Металлические отливки АЛ23-1 в Минске


Металлические отливки из алюминиевого сплава АЛ23-1: характеристики и применение

Металлические отливки АЛ23-1 — это литые изделия из высокопрочного алюминиево-кремниевого сплава эвтектического типа, легированного медью и марганцем. Сплав АЛ23-1 (химический состав по ГОСТ 1583-93) относится к системе Al-Si-Cu-Mn и предназначен для изготовления нагруженных деталей методом литья в кокиль, под давлением и по выплавляемым моделям. Отливки АЛ23-1 сочетают высокую статическую прочность с удовлетворительной пластичностью после термической обработки по режиму Т5 или Т6.

Химический состав и механические свойства

Основа сплава — алюминий с содержанием кремния 11–13 %, что обеспечивает узкий интервал кристаллизации и высокую плотность отливок. Медь в пределах 1,5–3,0 % повышает прочность после закалки и искусственного старения, марганец 0,3–0,8 % нейтрализует вредное влияние железа и улучшает жаропрочность. Содержание железа ограничено 0,8 %, поскольку игольчатые включения -фазы снижают пластичность и ударную вязкость.

ПараметрЗначениеУсловиеМетод контроляСтандарт
Предел прочности в 290 МПаТ5РастяжениеГОСТ 1497
Предел текучести 0,2 230 МПаТ5РастяжениеГОСТ 1497
Относительное удлинение 2 %Т5РастяжениеГОСТ 1497
Твёрдость по Бринеллю90–120 HBТ5ВдавливаниеГОСТ 9012
Плотность2,65–2,70 г/см20 CГидростатикаГОСТ 8.024
Рабочая температурадо +200 CдлительноИспытаниеГОСТ 9651

Технология литья и термообработка

Отливки АЛ23-1 получают литьём в металлические формы (кокиль), литьём под давлением на машинах с усилием запирания 250–800 тс, а также по выплавляемым моделям для тонкостенных деталей. Температура заливки расплава — 680–720 C, температура кокиля — 200–300 C. Для снятия литейных напряжений и повышения механических характеристик применяют закалку от 515–525 C с охлаждением в воде и последующее искусственное старение при 175–185 C в течение 6–10 ч (режим Т5).

Области применения

  • Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования, работающего при температурах до +180 C.
  • Кронштейны, рычаги и картеры в узлах трансмиссии сельскохозяйственной техники.
  • Детали тормозных систем и подвески грузового автотранспорта.
  • Арматура трубопроводов низкого и среднего давления в нефтегазовой отрасли.
  • Корпуса редукторов и крышки подшипниковых узлов металлообрабатывающих станков.
  • Элементы электротехнических шкафов и распределительных устройств.

Нормативные документы

  • ГОСТ 1583-93 — сплавы алюминиевые литейные, технические условия.
  • ГОСТ 26645-85 — допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку отливок.
  • ГОСТ 1497-84 — методы испытания на растяжение.
  • ГОСТ 9012-59 — измерение твёрдости по Бринеллю.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура отливок АЛ23-1?

Длительная эксплуатация без снижения прочностных характеристик допускается до +200 C. Кратковременный нагрев до +250 C не вызывает необратимых изменений структуры.

Подвергаются ли отливки АЛ23-1 термической обработке?

Да, для достижения максимальной прочности применяют закалку от 515–525 C с охлаждением в воде и старение при 175–185 C. Без термообработки сплав имеет предел прочности около 180–200 МПа.

Какими методами контролируют качество отливок АЛ23-1?

Применяют рентгенографию и ультразвуковую дефектоскопию для выявления внутренних раковин и пористости, а также люминесцентный контроль поверхностных трещин. Химический состав проверяют спектральным анализом.

Возможна ли сварка отливок из сплава АЛ23-1?

Сварка затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин. При необходимости применяют аргонодуговую сварку с предварительным подогревом до 200–250 C и использованием присадочной проволоки АК5.