Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Шестигранник АС40: конструкционный алюминиевый сплав для несущих элементов
Шестигранник АС40 — профиль с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из алюминиевого антифрикционного сплава АС40 (система Al–Si–Cu–Mg, эвтектического типа). Сплав относится к литейным силуминам с ограниченной пластичностью, поэтому шестигранник получают преимущественно методами литья и последующей механической обработки, реже — горячей экструзией из слитка. Готовая продукция поставляется в виде прутков длиной 2–4 м с размером «под ключ» от 8 до 60 мм и допуском h11–h12 по граням.
Ключевая особенность АС40 — сочетание высокой твёрдости (HB 90–130) с низким коэффициентом трения и стойкостью к схватыванию при граничном смазывании. Это определяет основную нишу шестигранника: изготовление втулок скольжения, подшипниковых вкладышей, направляющих планок и упорных шайб, работающих при умеренных нагрузках и температуре до 150 C.
Химический состав и механические свойства
Состав сплава АС40 регламентируется ГОСТ 1583-93 (маркировка АК12М2МгН по действующей классификации). Основу образует кремний, обеспечивающий литейную текучесть и износостойкость; медь и магний формируют упрочняющие фазы после термообработки.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Si | 11,0–13,0 % | Предел прочности в | 196–245 МПа | литьё в кокиль |
| Cu | 1,5–3,0 % | Предел текучести т | 140–180 МПа | Т5 |
| Mg | 0,2–0,8 % | Относительное удлинение | 1,0–3,0 % | — |
| Ni | 0,8–1,5 % | Твёрдость HB | 90–130 | после старения |
| Fe | 1,0 % | Теплопроводность | 120–140 Вт/(мК) | при 20 C |
| Al | основа | Температура плавления | 520–580 C | интервал |
Технологические особенности обработки
Шестигранник АС40 обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (группы K10–K20) без СОЖ либо с минимальной подачей смазочно-охлаждающей жидкости. Из-за абразивного кремния стойкость резцов снижается, поэтому рекомендуется снижать скорость резания до 80–120 м/мин и увеличивать подачу. Сверление отверстий под штифты и крепёж выполняется с обязательным выводом стружки — склонность к наростообразованию высокая.
Сварка плавлением затруднена: сплав склонен к образованию горячих трещин и пористости в шве. Соединение деталей из шестигранника АС40 выполняют пайкой, склеиванием или механическим крепежом. Термообработка — закалка от 515–525 C с последующим искусственным старением при 175–185 C в течение 6–10 ч.
Области применения
- Подшипники скольжения и вкладыши в узлах трения прокатных станов, конвейерных рольгангов, насосного оборудования.
- Направляющие втулки и сухари в шпиндельных узлах металлорежущих станков, пресс-форм и штампов.
- Упорные шайбы и торцевые уплотнения в редукторах, лебёдках, грузоподъёмных механизмах.
- Детали арматуры: золотники, седла, направляющие корпуса в запорной и регулирующей аппаратуре.
- Элементы оснастки литейных производств: толкатели, вкладыши пресс-форм для литья под давлением.
- Заготовки для изготовления шестерён, кулачков и рычагов в узлах с ограниченной смазкой.
Эксплуатационные ограничения
Шестигранник АС40 не предназначен для работы в условиях ударных нагрузок и знакопеременного изгиба — низкая пластичность приводит к хрупкому разрушению. Коррозионная стойкость в морской атмосфере и агрессивных средах (кислоты, щёлочи) недостаточна без защитных покрытий: применяют анодирование, хроматирование или лакокрасочные покрытия. Рабочий диапазон температур — от –50 C до +150 C; выше 150 C начинается разупрочнение упрочняющих фаз.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник АС40 отличается от шестигранника из АД31?
АС40 — литейный антифрикционный силумин с твёрдостью HB 90–130 и низким коэффициентом трения, предназначенный для узлов скольжения. АД31 — деформируемый сплав системы Al–Mg–Si с твёрдостью HB 60–80, применяемый для несущих конструкций и профилей общего назначения. Шестигранник АС40 не подлежит прессованию в тонкостенные профили.
Какой допуск по размеру «под ключ» обеспечивается для шестигранника АС40?
При литье в кокиль и последующей механической обработке граней обеспечивается допуск h11–h12. Для ответственных узлов с посадкой в корпус заказывают шестигранник с допуском h9, что требует дополнительного шлифования граней.
Можно ли сваривать шестигранник АС40?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности сплава к горячим трещинам и газовой пористости. Соединение выполняют пайкой твёрдыми припоями, склеиванием эпоксидными компаундами или механическим крепежом. При необходимости сварки применяют аргонодуговую сварку с предварительным подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой.
Какая термообработка повышает твёрдость шестигранника АС40?
Закалка от 515–525 C в воде с последующим искусственным старением при 175–185 C в течение 6–10 ч повышает твёрдость до HB 120–130 и предел текучести до 180 МПа. Без термообработки твёрдость составляет HB 70–90.