Силумин гранулы АК12ж: литейный сплав эвтектического типа в гранулированном виде
Силумин гранулы АК12ж — это гранулированная форма заэвтектического силумина с содержанием кремния 12–13 %, легированного железом. Гранулы получают методом газового распыления расплава или центробежного диспергирования, что обеспечивает быструю кристаллизацию и мелкозернистую структуру. Наличие железа в составе (0,8–1,2 %) ограничивает рост первичных кристаллов кремния и повышает жаропрочность. Гранулы предназначены для последующей переработки: литья под давлением, гранульной металлургии, наплавки и производства композиционных материалов.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Si, % | 12,0–13,0 | ГОСТ 17746 | Эвтектика, жидкотекучесть | Заэвтектический состав |
| Содержание Fe, % | 0,8–1,2 | ГОСТ 17746 | Модифицирование структуры | Повышает жаропрочность |
| Фракция гранул, мм | 0,5–2,0 | ГОСТ 18318 | Сыпучесть, насыпная плотность | Узкий фракционный состав |
| Насыпная плотность, г/см | 1,4–1,6 | ГОСТ 19440 | Дозирование, загрузка | Зависит от фракции |
| Температура плавления, C | 577–620 | ДТА | Режим расплавления | Интервал кристаллизации |
| Предел прочности, МПа | 180–220 | ГОСТ 1497 | Эксплуатационная нагрузка | После литья |
Области применения
- Литьё под давлением поршневых групп ДВС, корпусов редукторов и агрегатов трансмиссии.
- Производство поршней компрессоров и насосов, работающих при температуре до 250 C.
- Наплавка износостойких покрытий на детали горно-обогатительного оборудования.
- Гранульная металлургия для получения компактных заготовок методом горячего изостатического прессования.
- Армирование алюмоматричных композиций дисперсными частицами SiC и AlO.
- Изготовление литейной оснастки и пресс-форм для стекольного производства.
Технологические особенности переработки
Гранулы АК12ж перерабатывают методами порошковой металлургии или переплавляют в индукционных тигельных печах с защитной атмосферой аргона. Быстрая кристаллизация при распылении подавляет рост крупных пластин кремния, что улучшает обрабатываемость резанием и повышает усталостную прочность. При литье под давлением гранулы загружают в бункер машины с усилием запирания 250–800 т; температура расплава поддерживается в диапазоне 680–720 C. Для наплавки применяют плазменные и лазерные установки с подачей гранул в зону расплава.
Вопросы и ответы
Чем гранулы АК12ж отличаются от слитков того же сплава?
Гранулы получают распылением расплава, что обеспечивает скорость кристаллизации 10–10 К/с. Это формирует мелкозернистую структуру с дисперсными включениями кремния, тогда как в слитках кристаллизация идёт медленно и образуются крупные пластины Si, снижающие пластичность.
Какая фракция гранул оптимальна для литья под давлением?
Для литья под давлением рекомендуются гранулы фракции 0,5–1,0 мм. Более крупные гранулы (1,0–2,0 мм) применяют в гранульной металлургии и наплавке, где важна насыпная плотность и стабильность подачи.
Как железо в составе АК12ж влияет на свойства?
Железо образует интерметаллиды AlFeSi и AlFe, которые тормозят рост первичного кремния и повышают жаропрочность до 250–300 C. Однако при содержании Fe выше 1,2 % возрастает хрупкость и снижается ударная вязкость.
Требуется ли модифицирование при переплаве гранул?
При переплаве гранул в индукционной печи рекомендуется вводить модификатор (например, натрий или стронций) в количестве 0,02–0,05 % для сохранения мелкозернистой структуры. Без модифицирования возможно укрупнение кремниевых включений.
