Металлические отливки из алюминиевого сплава АЛ26: характеристики и применение
Металлические отливки из сплава АЛ26 — это высокогерметичные литые детали, получаемые литьём в кокиль или под давлением из алюминиевого сплава системы Al–Mg с повышенным содержанием магния (до 11 %). Сплав АЛ26 (марка по ГОСТ 1583-93) относится к группе высокомагниевых литейных алюминиевых сплавов и не упрочняется термической обработкой. Его структура — твёрдый раствор магния в алюминии с включениями фазы AlMg по границам зёрен. Именно высокая концентрация магния обеспечивает сочетание коррозионной стойкости в морской атмосфере, устойчивости к ударным нагрузкам и низкой плотности — 2,55–2,65 г/см.
Отливки из АЛ26 сохраняют работоспособность в интервале от –60 C до +150 C. При этом сплав обладает пониженной жидкотекучестью и склонностью к газонасыщению, поэтому для получения плотной структуры без пористости применяют вакуумную дегазацию расплава и кристаллизацию под давлением. Литейная усадка составляет 1,1–1,3 %. Отливки проходят обязательный контроль герметичности и рентгенографию на внутренние дефекты.
Технические параметры отливок из АЛ26
| Параметр | Значение | Условия испытаний | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 300 | литьё в кокиль | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 8 | литьё в кокиль | % | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость HB | 70–90 | без термообработки | ед. | ГОСТ 9012 |
| Плотность | 2,55–2,65 | 20 C | г/см | ГОСТ 8.024 |
| Ударная вязкость KCU | 100 | 20 C | кДж/м | ГОСТ 9454 |
Химический состав и структура
Сплав АЛ26 содержит 9,0–11,0 % Mg, 0,05–0,15 % Ti, 0,05–0,15 % Be, не более 0,10 % Si, не более 0,10 % Fe. Бериллий вводится для подавления окисления магния при плавке и снижения пористости. Титан выполняет функцию модификатора зерна. Суммарное содержание примесей железа и кремния ограничено, поскольку их избыток приводит к образованию хрупких интерметаллидов AlFeMg и снижению пластичности.
Микроструктура отливок — -твёрдый раствор магния в алюминии с эвтектикой + AlMg. При содержании магния свыше 10 % эвтектика образует непрерывную сетку по границам зёрен, что повышает прочность, но снижает удлинение. Для ответственных отливок содержание магния поддерживают в диапазоне 9,5–10,5 %.
Области применения
- Корпусные детали судовых двигателей и насосных агрегатов, работающих в морской воде
- Элементы криогенной техники: корпуса испарителей, арматура систем сжиженного газа
- Детали авиационных агрегатов: кронштейны, крышки, корпуса вспомогательных механизмов
- Оборудование нефтегазовой отрасли: задвижки, фланцы, детали фонтанной арматуры
- Корпуса приборов и аппаратов, эксплуатируемых в условиях вибрации и знакопеременных нагрузок
Технология литья и обработки
Плавку АЛ26 ведут в индукционных тигельных печах или печах сопротивления под слоем флюса. Температура заливки — 680–720 C. Формы — металлические кокили с обмазкой или песчано-смоляные. Для снижения пористости применяют кристаллизацию под давлением 0,4–0,6 МПа. После литья отливки подвергают отжигу при 300–320 C в течение 3–5 часов для снятия внутренних напряжений. Механическая обработка — резание твердосплавным инструментом без применения смазочно-охлаждающих жидкостей на водной основе во избежание коррозии.
Вопросы и ответы
Упрочняется ли сплав АЛ26 термической обработкой?
Нет. АЛ26 не относится к термоупрочняемым сплавам. Упрочнение достигается только за счёт легирования магнием и модифицирования титаном. Отжиг применяется исключительно для снятия литейных напряжений.
Какой минимальный предел прочности у отливок из АЛ26?
Для литья в кокиль предел прочности составляет не менее 300 МПа при относительном удлинении не менее 8 %. Для литья в песчаные формы допускается снижение до 260 МПа.
При какой температуре можно эксплуатировать отливки из АЛ26?
Рабочий диапазон — от –60 C до +150 C. При нагреве выше 150 C начинается интенсивное выделение фазы AlMg по границам зёрен, что приводит к охрупчиванию.
Как контролируется герметичность отливок из АЛ26?
Применяют гидравлические и пневматические испытания давлением 0,6–1,0 МПа, а также рентгенографический контроль и люминесцентную дефектоскопию для выявления внутренних раковин и трещин.
