Металлические чушки АК5М4 в Минске


Металлические чушки АК5М4: состав и назначение

Металлические чушки АК5М4 — это литейный алюминиевый сплав системы Al–Si–Cu–Mg, поставляемый в виде мерных слитков для последующего переплава в литейных производствах. Материал относится к группе силуминов с добавлением меди и магния, что обеспечивает упрочнение при искусственном старении. Чушки АК5М4 предназначены для изготовления фасонных отливок методами литья под давлением, в кокиль и в песчано-глинистые формы.

Химический состав сплава регламентируется ГОСТ 1583–93. Основные легирующие компоненты — кремний (4,5–5,5 %), медь (3,5–4,5 %) и магний (0,2–0,4 %). Содержание примесей, включая железо, ограничено для обеспечения стабильности механических свойств и герметичности отливок. Структура сплава после термической обработки состоит из -твёрдого раствора, эвтектики Al–Si и интерметаллидных фаз AlCu и MgSi.

Технологические характеристики

Сплав АК5М4 обладает удовлетворительной жидкотекучестью, что позволяет заполнять тонкостенные полости форм сложной конфигурации. Усадка при кристаллизации составляет около 1,1–1,3 %, что необходимо учитывать при проектировании литниковых систем и расчёте размеров модельной оснастки. Склонность к горячим трещинам умеренная, что допускает использование жёстких режимов заливки в металлические формы.

Механические свойства отливок из АК5М4 достигаются после термической обработки по режиму Т5 (закалка без выдержки и искусственное старение). Предел прочности при растяжении составляет не менее 200 МПа, относительное удлинение — 1,5–2,5 %. Твёрдость по Бринеллю находится в диапазоне 80–100 HB. Сплав сохраняет работоспособность при температурах до 200 C, что расширяет область его применения в узлах, испытывающих умеренный нагрев.

Применение в промышленности

Чушки АК5М4 используются преимущественно в автомобилестроении и общем машиностроении. Из сплава изготавливают корпусные детали, работающие под давлением и требующие сочетания прочности с герметичностью. Типичные изделия — картеры сцепления, корпуса масляных насосов, блоки цилиндров воздушного охлаждения, впускные коллекторы, кронштейны и корпусные элементы гидроаппаратуры.

Для литья под давлением сплав поставляется в чушках массой 10–15 кг, что удобно для дозирования при загрузке в плавильные печи. Переплав ведётся в электрических печах сопротивления или индукционных тигельных печах с последующей дегазацией расплава аргоном или таблетированными флюсами. Температура заливки при литье под давлением составляет 680–720 C, температура формы — 180–250 C.

Сравнение с близкими по составу сплавами

Марка сплаваСистема легированияПредел прочности, МПаОтносительное удлинение, %Типичное применение
АК5М4Al–Si–Cu–Mg2001,5–2,5Корпусные отливки под давлением
АК5М2Al–Si–Cu1801,0–2,0Детали без термообработки
АК7чAl–Si–Mg2203,0–5,0Ответственные отливки в кокиль
АК9чAl–Si1902,0–4,0Крупногабаритные отливки

Особенности закупки и входного контроля

При поставке чушки АК5М4 должны сопровождаться сертификатом качества с указанием фактического химического состава. Входной контроль включает проверку геометрических размеров слитков, отсутствия загрязнений и шлаковых включений на поверхности. Рекомендуется выборочный спектральный анализ для подтверждения содержания меди и магния, так как отклонение по этим элементам существенно влияет на прочностные характеристики готовых отливок.

Хранение чушки осуществляется в сухих складских помещениях на поддонах. Перед загрузкой в печь слитки не требуют предварительной просушки при условии соблюдения условий хранения. При длительном складировании на открытых площадках возможно образование поверхностной оксидной плёнки и коррозионных повреждений, что увеличивает угар и загрязнённость расплава.

Вопросы и ответы

Какие методы литья применимы для сплава АК5М4?

Сплав предназначен для литья под давлением, в кокиль и в песчаные формы. Наибольшее распространение получило литьё под давлением благодаря хорошей заполняемости тонкостенных полостей и стабильности размеров отливок.

Требуется ли термическая обработка отливок из АК5М4?

Для достижения максимальных прочностных характеристик применяется обработка по режиму Т5 — закалка без выдержки с последующим искусственным старением. Без термообработки сплав имеет более низкие механические свойства.

Какая температура заливки рекомендуется при литье под давлением?

Оптимальная температура расплава при заливке в машины литья под давлением составляет 680–720 C. Температура пресс-формы поддерживается в диапазоне 180–250 C для предотвращения дефектов усадки и пригара.

Допустима ли сварка отливок из АК5М4?

Сварка применяется ограниченно для исправления поверхностных дефектов. Используется аргонодуговая сварка с присадочным материалом близкого состава. После сварки рекомендуется повторная термическая обработка для восстановления свойств в зоне шва.