Силумин гранулы АК21М2 — лигатурный материал для алюминиевых сплавов
Силумин гранулы АК21М2 — это гранулированный алюминиево-кремниевый сплав эвтектического типа с повышенным содержанием меди, предназначенный для корректировки химического состава и модифицирования алюминиевых расплавов. Материал поставляется в виде гранул, что обеспечивает высокую скорость растворения в жидком алюминии и минимальное время выдержки при введении в расплав.
Гранулы АК21М2 применяются в литейных цехах при производстве отливок из вторичных алюминиевых сплавов, а также для доводки силуминов до требуемых марок по ГОСТ 1583. Высокое содержание кремния (19–22 %) и меди (1,8–2,5 %) позволяет использовать материал как лигатуру для повышения содержания этих элементов в расплаве без значительного снижения температуры ванны.
Химический состав и структура
Сплав АК21М2 относится к группе заэвтектических силуминов. Основные легирующие компоненты:
- кремний — 19,0–22,0 %;
- медь — 1,8–2,5 %;
- марганец — до 0,5 %;
- железо — до 0,8 %;
- цинк — до 0,3 %;
- алюминий — остальное.
Грануляция материала обеспечивает развитую поверхность контакта с расплавом, что ускоряет процессы гомогенизации и снижает риск локального переохлаждения в зоне введения. Типичный фракционный состав гранул — от 5 до 20 мм, насыпная плотность — 1,4–1,6 кг/дм.
Технологические особенности применения
Введение гранул АК21М2 производится в расплав алюминия при температуре 720–780 C. Благодаря малому размеру частиц, материал плавится в течение 2–5 минут без образования шлаковых включений. Рекомендуемый расход лигатуры зависит от исходного содержания кремния и меди в базовом сплаве и рассчитывается по результатам экспресс-анализа.
Гранулированная форма исключает необходимость предварительного подогрева и позволяет дозировать материал автоматическими системами подачи. Это особенно важно при работе с литейными машинами высокого давления и установками литья под низким давлением, где требуется стабильность химического состава каждой плавки.
Применение в промышленности
Силумин АК21М2 в гранулах востребован на предприятиях, выпускающих отливки ответственного назначения:
- автомобильная промышленность — корпуса КПП, блоки цилиндров, поршни;
- машиностроение — корпусные детали насосов, гидрораспределители;
- производство бытовой техники — корпуса электродвигателей, вентиляторов;
- электротехническая отрасль — корпуса распределительных устройств.
Материал также используется в качестве шихтовой заготовки при плавке в индукционных печах и газовых тигельных печах, где требуется точное выдерживание содержания кремния в узких пределах.
Физико-механические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица измерения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности при растяжении | 180–220 | ГОСТ 1497 | МПа | после Т6 |
| Относительное удлинение | 0,5–1,5 | ГОСТ 1497 | % | заэвтектическая структура |
| Твердость по Бринеллю | 90–110 | ГОСТ 9012 | HB | литое состояние |
| Плотность | 2,65–2,70 | ГОСТ 18898 | г/см | при 20 C |
Условия хранения и транспортировки
Гранулы АК21М2 поставляются в полипропиленовых мешках с полиэтиленовым вкладышем или в мягких контейнерах типа «биг-бэг» массой до 1000 кг. Материал не требует специальных условий хранения, однако рекомендуется исключить попадание влаги, так как при введении влажных гранул в расплав возможно интенсивное парообразование и разбрызгивание металла.
Срок хранения не ограничен при соблюдении условий складирования. Перед использованием гранулы не требуют прокаливания, что сокращает производственный цикл и снижает энергозатраты на подготовку шихты.
Вопросы и ответы
Какая температура плавления гранул АК21М2?
Температура ликвидуса сплава составляет около 640 C, солидуса — 570 C. Полное растворение гранул в алюминиевом расплаве достигается при температуре ванны 720–780 C.
Можно ли использовать АК21М2 для модифицирования первичных силуминов?
Да, гранулы применяются для корректировки состава как первичных, так и вторичных алюминиевых сплавов. Материал эффективен при доводке расплава до марок АК12М2, АК18 и аналогичных.
Как рассчитать необходимое количество гранул для плавки?
Расход определяется по формуле: масса гранул = (требуемое содержание Si текущее содержание Si) масса расплава / 0,20. Рекомендуется вводить материал порциями с контролем состава после каждой добавки.
Какие примеси нормируются в гранулах АК21М2?
Основные контролируемые примеси — железо (до 0,8 %), цинк (до 0,3 %), титан (до 0,1 %). Содержание газов и неметаллических включений не нормируется, но контролируется по требованию заказчика.
