Металлические отливки АЛ24 в Минске


Металлические отливки АЛ24 — литейный алюминиевый сплав системы Al–Mg

Металлические отливки АЛ24 — это изделия, получаемые литьём из алюминиево-магниевого сплава, легированного бериллием и титаном. Сплав АЛ24 (аналог АМг5Мц по химическому составу) относится к группе высокопрочных литейных алюминиевых материалов с повышенной коррозионной стойкостью. Отливки из АЛ24 применяются в узлах, работающих в условиях морской атмосферы, повышенной влажности и значительных статических нагрузок.

Химический состав сплава регламентируется ГОСТ 2685 и включает 4,8–6,3 % магния, 0,3–0,8 % марганца, 0,02–0,1 % бериллия и 0,05–0,15 % титана. Бериллий в составе обеспечивает измельчение макроструктуры и снижение склонности к образованию усадочных трещин, а титан выступает модификатором, повышающим плотность отливки. Сплав относится к самоупрочняющимся: после термической обработки по режиму Т4 (закалка без старения) предел текучести достигает 180–200 МПа при относительном удлинении 4–6 %.

Технологические особенности литья

Металлические отливки АЛ24 изготавливаются следующими способами:

  • литьём в кокиль — для серийных деталей с толщиной стенки 6–30 мм;
  • литьём в песчано-глинистые формы — для крупногабаритных корпусных элементов;
  • литьём по выплавляемым моделям — для фасонных отливок с высокой точностью геометрии;
  • литьём под низким давлением — для герметичных корпусов ответственного назначения.

Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью (по спиральной пробе 350–420 мм) и умеренной усадкой (1,1–1,3 %). При литье требуется обязательное применение прибылей увеличенного сечения из-за склонности к объёмной усадке. Рекомендуемая температура заливки — 690–740 C, температура подогрева кокиля — 250–350 C. Для защиты зеркала металла от окисления применяют флюсы на основе карналлита или рафинирование аргоном.

Механические свойства и эксплуатационные характеристики

После термической обработки Т4 металлические отливки АЛ24 демонстрируют сочетание прочности и пластичности, достаточное для нагруженных элементов конструкций. Сплав сохраняет работоспособность в интервале температур от –60 до +150 C. При длительном нагреве свыше 200 C наблюдается необратимое разупрочнение, поэтому применение в зонах с высокой температурой не рекомендуется.

ПараметрСостояние Т4Состояние Т2Метод контроляНорматив
Предел прочности, МПа280–320220–250Испытание на растяжениеГОСТ 1497
Предел текучести, МПа180–200140–160Испытание на растяжениеГОСТ 1497
Относительное удлинение, %4–62–3Испытание на растяжениеГОСТ 1497
Твёрдость HB75–8565–75БринелльГОСТ 9012

Применение отливок из АЛ24

Металлические отливки АЛ24 востребованы в судостроении, авиастроении и химическом машиностроении. Из сплава изготавливают корпуса арматуры, кронштейны, фланцы, корпусные детали насосов и компрессоров, элементы трубопроводной обвязки. Высокая коррозионная стойкость в морской воде позволяет применять отливки в системах забортной воды, балластных системах и палубных механизмах.

В химической промышленности отливки АЛ24 используются для деталей, контактирующих с нейтральными и слабощелочными средами. Сплав не склонен к межкристаллитной коррозии после закалки, что подтверждено испытаниями по ГОСТ 9.021. Сварные соединения из АЛ24 обладают коэффициентом прочности 0,8–0,9 от основного металла, что позволяет применять отливки в составе сварно-литых конструкций.

Контроль качества и дефектоскопия

Металлические отливки АЛ24 подвергаются обязательному контролю на герметичность при рабочем давлении до 10 МПа. Для ответственных деталей применяется рентгенографический контроль по ГОСТ 7512 и ультразвуковая дефектоскопия. Допустимые дефекты регламентируются ГОСТ 1583: поры и раковины в ненагруженных сечениях допускаются глубиной не более 10 % толщины стенки. Исправление дефектов производится аргонодуговой сваркой с последующей повторной термообработкой.

Вопросы и ответы

Какие способы литья применимы для отливок АЛ24?

Сплав пригоден для литья в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под низким давлением. Выбор метода определяется серийностью, габаритами и требованиями к герметичности отливки.

Требуется ли термическая обработка отливок из АЛ24?

Для достижения максимальной прочности применяется закалка по режиму Т4 (нагрев до 430–440 C, выдержка 12–16 часов, охлаждение в воде). Без термообработки сплав используется в состоянии Т2 с пониженными механическими характеристиками.

В каких средах допустима эксплуатация отливок АЛ24?

Сплав устойчив в морской воде, атмосферных условиях, нейтральных и слабощелочных растворах. Не рекомендуется контакт с кислотами и щелочными растворами высокой концентрации.

Какой коэффициент прочности сварных соединений у АЛ24?

При аргонодуговой сварке с присадочной проволокой СвАМг5 коэффициент прочности составляет 0,8–0,9 от основного металла, что позволяет использовать отливки в сварно-литых узлах.