Металлические чушки АК5М7: алюминиево-кремниевый сплав для литейного производства
Металлические чушки АК5М7 — это первичные отливочные слитки силумина, выплавляемые по ГОСТ 1583-93. Сплав марки АК5М7 относится к системе Al–Si–Mg с медью и марганцем и предназначен для производства фасонных отливок методами литья в кокиль, под давлением и в песчано-смоляные формы. Чушки формируют методом полунепрерывного литья в изложницы или на конвейерных разливочных машинах; масса одной чушки — 6–16 кг, что обеспечивает удобство дозирования в плавильных печах.
Химический состав и структура
Сплав АК5М7 содержит кремний в пределах 6,0–8,0 % и медь 6,0–8,0 %, что выводит его в группу высокопрочных силуминов с ограниченной пластичностью. Магний вводится в количестве 0,2–0,5 % для упрочнения при термической обработке по режиму Т5 или Т6. Марганец 0,2–0,5 % нейтрализует вредное влияние железа, связывая его в компактные интерметаллиды Al(Fe,Mn)Si вместо игольчатых включений.
- Кремний (Si) — 6,0–8,0 %
- Медь (Cu) — 6,0–8,0 %
- Магний (Mg) — 0,2–0,5 %
- Марганец (Mn) — 0,2–0,5 %
- Железо (Fe) — не более 0,8 %
- Примеси (Ni, Zn, Pb) — суммарно не более 1,2 %
Микроструктура в литом состоянии — -твёрдый раствор кремния и меди в алюминии с эвтектикой Al–Si и включениями фаз AlCu, MgSi. После закалки и искусственного старения выделяются дисперсные упрочняющие фазы, повышающие предел текучести до 230–270 МПа.
Физико-механические характеристики
| Параметр | Значение | Условие измерения | Метод | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 2,75–2,80 | 20 C | ГОСТ 18329 | г/см |
| Предел прочности | 230–290 | литьё в кокиль, Т5 | ГОСТ 1497 | МПа |
| Относительное удлинение | 1,0–2,0 | литьё в кокиль, Т5 | ГОСТ 1497 | % |
| Твёрдость | 70–100 | после старения | ГОСТ 9012 | HB |
| Температура плавления | 540–620 | солидус–ликвидус | ДТА | C |
| Температура заливки | 680–740 | кокиль, ПГФ | техрегламент | C |
Технологические свойства
Сплав АК5М7 обладает высокой жидкотекучестью — 350–420 мм по спиральной пробе, что позволяет заполнять тонкостенные полости толщиной от 3 мм. Линейная усадка составляет 0,8–1,1 %, что требует увеличенных литейных радиусов и прибылей при проектировании оснастки. Склонность к горячим трещинам умеренная; для её снижения в шихту вводят возврат собственного производства.
Обрабатываемость резанием удовлетворительная: твёрдость 70–100 HB позволяет применять твердосплавный инструмент на операциях фрезерования и растачивания. Свариваемость ограниченная — аргонодуговая сварка возможна с предварительным подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой.
Области применения
- Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования
- Картеры, крышки, кронштейны в автомобилестроении
- Арматура трубопроводных систем низкого и среднего давления
- Детали электротехнических шкафов и распределительных устройств
- Корпуса редукторов и узлов сельскохозяйственной техники
- Элементы тормозных систем и подвески спецтехники
Чушки АК5М7 поставляются партиями с сертификатом качества, включающим химический анализ каждой плавки. Хранение осуществляется в сухих закрытых складах при относительной влажности не выше 70 %; контакт с влагой и стальными поверхностями без покрытия не допускается во избежание электрохимической коррозии.
Вопросы и ответы
Чем АК5М7 отличается от АК12М2МгН?
АК5М7 содержит 6–8 % кремния и 6–8 % меди, обеспечивая более высокую прочность после термообработки, тогда как АК12М2МгН имеет 10–13 % кремния и применяется преимущественно для поршневых отливок с повышенной жаропрочностью.
Какая термообработка применяется для отливок из АК5М7?
Стандартный режим — закалка от 515–525 C с охлаждением в воде и искусственное старение при 175–185 C в течение 5–8 часов, что обеспечивает твёрдость 90–100 HB.
Допускается ли переплав чушек АК5М7 без корректировки состава?
Многократный переплав приводит к накоплению железа и снижению механических свойств; рекомендуется вводить свежие чушки в количестве не менее 30 % от массы шихты.
Какой метод литья оптимален для АК5М7?
Литьё в металлический кокиль и литьё под давлением обеспечивают наилучшее сочетание плотности и механических характеристик; для крупногабаритных деталей применяют литьё в песчано-смоляные формы.
