Силумин в чушках (слитках) АК5М в Минске


Силумин в чушках (слитках) АК5М: алюминиево-кремниевый сплав для литейного производства

Силумин в чушках (слитках) АК5М — это алюминиево-кремниевый сплав, содержащий 4,5–6,0 % кремния, легированный медью (1,0–1,5 %) и марганцем (0,3–0,5 %). Сплав относится к системе Al-Si-Cu-Mn и предназначен для фасонного литья. Чушки и слитки АК5М поставляются в соответствии с ГОСТ 1583-93 (марка АК5М) и ГОСТ 19424-97. Сплав не упрочняется термической обработкой, но обладает повышенной жаропрочностью и стабильностью размеров при рабочих температурах до 250 C.

Химический состав и структура

Химический состав АК5М регламентирован ГОСТ 1583-93. Основные элементы:

  • Кремний (Si) — 4,5–6,0 %
  • Медь (Cu) — 1,0–1,5 %
  • Марганец (Mn) — 0,3–0,5 %
  • Железо (Fe) — не более 0,8 %
  • Алюминий (Al) — основа
  • Примеси (Ti, Zn, Pb) — суммарно не более 0,5 %

Структура сплава в литом состоянии — -твёрдый раствор кремния в алюминии с включениями эвтектики Al-Si и интерметаллидных фаз AlCu, AlMnSi. Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектический кремний, повышая пластичность и герметичность отливок.

Механические и физические свойства

ПараметрЗначениеУсловие испытанияМетодСтандарт
Предел прочности в160–200 МПаЛитой, без ТОРастяжениеГОСТ 1497
Относительное удлинение 1,0–2,0 %Литой, без ТОРастяжениеГОСТ 1497
Твёрдость HB60–75ЛитойБринелльГОСТ 9012
Плотность2 650–2 700 кг/м20 CГидростатическийГОСТ 8.024
Температура плавления560–620 C—ДТА—
Теплопроводность130–150 Вт/(мК)20 CСтационарныйГОСТ 7076

Технологические особенности литья

АК5М применяется для литья в кокиль, под давлением и в песчаные формы. Температура заливки — 680–750 C. Сплав обладает хорошей жидкотекучестью (700–800 мм по спиральной пробе) и малой склонностью к горячим трещинам. Линейная усадка — 0,8–1,1 %. Для снятия внутренних напряжений отливки подвергают отжигу при 200–250 C с выдержкой 2–4 ч.

При литье под давлением АК5М обеспечивает стабильное заполнение тонкостенных полостей толщиной от 2 мм. Модифицирование эвтектики проводят смесью солей на основе NaCl-KCl-NaF при 780–800 C.

Области применения

  • Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования
  • Головки и блоки цилиндров двигателей внутреннего сгорания
  • Картеры редукторов, коробок передач, трансмиссий
  • Арматура трубопроводных систем (задвижки, краны, фланцы)
  • Детали электротехнических шкафов и распределительных устройств
  • Кронштейны, ступицы, рычаги в автомобилестроении и тракторостроении

Поставка и маркировка

Чушки АК5М отливают массой 5–15 кг, слитки — по согласованию с потребителем. Поверхность не должна иметь шлаковых включений, трещин и посторонних включений. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и механических свойств. Упаковка — пакеты на поддонах, обвязанные металлической лентой.

Вопросы и ответы

Чем АК5М отличается от АК12?

АК5М содержит 4,5–6,0 % кремния и легирован медью и марганцем, что повышает жаропрочность и прочность. АК12 — эвтектический силумин с 10–13 % Si без меди, обладает более высокой жидкотекучестью, но меньшей прочностью при нагреве.

Подвергается ли АК5М термической обработке?

Сплав не упрочняется закалкой и искусственным старением. Для снятия литейных напряжений применяют отжиг при 200–250 C. Упрочнение достигается только легированием и модифицированием структуры.

Какая температура заливки оптимальна для литья в кокиль?

Для кокильного литья АК5М рекомендуемая температура заливки — 700–730 C. Превышение 750 C приводит к газонасыщению расплава и образованию пористости в отливках.

Применяется ли АК5М для литья под давлением?

Да, сплав пригоден для литья под давлением. Он обеспечивает заполнение тонкостенных сечений от 2 мм и стабильную структуру при скорости прессования 30–50 м/с.