Металлические отливки АЛ4-1 в Минске

Металлические отливки АЛ4-1: состав, свойства и применение

Металлические отливки АЛ4-1 — это фасонные заготовки, получаемые литьём из алюминиевого сплава системы Al–Si–Mg, легированного медью. Материал относится к группе литейных силуминов и нормируется ГОСТ 1583–93. Обозначение АЛ4-1 соответствует сплаву с пониженным содержанием железа (не более 0,6 %) по сравнению с базовым АЛ4, что обеспечивает повышенную пластичность и герметичность отливок, работающих под давлением.

Химический состав АЛ4-1 регламентирован следующими пределами: кремний — 8,0–10,5 %, магний — 0,17–0,30 %, медь — 0,2–0,5 %, марганец — 0,2–0,5 %. Остальное — алюминий. Ограничение по железу — ключевое отличие модификации АЛ4-1, поскольку избыток железа образует игольчатые интерметаллидные фазы, снижающие ударную вязкость и увеличивающие склонность к горячим трещинам при кристаллизации.

Механические характеристики отливок АЛ4-1

Механические свойства АЛ4-1 зависят от способа литья и термической обработки. Для отливок, полученных литьём в песчаные формы и подвергнутых закалке с искусственным старением (режим Т6), гарантируются следующие показатели:

• временное сопротивление разрыву — не менее 235 МПа;
• относительное удлинение — не менее 3 %;
• твёрдость по Бринеллю — 70–80 HB;
• предел текучести — не менее 175 МПа.

При литье в кокиль прочностные характеристики возрастают до 245 МПа за счёт более плотной структуры и меньшей пористости. Сплав обладает удовлетворительной жидкотекучестью, что позволяет получать тонкостенные отливки сложной конфигурации с толщиной стенки от 3 мм.

Технологические особенности литья АЛ4-1

Сплав АЛ4-1 предназначен для всех промышленных способов литья: в песчано-глинистые формы, в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям. Интервал кристаллизации составляет 560–625 C, температура заливки — 700–760 C в зависимости от толщины стенки и сложности отливки. Линейная усадка — около 1,1–1,2 %, что учитывается при конструировании литейной оснастки.

Для повышения механических свойств и герметичности применяется модифицирование сплава натриевыми или стронциевыми лигатурами, измельчающими эвтектический кремний. Термическая обработка по режиму Т6 включает закалку с 525 5 C в воде с температурой 60–100 C и последующее старение при 175 5 C в течение 10 часов.

Применение отливок из АЛ4-1

Благодаря сочетанию умеренной прочности, коррозионной стойкости и герметичности, отливки АЛ4-1 востребованы в следующих отраслях:

• насосное оборудование — корпуса, крышки, рабочие колёса центробежных насосов;
• компрессоростроение — картеры, головки цилиндров, всасывающие патрубки;
• автомобильная промышленность — корпуса масляных фильтров, кронштейны, блоки управления;
• электротехника — корпуса распределительных устройств, кожухи, фланцы;
• пищевое машиностроение — детали, контактирующие с нейтральными средами.

Отливки АЛ4-1 пригодны для работы при температурах от –60 до +200 C. Сплав хорошо обрабатывается резанием, сваривается аргонодуговой сваркой с присадочной проволокой того же состава и поддаётся анодированию для повышения поверхностной твёрдости.

Контроль качества и дефекты

Для отливок АЛ4-1, работающих под давлением, обязателен контроль герметичности пневматическим или гидравлическим методом. Допустимая пористость и усадочные раковины регламентируются ГОСТ 1583–93 и техническими условиями на конкретную отливку. При необходимости применяется пропитка герметизирующими составами на основе полимеров.

Вопросы и ответы