Металлические чушки АК8М3ч в Минске

Металлические чушки АК8М3ч — алюминиевый литейный сплав для ответственного машиностроения

Металлические чушки АК8М3ч представляют собой алюминиевый литейный сплав системы Al–Si–Cu, предназначенный для изготовления фасонных отливок с высокими требованиями к прочности и герметичности. Материал поставляется в виде мерных чушек, что обеспечивает удобство дозирования при загрузке плавильных агрегатов и стабильность химического состава плавки.

Сплав АК8М3ч относится к группе доэвтектических силуминов с повышенным содержанием меди. Легирующий комплекс Cu + Mg обеспечивает упрочнение при искусственном старении, а модифицирование эвтектического кремния повышает пластические характеристики в литом состоянии. Буква «ч» в маркировке указывает на чистоту сплава по примесям — содержание железа ограничено, что снижает склонность к образованию хрупких интерметаллидных фаз и улучшает обрабатываемость резанием.

Химический состав и структура

Основные легирующие компоненты сплава АК8М3ч распределяются следующим образом:

• кремний — 7,0–8,5 %, формирует эвтектическую составляющую;
• медь — 2,5–3,5 %, обеспечивает упрочняющую фазу CuAl;
• магний — 0,2–0,5 %, участвует в формировании фазы MgSi;
• марганец — 0,2–0,5 %, компенсирует вредное влияние железа;
• цинк — до 0,5 %, допустимая примесь;
• железо — до 0,8 %, контролируемая примесь;
• титан и цирконий — микродобавки для измельчения зерна.

Микроструктура отливок из АК8М3ч состоит из -твердого раствора, двойной и тройной эвтектики Al–Si–Cu. После термической обработки по режиму Т6 (закалка + искусственное старение) сплав приобретает предел прочности до 300 МПа при относительном удлинении 1,5–3 %.

Механические свойства и режимы упрочнения

Прочностные характеристики АК8М3ч достигаются термической обработкой. Типовой режим включает нагрев под закалку до 515 5 C с выдержкой 6–10 часов, охлаждение в воде с температурой 60–100 C и последующее старение при 170–180 C в течение 6–8 часов. После такой обработки сплав демонстрирует:

• предел прочности при растяжении — 280–320 МПа;
• предел текучести — 220–260 МПа;
• относительное удлинение — 1,5–3,5 %;
• твердость по Бринеллю — 90–110 HB.

В литом состоянии (без термообработки) сплав имеет предел прочности 180–220 МПа, что достаточно для изделий, работающих при статических нагрузках.

Технологические характеристики литья

АК8М3ч обладает удовлетворительной жидкотекучестью, что позволяет заполнять тонкостенные полости форм сложной конфигурации. Рекомендуемая температура заливки составляет 720–780 C в зависимости от толщины стенки отливки. Линейная усадка сплава находится в пределах 0,9–1,1 %, что учитывается при конструировании литейной оснастки.

Сплав пригоден для следующих способов литья:

• литье в кокиль — обеспечивает повышенную плотность и скорость кристаллизации;
• литье под давлением — для тонкостенных отливок сложной формы;
• литье в песчано-глинистые формы — для единичного и мелкосерийного производства;
• литье по выплавляемым моделям — для точных отливок с высокой чистотой поверхности.

Применение в промышленности

Из металлических чушек АК8М3ч изготавливают отливки, работающие в условиях повышенных механических нагрузок и умеренных температур (до 200 C). Основные области применения:

• корпусные детали насосного оборудования — корпуса, крышки, рабочие колеса;
• узлы гидравлических систем — распределители, золотниковые пары, блоки клапанов;
• элементы топливной аппаратуры дизельных двигателей;
• корпуса редукторов и узлов трансмиссий;
• детали пневматического инструмента и станочных приспособлений.

Сплав хорошо обрабатывается резанием после термической обработки, что позволяет получать точные посадочные поверхности и резьбовые отверстия без образования наростов на режущем инструменте.

Сравнение с близкими по составу сплавами

По сравнению с двойными силуминами АК12, сплав АК8М3ч обеспечивает на 40–60 % более высокий предел прочности после термообработки, что критично для деталей гидравлики и насосного оборудования. В отличие от сплава АК7ч, дополнительное легирование медью повышает жаропрочность и сопротивление износу при работе в паре трения.

Особенности плавки и подготовки

При использовании чушек АК8М3ч необходимо соблюдать температурный режим плавки для минимизации газонасыщения расплава. Рекомендуется применять рафинирующие флюсы на основе хлоридов и дегазацию аргоном или азотом. Перегрев расплава выше 800 C нежелателен — это приводит к интенсивному окислению магния и снижению его содержания в сплаве.

Модифицирование эвтектики проводят натриевыми или стронциевыми лигатурами непосредственно перед заливкой. Это обеспечивает измельчение структурных составляющих и повышение механических свойств на 10–15 %. Для устранения усадочной пористости в толстостенных отливках применяют кристаллизаторы с принудительным охлаждением или прибыли увеличенного сечения.

Вопросы и ответы