Силумин гранулы АК9ч: литейный сплав для поршневых и корпусных отливок
Силумин гранулы АК9ч — это гранулированный алюминиево-кремниевый сплав эвтектического типа с содержанием кремния 8–11 %, легированный медью, предназначенный для переплава и получения фасонных отливок методами литья в кокиль, под давлением и в песчаные формы. Гранулы получают распылением расплава с последующей кристаллизацией в контролируемых условиях, что обеспечивает однородность химического состава по объёму каждой партии и стабильную структуру после переплава.
Химический состав и структура
Сплав АК9ч относится к системе Al–Si–Cu. Кремний в пределах 8–11 % формирует эвтектическую составляющую, обеспечивающую высокую жидкотекучесть. Медь вводится в количестве 0,8–1,5 % для повышения прочностных характеристик после термической обработки. Железо ограничено до 0,6–1,0 % для предотвращения образования игольчатых включений -фазы. Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектический кремний, повышая пластичность.
- Кремний (Si) — 8,0–11,0 %
- Медь (Cu) — 0,8–1,5 %
- Железо (Fe) — не более 1,0 %
- Марганец (Mn) — 0,2–0,5 %
- Магний (Mg) — 0,2–0,5 %
- Алюминий (Al) — основа
Технические характеристики гранул
Гранулы АК9ч поставляются фракциями 0,5–3 мм, 1–5 мм и 2–8 мм. Насыпная плотность составляет 1,4–1,7 г/см. Температура плавления сплава — 570–600 C в зависимости от фактического содержания кремния. Гранульная форма обеспечивает ускоренное расплавление в тигельных и индукционных печах за счёт развитой поверхности теплообмена.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Фракция | 0,5–3 | мм | ситовой анализ | основная поставка |
| Насыпная плотность | 1,4–1,7 | г/см | ГОСТ 19440 | зависит от фракции |
| Температура плавления | 570–600 | C | ДТА | эвтектика |
| Предел прочности | 180–240 | МПа | ГОСТ 1497 | после Т6 |
| Твёрдость | 60–80 | HB | ГОСТ 9012 | литьё в кокиль |
| Относительное удлинение | 1–3 | % | ГОСТ 1497 | без модифицирования |
Технология переплава и литья
Гранулы загружаются в тигельные печи сопротивления, индукционные тигельные печи или плавильные агрегаты непрерывного действия. Благодаря сыпучей консистенции исключается образование мостов и зависаний шихты, характерных для чушек. Расплав перед заливкой дегазируется аргоном или таблетированными дегазаторами для снижения водородной пористости. Модифицирование проводится лигатурой Al–Sr или Al–Ti–B непосредственно в раздаточной печи.
Литьё осуществляется в кокиль, под давлением на машинах с холодной камерой прессования, а также в песчано-смоляные формы по Cold-box и No-bake процессам. Оптимальная температура заливки — 680–720 C. Для тонкостенных отливок температура повышается до 730 C.
Области применения
- Поршни двигателей внутреннего сгорания малой и средней мощности
- Корпуса насосов, компрессоров и редукторов
- Картеры, крышки подшипников, кронштейны
- Детали тормозных систем и элементов рулевого управления
- Арматура трубопроводная для нефтегазовой отрасли
- Корпусные детали электроинструмента и бытовой техники
Преимущества гранульной формы
Гранулы АК9ч обеспечивают точное дозирование шихты по массе, что критично для автоматизированных литейных комплексов. Отсутствие усадочной рыхлости внутри гранул снижает газонасыщенность расплава. Логистика и хранение в биг-бэгах или стальных барабанах исключают контакт с влагой при соблюдении условий складирования в сухих помещениях при температуре не ниже 5 C.
Вопросы и ответы
Чем гранулы АК9ч отличаются от чушек того же сплава?
Гранулы имеют развитую удельную поверхность, что ускоряет расплавление и позволяет применять дозирующие системы непрерывной подачи шихты. Чушки требуют ручной или крановой загрузки и плавятся неравномерно.
Требуется ли модифицирование после переплава гранул?
Да, для получения мелкозернистой эвтектики и повышения пластичности рекомендуется модифицирование стронцием или натрием в раздаточной печи перед заливкой.
Какая максимальная толщина стенки отливки допустима?
Сплав АК9ч пригоден для отливок с толщиной стенки от 3 до 50 мм. Для стенок свыше 40 мм требуется направленная кристаллизация и прибыли увеличенного объёма.
Возможна ли термическая обработка отливок из АК9ч?
Да, применяется закалка с 515–525 C и искусственное старение при 150–180 C, что повышает предел прочности до 240–280 МПа.
