Силумин в чушках (слитках) АК12М2МгН в Минске


Силумин в чушках АК12М2МгН: алюминиевый сплав для поршневых отливок

АК12М2МгН — силумин в чушках (слитках), соответствующий марке АК12М2МгН по ГОСТ 1583-93, предназначенный для производства поршней двигателей внутреннего сгорания. Сплав относится к системе Al–Si–Cu–Mg–Ni с эвтектической структурой и упрочняется термической обработкой. Отливки из АК12М2МгН сохраняют прочность при нагреве до 250–300 C, что определяет их применение в зоне камеры сгорания.

Химический состав и структура

Основа сплава — алюминий, кремний — 11–13 %. Медь — 2,0–3,0 %, магний — 0,8–1,3 %, никель — 0,8–1,3 %. Железо — не более 0,7 %, марганец — до 0,5 %, титан — до 0,2 %. Соотношение Cu:Mg и Ni:Cu регулируется для формирования упрочняющих фаз AlCu, MgSi и AlNi. Эвтектический кремний выделяется в виде игл, модифицирование фосфором или натрием изменяет морфологию на компактную.

Механические свойства после термообработки

Режим Т6 (закалка 515 C, старение 175–200 C) обеспечивает следующие характеристики:

  • предел прочности при растяжении — 240–280 МПа;
  • предел текучести — 180–210 МПа;
  • относительное удлинение — 1,0–2,0 %;
  • твёрдость по Бринеллю — 90–110 HB;
  • плотность — 2,65–2,70 г/см;
  • коэффициент линейного расширения — 19–21 10 К.

Технологические параметры литья

Чушки АК12М2МгН плавят в индукционных или отражательных печах при 680–750 C. Литьё поршней выполняют в металлические формы (кокиль) или методом литья под давлением. Температура заливки — 700–740 C. Для предотвращения газовой пористости применяют вакуумирование или продувку аргоном. Модифицирование проводят смесью солей на основе фосфора.

ПараметрЗначениеЕдиницаМетод контроляСтандарт
Массовая доля кремния11,0–13,0%Спектральный анализГОСТ 1583-93
Массовая доля меди2,0–3,0%Спектральный анализГОСТ 1583-93
Массовая доля магния0,8–1,3%Спектральный анализГОСТ 1583-93
Предел прочности 240МПаРастяжениеГОСТ 1497-84
Твёрдость90–110HBВдавливание шарикаГОСТ 9012-59
Температура плавления520–580CТермический анализ—

Области применения

Сплав АК12М2МгН в чушках применяется для изготовления:

  • поршней бензиновых и дизельных двигателей легковых и грузовых автомобилей;
  • поршней компрессоров и насосов высокого давления;
  • деталей турбокомпрессоров, работающих при 200–300 C;
  • корпусных деталей агрегатов, требующих жаропрочности и износостойкости;
  • заготовок для последующей механической обработки на станках с ЧПУ.

Поставка и маркировка

Чушки отливают в изложницы массой 5–15 кг, маркируют по ГОСТ 1583-93 с указанием номера плавки. Транспортируют в пакетах на поддонах, обвязанных металлической лентой. Хранение — в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не более 75 %. Гарантийный срок хранения не ограничен при соблюдении условий.

Вопросы и ответы

Чем отличается АК12М2МгН от АК12М2МгН?

АК12М2МгН содержит никель (0,8–1,3 %), что повышает жаропрочность до 300 C. Без никеля сплав теряет прочность при 200 C.

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность?

Закалка при 515 5 C с выдержкой 4–6 ч, охлаждение в воде, старение при 175–200 C в течение 6–10 ч. Режим Т6 даёт предел прочности 240–280 МПа.

Можно ли сваривать отливки из АК12М2МгН?

Сварка затруднена из-за горячих трещин. Применяют аргонодуговую сварку с присадкой АК12 или ремонт пайкой. Для ответственных деталей сварка не рекомендуется.

Какая температура заливки оптимальна для кокильного литья?

700–740 C. Превышение 750 C увеличивает газонасыщение и усадку. Понижение ниже 690 C приводит к недоливам тонких стенок.