Гранулы силумина АК9М2: технические характеристики и применение
Силумин АК9М2 — алюминиево-кремниевый сплав эвтектического типа, легированный медью, выпускаемый в виде гранул для переплава и литейного производства. Гранулированный силумин АК9М2 получают распылением расплава с последующей кристаллизацией капель в воде или инертном газе. Содержание кремния — 8–10,5 %, меди — 1,5–2,5 %, что обеспечивает сочетание литейных и механических свойств после термообработки.
Состав и структура гранул
Химический состав гранул силумина АК9М2 регламентируется ГОСТ 1583-93. Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектику, повышая пластичность. Гранулы имеют размер 0,5–5 мм в зависимости от способа распыления. Насыпная плотность — 1,4–1,7 г/см. Окисная плёнка на поверхности гранул минимизируется при распылении в аргоне.
- Кремний (Si) — 8,0–10,5 %
- Медь (Cu) — 1,5–2,5 %
- Магний (Mg) — 0,2–0,5 %
- Марганец (Mn) — 0,2–0,5 %
- Железо (Fe) — не более 0,8 %
- Алюминий (Al) — основа
Технологические свойства
Гранулы АК9М2 предназначены для переплава в индукционных тигельных печах и плавильных агрегатах сопротивления. Температура плавления сплава — 520–580 C. Гранульная форма обеспечивает высокую насыпную плотность шихты, снижает угар алюминия и ускоряет расплавление по сравнению с чушковым материалом. После литья сплав подвергается закалке при 515–525 C и искусственному старению при 175–185 C.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Размер гранул | 0,5–5,0 | мм | ситовой анализ | фракционный состав по ТУ |
| Насыпная плотность | 1,4–1,7 | г/см | ГОСТ 19440 | зависит от фракции |
| Температура плавления | 520–580 | C | ДТА | интервал кристаллизации |
| Предел прочности | 220–260 | МПа | ГОСТ 1497 | после Т6 |
| Относительное удлинение | 1,0–3,0 | % | ГОСТ 1497 | после Т6 |
| Твёрдость | 70–90 | HB | ГОСТ 9012 | литое состояние |
Области применения
Гранулы АК9М2 используются как шихтовая заготовка для литья поршней компрессоров, корпусов насосов, картеров редукторов и деталей арматуры. В автомобилестроении из переплавленного силумина отливают блоки цилиндров, головки блоков и кронштейны подвески. В приборостроении — корпуса приборов и теплообменников. Гранульная шихта удобна для автоматизированной загрузки в плавильные печи и дозирования в линиях непрерывного литья.
- Автомобильная промышленность — блоки цилиндров, картеры
- Компрессоростроение — поршни, гильзы
- Насосостроение — корпуса, рабочие колёса
- Приборостроение — корпуса, теплообменники
- Арматуростроение — задвижки, фланцы
Условия хранения и транспортировки
Гранулы силумина АК9М2 хранят в закрытой таре при относительной влажности не выше 70 %. Контакт с влагой вызывает образование гидроксида алюминия на поверхности, что увеличивает газонасыщенность расплава. Транспортировка — в стальных барабанах или биг-бэгах с полиэтиленовым вкладышем. Перед загрузкой в печь гранулы рекомендуется прогреть до 200–300 C для удаления влаги.
Вопросы и ответы
Чем гранулы АК9М2 отличаются от чушки того же сплава?
Гранулы имеют развитую поверхность и высокую насыпную плотность, что ускоряет расплавление и снижает угар алюминия. Чушка требует дополнительной резки и даёт менее равномерную загрузку шихты.
Какая термообработка применяется к отливкам из АК9М2?
Стандартный режим — закалка при 515–525 C с выдержкой 4–6 ч, охлаждение в воде, затем старение при 175–185 C в течение 6–10 ч. Это обеспечивает предел прочности 220–260 МПа.
Допускается ли переплав гранул АК9М2 в тигельных печах?
Да, сплав предназначен для индукционных тигельных печей и печей сопротивления. Температура расплава не должна превышать 750 C во избежание пережога и роста газонасыщенности.
Как контролируется фракционный состав гранул?
Ситовым анализом по ГОСТ 18318. Поставляемые фракции — 0,5–1,5 мм, 1,5–3,0 мм, 3,0–5,0 мм. Отклонение от заявленной фракции не должно превышать 10 %.
