Силумин в чушках АК5М2: характеристики, состав и применение
Силумин в чушках АК5М2 — вторичный алюминиево-кремниевый сплав, выплавляемый по ГОСТ 1583-93 и предназначенный для производства литых деталей методами литья в кокиль, под давлением и в песчаные формы. Массовая доля кремния в сплаве АК5М2 составляет 4,5–6,0 %, меди — 1,5–3,5 %, что обеспечивает сочетание достаточной жидкотекучести с повышенной прочностью после термической обработки. Наличие меди в составе позволяет упрочнять отливки закалкой и искусственным старением, повышая предел прочности до 200–250 МПа.
Химический состав и структура
Сплав АК5М2 относится к системе Al–Si–Cu с ограниченным содержанием железа (не более 1,0 %) и марганца (0,2–0,8 %). Марганец вводится для нейтрализации вредного влияния железа и предотвращения образования игольчатых включений -фазы Al5FeSi, снижающих пластичность. Структура сплава в литом состоянии — эвтектика -Al + Si с включениями вторичных фаз Al2Cu и Al5Cu2Mg8Si6. Модифицирование натрием или стронцием измельчает кремниевую эвтектику, повышая ударную вязкость и герметичность отливок.
- Кремний (Si) — 4,5–6,0 %
- Медь (Cu) — 1,5–3,5 %
- Магний (Mg) — 0,2–0,8 %
- Марганец (Mn) — 0,2–0,8 %
- Железо (Fe) — не более 1,0 %
- Цинк (Zn) — не более 1,0 %
Технологические и механические свойства
Температура плавления АК5М2 находится в интервале 520–600 C, температура заливки в кокиль — 680–720 C. Линейная усадка составляет 0,8–1,1 %, что требует установки прибылей и холодильников при литье массивных деталей. Сплав обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием и свариваемостью с ограничениями — сварка возможна только аргонодуговая с предварительным подогревом до 200–250 C.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Метод литья | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 160–200 МПа | без ТО | кокиль | ГОСТ 1583-93 |
| Предел прочности в | 230–260 МПа | закалка + старение | кокиль | ГОСТ 1583-93 |
| Относительное удлинение | 1,0–2,0 % | без ТО | кокиль | ГОСТ 1583-93 |
| Твёрдость HB | 70–90 | без ТО | кокиль | ГОСТ 9012-59 |
| Твёрдость HB | 100–120 | после ТО | кокиль | ГОСТ 9012-59 |
Области применения
Чушки АК5М2 применяются в литейных цехах машиностроительных и приборостроительных предприятий как шихтовая заготовка для получения фасонных отливок. Из сплава изготавливают корпусные детали насосов, картеры редукторов, кронштейны, крышки подшипниковых узлов, детали тормозных систем и элементы арматуры трубопроводов низкого давления. В автомобилестроении сплав используется для отливки головок блоков цилиндров малой мощности, впускных коллекторов и корпусов масляных насосов.
- Корпусные детали центробежных и шестерённых насосов
- Картеры редукторов и коробок передач
- Крышки подшипниковых узлов и кронштейны
- Арматура трубопроводов низкого давления
- Детали тормозных систем и рулевых механизмов
- Корпуса масляных насосов и впускных коллекторов
Поставка и маркировка
Силумин поставляется в виде чушек массой 6–16 кг, уложенных в пакеты или контейнеры. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава, номера плавки и соответствия ГОСТ 1583-93. Поверхность чушек должна быть чистой, без шлаковых включений и следов коррозии. Хранение осуществляется в сухих закрытых помещениях при температуре не ниже –20 C и относительной влажности не более 75 %.
Вопросы и ответы
Чем отличается АК5М2 от АК12М2?
АК5М2 содержит 4,5–6,0 % кремния, АК12М2 — 10–13 %. Меньшее содержание кремния в АК5М2 снижает жидкотекучесть, но повышает пластичность и обрабатываемость резанием.
Возможна ли термическая обработка отливок из АК5М2?
Да, сплав упрочняется закалкой при 515–525 C с охлаждением в воде и искусственным старением при 175–185 C в течение 6–10 часов. Предел прочности возрастает до 230–260 МПа.
Какая температура заливки рекомендуется для литья в кокиль?
Оптимальный интервал заливки — 680–720 C. Превышение температуры выше 740 C приводит к насыщению расплава газами и образованию пористости в отливках.
Допускается ли переплавка АК5М2 без корректировки состава?
Многократная переплавка приводит к накоплению железа и снижению механических свойств. Рекомендуется корректировка состава введением свежих чушок и рафинирующих флюсов.
