Металлические отливки ВАЛ10М в Минске


Металлические отливки ВАЛ10М: жаропрочный литейный алюминиевый сплав для ответственных корпусных деталей

ВАЛ10М — литейный алюминиевый сплав системы Al–Si–Cu–Mg с регламентированным содержанием железа и марганца, предназначенный для изготовления фасонных отливок, работающих при температурах до 250 C. Металлические отливки ВАЛ10М получают литьём в кокиль, литьём в песчано-смоляные формы и литьём под давлением; сплав сохраняет герметичность при гидроиспытаниях и стабильные механические свойства в сечении до 40 мм.

Химический состав регламентируется по кремнию (8,0–10,5 %), меди (1,0–2,0 %), магнию (0,15–0,50 %), марганцу (0,3–0,6 %) и железу (не более 0,8 %). Модифицирование титаном и цирконием измельчает эвтектику и повышает пластичность. Сплав не требует закалки в воде — упрочнение достигается естественным старением после литья, что снижает коробление тонкостенных корпусов.

Технические характеристики отливок ВАЛ10М

ПоказательЗначениеУсловия испытанийТермообработкаПримечание
Предел прочности в 245 МПалитьё в кокильT5сечение до 20 мм
Относительное удлинение 2 %литьё в кокильT5без модифицирования — 1 %
Твёрдость по Бринеллю70–95 HBпосле старенияT5разброс по сечению
Плотность2,65–2,70 г/см20 C—литая структура
Рабочая температурадо 250 Cдлительная эксплуатация—кратковременно до 300 C
Линейная усадка0,8–1,1 %кокиль—учёт при проектировании оснастки

Технологические особенности литья

Расплав перегревают до 720–760 C, рафинируют аргоном или вакуумированием для снижения водородной пористости. Заливка в кокиль ведётся при 680–710 C; форма подогревается до 250–350 C для предотвращения недоливов в тонких рёбрах. Для отливок под давлением температура расплава снижается до 650–680 C, давление прессования — 60–90 МПа.

  • Литьё в кокиль — корпуса редукторов, картеры, кронштейны с толщиной стенки 4–12 мм.
  • Литьё под давлением — блоки электроразъёмов, крышки приборов, детали с арматурой.
  • Литьё в песчано-смоляные формы — крупногабаритные отливки массой до 30 кг.
  • Литьё по выплавляемым моделям — тонкостенные детали с точностью размеров по 8–9 квалитету.

Области применения

Отливки ВАЛ10М применяют в корпусных деталях насосного и компрессорного оборудования, в картерах редукторов прокатных станов, в деталях систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Сплав востребован в авиационном приборостроении для корпусов агрегатов, работающих в условиях вибрации и знакопеременных нагрузок, а также в нефтегазовом машиностроении для арматуры, контактирующей с углеводородными средами при умеренных температурах.

  • Автомобилестроение — картеры сцепления, корпуса масляных насосов, крышки ГРМ.
  • Авиастроение — корпуса бортовых агрегатов, кронштейны крепления оборудования.
  • Нефтегазовая отрасль — корпуса задвижек, детали фонтанной арматуры.
  • Станкостроение — корпуса шпиндельных бабок, планшайбы, кронштейны.
  • Энергетика — корпуса вспомогательных агрегатов турбин, детали газоходов.

Контроль качества и дефектоскопия

Отливки подвергают рентгеновскому контролю по 1–3 категории чувствительности, ультразвуковой дефектоскопии для выявления внутренних раковин и рыхлот. Герметичность проверяют гидроиспытанием при давлении 0,3–0,6 МПа и пневмоиспытанием с погружением в воду. Твёрдость контролируют на 100 % партии, механические свойства — на образцах-свидетелях, отлитых вместе с партией.

Вопросы и ответы

Какая термообработка применяется для отливок ВАЛ10М?

Стандартный режим — T5: искусственное старение при 175–185 C в течение 5–8 часов без предварительной закалки. Для повышения пластичности применяют T6 с закалкой в горячей воде и последующим старением.

Какой минимальный радиус скругления допустим при литье в кокиль?

Для толщины стенки 4–8 мм минимальный внутренний радиус — 2–3 мм, наружный — 1,5–2 мм. Меньшие радиусы приводят к концентрации напряжений и горячим трещинам при кристаллизации.

Допускается ли сварка отливок ВАЛ10М?

Сварка возможна аргонодуговым способом с присадочной проволокой АК5М7 или ВАЛ10М. Зона термического влияния теряет прочность на 15–20 %, поэтому сварные швы не применяют на нагруженных поверхностях.

Какой припуск на механическую обработку закладывается для отливок в кокиль?

Припуск на сторону составляет 1,5–3 мм для базовых поверхностей и 0,8–1,5 мм для обрабатываемых плоскостей. Для отливок под давлением припуск снижается до 0,3–0,8 мм.