации. Газонасыщенность расплава контролируется вакуум-плотностной пробой; содержание водорода не должно превышать 0,25 см/100 г металла.

Области применения

  • Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования, работающего при температурах до 200 C.
  • Картеры, крышки и фланцы редукторов в станкостроении и общем машиностроении.
  • Арматура трубопроводных систем низкого и среднего давления в химической промышленности.
  • Детали электротехнических изделий: клеммные коробки, экраны, радиаторные корпуса.
  • Заготовки для литья под давлением в автомобилестроении: кронштейны, опоры, кожухи.
  • Бытовые и промышленные отливки, не подвергаемые сварке и интенсивным ударным нагрузкам.

Переработка и подготовка шихты

Чушки АК5М загружаются в тигельные, индукционные канальные или отражательные плавильные печи. Температура расплава при заливке поддерживается в диапазоне 680–740 C в зависимости от метода литья. Перед заливкой проводится рафинирование гексахлорэтаном или продувкой аргоном для удаления неметаллических включений и водорода. Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектику кремния, повышая механические свойства отливок на 15–25 %.

Контроль качества и маркировка

Каждая партия чушек сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава по результатам спектрального анализа. На торцевой поверхности слитков наносится маркировка с номером плавки и обозначением сплава. Отбор проб для контроля проводится от каждой плавки в соответствии с требованиями ГОСТ 24231. Поверхность чушек не должна иметь шлаковых включений, заливов и следов коррозии.

Вопросы и ответы

Какое содержание кремния в сплаве АК5М?

Массовая доля кремния составляет 4,5–6,0 %. Этот диапазон обеспечивает эвтектическую структуру и высокую жидкотекучесть расплава при литье в кокиль и песчаные формы.

При какой температуре плавят чушки АК5М?

Рабочая температура расплава при заливке — 680–740 C. Температура начала плавления — 575 C, полного расплавления — около 630 C. Перегрев выше 760 C приводит к насыщению водородом и росту газовой пористости.

Можно ли сваривать отливки из АК5М?

Сплав АК5М относится к ограниченно свариваемым. Сварка возможна аргонодуговым методом с применением присадочного материала АК5, однако в зоне термического влияния снижаются пластичность и коррозионная стойкость.

Чем отличается АК5М от АК12?

АК5М содержит 4,5–6,0 % кремния и легирован медью, что повышает прочность после термообработки. АК12 — заэвтектический силумин с 10–13 % Si, обладающий более высокой износостойкостью, но меньшей прочностью в литом состоянии.