Силумин в чушках АК5Мч: характеристики и применение
АК5Мч — вторичный алюминиево-кремниевый сплав (силумин) в чушках, выпускаемый по ГОСТ 1583-93. Маркировка расшифровывается как алюминий-кремний с массовой долей кремния 4,5–6,0 %, модифицированный медью и магнием. Чушковый силумин АК5Мч предназначен для переплавки в фасонные отливки, получаемые литьём в кокиль, под давлением и в песчаные формы. Сплав относится к группе доэвтектических силуминов с узким интервалом кристаллизации, что обеспечивает высокую жидкотекучесть и минимальную пористость отливок.
Химический состав и структура
Химический состав чушек АК5Мч регламентирован ГОСТ 1583-93 и подтверждается сертификатом качества на партию. Основу составляет алюминий, легирующий комплекс — кремний, медь, магний, марганец. Железо и цинк ограничены как примеси, снижающие пластичность. Структура слитка — -твёрдый раствор кремния в алюминии с включениями эвтектики Al-Si и интерметаллидов AlCu, MgSi.
- Кремний (Si) — 4,5–6,0 %
- Медь (Cu) — 1,0–1,5 %
- Магний (Mg) — 0,2–0,5 %
- Марганец (Mn) — 0,2–0,5 %
- Железо (Fe) — не более 0,8 %
- Цинк (Zn) — не более 0,5 %
Физико-механические свойства
Механические характеристики силумина АК5Мч определяются после термической обработки отливок — закалки и искусственного старения (Т5) либо без термообработки (литьё в кокиль). Модифицирование натрием или стронцием измельчает эвтектику и повышает пластичность. Сплав сохраняет работоспособность в интервале от –60 C до +200 C.
| Показатель | Литьё в кокиль | Литьё под давлением | Песчаная форма | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | 200–240 | 220–260 | 160–190 | Т5 |
| Относительное удлинение , % | 2–4 | 1–3 | 1–2 | Т5 |
| Твёрдость HB | 70–90 | 75–95 | 60–75 | Т5 |
| Плотность, кг/м | 2680 | 2680 | 2680 | — |
| Температура плавления, C | 570–620 | 570–620 | 570–620 | — |
Технологические особенности переплава
Чушки АК5Мч имеют массу 6–12 кг, что упрощает дозирование шихты в индукционных и пламенных печах. Температура заливки расплава — 680–740 C. Сплав склонен к газонасыщению, поэтому перед заливкой обязательна дегазация (продувка аргоном или обработка гексахлорэтаном). Для рафинирования применяют флюсы на основе хлоридов и фторидов. Модифицирование проводят лигатурой Al-Sr или натриевыми солями.
Области применения
Силумин АК5Мч в чушках используется как шихтовый материал для литейных производств, выпускающих:
- корпусные детали насосов и компрессоров;
- картеры, крышки, кронштейны для автомобильной и тракторной техники;
- арматуру трубопроводных систем низкого и среднего давления;
- детали электротехнических изделий и осветительной арматуры;
- запчасти для станкостроения и сельхозмашиностроения.
Нормативная база и приёмка
Поставка чушек АК5Мч осуществляется партиями с сертификатом, где указаны номер плавки, химический состав и результаты контроля. Отбор проб — по ГОСТ 24231. Маркировка чушек — краской или клеймом с указанием марки сплава. Упаковка — пакеты на поддонах, обвязанные металлической лентой, масса пакета до 1000 кг.
Вопросы и ответы
Чем АК5Мч отличается от АК12?
АК5Мч содержит 4,5–6,0 % кремния и легирован медью и магнием, что повышает прочность после термообработки. АК12 — эвтектический силумин с 10–13 % кремния без меди, обладает более высокой жидкотекучестью, но меньшей прочностью.
Требуется ли термообработка отливок из АК5Мч?
Для ответственных деталей применяют закалку и искусственное старение (Т5), повышающие предел прочности до 240–260 МПа. Для неответственных отливок термообработку не проводят.
Какая температура заливки рекомендуется?
Оптимальный интервал заливки — 680–740 C. Превышение температуры усиливает газонасыщение и рост зерна, снижение — приводит к недоливам тонкостенных элементов.
Как хранить чушки АК5Мч?
Чушки хранят в закрытых сухих складах, исключая контакт с влагой и химически активными веществами. Пакеты размещают на поддонах, штабелирование — не более трёх ярусов.
