Силумин в чушках (слитках) АК12М2: характеристики и применение
АК12М2 — вторичный алюминиево-кремниевый сплав (силумин) с содержанием кремния 11–13 % и меди 1,5–3,0 %, выпускаемый в виде чушек (слитков) по ГОСТ 1583-93. Марка относится к группе доэвтектических силуминов, модифицируется натрием или стронцием, что обеспечивает мелкозернистую эвтектику и стабильные литейные свойства. Чушки АК12М2 предназначены для переплава в литейных цехах и производства фасонных отливок методами литья в кокиль, под давлением и в песчаные формы.
Химический состав и структура
Сплав АК12М2 нормируется по массовым долям основных элементов согласно ГОСТ 1583-93. Медь в составе повышает прочность и жаропрочность, но снижает коррозионную стойкость. Железо ограничивается для предотвращения образования игольчатых включений -фазы Al5FeSi, марганец вводится для нейтрализации железа и улучшения структуры.
- Кремний (Si) — 11,0–13,0 %
- Медь (Cu) — 1,5–3,0 %
- Марганец (Mn) — 0,3–0,8 %
- Железо (Fe) — не более 1,0 %
- Магний (Mg) — не более 0,5 %
- Цинк (Zn) — не более 0,5 %
Физико-механические свойства
Механические характеристики АК12М2 зависят от способа литья и термической обработки. Сплав не упрочняется термической обработкой в полной мере из-за низкой растворимости кремния, однако старение после литья даёт прирост твёрдости за счёт выделения фаз Al2Cu.
| Показатель | Литьё в кокиль | Литьё под давлением | Песчаная форма | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | 190–220 | 200–240 | 160–180 | T1 (старение) |
| Относительное удлинение , % | 2–4 | 1–3 | 2–3 | — |
| Твёрдость HB | 60–75 | 65–80 | 55–65 | — |
| Плотность, кг/м | 2650–2700 | 2650–2700 | 2650–2700 | — |
| Температура плавления, C | 520–580 | 520–580 | 520–580 | — |
Технологические особенности переплава
Чушки АК12М2 имеют массу 6–12 кг, поставляются в пакетах или навалом. Температура заливки расплава в кокиль составляет 680–720 C, при литье под давлением — 650–700 C. Сплав обладает высокой жидкотекучестью (до 400 мм по спиральной пробе), низкой усадкой (0,8–1,1 %) и склонностью к образованию газовой пористости, что требует дегазации расплава аргоном или таблетированными препаратами перед заливкой.
Для рафинирования применяют хлористые соли и продувку инертными газами. Модифицирование натриевыми или стронциевыми лигатурами обеспечивает измельчение эвтектического кремния до 10–30 мкм, что повышает пластичность отливок на 20–30 %.
Области применения
- Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования
- Картеры, крышки, кронштейны в автомобилестроении
- Арматура трубопроводных систем низкого давления
- Детали электротехнических шкафов и распределительных устройств
- Запорная арматура для нефтегазовой отрасли (при ограничении по коррозии)
- Бытовые и промышленные вентиляторы, корпуса электродвигателей
Ограничения и условия эксплуатации
Из-за повышенного содержания меди АК12М2 обладает пониженной коррозионной стойкостью в морской атмосфере и агрессивных средах. Рабочий диапазон температур — от –50 C до +200 C. При контакте с влагой и хлоридами требуется защитное лакокрасочное покрытие или анодирование. Сплав не рекомендуется для отливок, работающих в контакте с пищевыми продуктами и питьевой водой.
Вопросы и ответы
Чем АК12М2 отличается от АК12?
АК12М2 содержит 1,5–3,0 % меди, что повышает прочность и жаропрочность, но снижает коррозионную стойкость по сравнению с АК12, в котором медь ограничена до 0,3 %.
Какая температура заливки рекомендуется для АК12М2?
Для литья в кокиль — 680–720 C, для литья под давлением — 650–700 C. Перегрев выше 750 C приводит к насыщению расплава водородом и росту пористости.
Можно ли сваривать отливки из АК12М2?
Сварка затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин и пористости. При необходимости применяют аргонодуговую сварку с подогревом до 200–250 C и использованием присадочной проволоки АК12.
Как хранить чушки АК12М2?
Чушки хранят в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не выше 70 %. Контакт с влагой и хлоридсодержащими средами не допускается во избежание поверхностной коррозии.
