Силумин в чушках (слитках) АК12ММгН в Минске

Силумин в чушках АК12ММгН: алюминиевый сплав для поршневых отливок

АК12ММгН — силумин в чушках (слитках), относящийся к группе заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов, легированных медью, магнием и никелем. Данный сплав регламентируется ГОСТ 1583-93 и предназначен преимущественно для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания методом литья в кокиль или под давлением. Химический состав обеспечивает сочетание жаропрочности, износостойкости и низкого коэффициента линейного расширения в диапазоне рабочих температур 20–350 C.

Химический состав и структура

Основа сплава — алюминий с содержанием кремния 11–13 %. Медь вводится в пределах 0,8–1,5 %, магний — 0,8–1,3 %, никель — 0,8–1,3 %. Такое легирование формирует гетерогенную структуру: первичные кристаллы кремния, эвтектика Al-Si и интерметаллидные фазы Al₂Cu, Mg₂Si, Al₃Ni. Именно эти фазы обеспечивают упрочнение при повышенных температурах и сопротивление схватыванию с гильзой цилиндра.

Чушки отливают в изложницы или на конвейерных разливочных машинах. Масса одной чушки обычно составляет 6–16 кг. Поверхность должна быть чистой, без шлаковых включений, газовых раковин и следов коррозии. Температура заливки при производстве чушек — 720–780 C.

Технические характеристики

Области применения

• Поршни бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания, включая форсированные версии.
• Головки поршней и вставки для двигателей воздушного и жидкостного охлаждения.
• Детали компрессорного оборудования, работающие при температурах до 300 C.
• Корпусные элементы насосов и арматуры в нефтегазовой отрасли.
• Заготовки для литья в кокиль и литья под давлением в автомобилестроении.
• Элементы тормозных систем и узлов трения в тяжёлом машиностроении.

Технологические особенности переработки

Сплав АК12ММгН в чушках перед заливкой в форму требует переплава в индукционных или тигельных печах. Температурный интервал заливки — 680–740 C. Для модифицирования структуры применяют фосфорсодержащие лигатуры, что обеспечивает измельчение первичного кремния. Раскисление проводят с использованием гексахлорэтана или аргона. Газосодержание в расплаве не должно превышать 0,2 см/100 г.

При литье под давлением давление прессования составляет 40–80 МПа, скорость впрыска — 2–5 м/с. Термообработка (закалка и старение) позволяет повысить твёрдость до 130 HB, однако для поршневых сплавов чаще применяют стабилизирующий отжиг при 200–220 C.

Контроль качества и стандарты

• ГОСТ 1583-93 — сплавы алюминиевые литейные, технические условия.
• ГОСТ 24231-80 — отбор проб для химического анализа.
• ГОСТ 7727-81 — определение плотности.
• ГОСТ 1497-84 — испытания на растяжение.
• ГОСТ 9012-59 — измерение твёрдости по Бринеллю.
• ГОСТ 10145-81 — испытания на длительную прочность.

Вопросы и ответы