Силумин в чушках (слитках) АК7 в Минске


Силумин в чушках (слитках) АК7 — литейный алюминиево-кремниевый сплав

Силумин в чушках (слитках) АК7 — это литейный алюминиево-кремниевый сплав эвтектического типа, предназначенный для изготовления фасонных отливок методами литья в кокиль, под давлением и в песчано-глинистые формы. Основной компонент — кремний в диапазоне 6,0–8,0 %, что обеспечивает сплаву высокую жидкотекучесть и герметичность отливок. АК7 относится к группе сплавов системы Al–Si–Mg, где магний (0,2–0,5 %) придаёт способность к упрочнению при термической обработке.

В отличие от деформируемых алюминиевых сплавов, силумин АК7 поставляется исключительно в литом виде — в чушках массой 5–15 кг, что удобно для дозирования при плавке в тигельных и отражательных печах. Химический состав регламентируется ГОСТ 1583-93, где контролируются примеси железа (не более 0,6 %), меди (до 0,3 %) и цинка (до 0,3 %). Содержание газов и неметаллических включений в чушках минимизировано, что снижает пористость в готовых отливках.

Технологические свойства и режимы термообработки

Сплав АК7 демонстрирует умеренную прочность в литом состоянии (предел прочности — 150–170 МПа) и значительно более высокие характеристики после закалки и искусственного старения. Рекомендуемый режим упрочнения — закалка от 535 5 C с выдержкой 6–10 часов, охлаждение в воде с температурой 60–100 C, затем старение при 175 5 C в течение 6–8 часов. После термообработки предел прочности достигает 200–230 МПа, относительное удлинение — 2–4 %.

Жидкотекучесть АК7 по спиральной пробе составляет 350–400 мм, что позволяет заполнять тонкостенные формы с сечением от 3 мм. Линейная усадка — 0,9–1,1 %, что учитывается при конструировании литейной оснастки. Сплав обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием: стружка ломкая, что облегчает механическую обработку на токарных и фрезерных станках.

Применение в промышленности

Силумин АК7 в чушках используется преимущественно в автомобилестроении и общем машиностроении для производства корпусных деталей, работающих при умеренных нагрузках. Из него изготавливают:

  • корпуса насосов, компрессоров и редукторов;
  • блоки цилиндров и головки блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания;
  • картеры, кронштейны и корпусные элементы гидроаппаратуры;
  • детали электротехнических устройств — корпуса, кожухи, распределительные щиты;
  • арматуру трубопроводов — корпуса задвижек, вентилей, фланцы.

Благодаря хорошей герметичности сплав применяется для отливок, работающих под давлением жидкости или газа до 10 МПа. Детали из АК7 эксплуатируются в интервале температур от –60 до +200 C, что позволяет использовать их в климатическом исполнении УХЛ и ХЛ.

Химический состав и механические характеристики

ПараметрЗначение для АК7Метод контроляТипичное применениеПримечание
Кремний, %6,0–8,0Спектральный анализФормирование эвтектикиОсновной легирующий элемент
Магний, %0,2–0,5Химический анализУпрочнение при старенииОбеспечивает эффект Т6
Железо, % 0,6Спектральный анализКонтроль примесейСнижает пластичность
Предел прочности, МПа200–230 (после Т6)Испытание на растяжениеРасчёт несущих элементовВ литом состоянии 150–170
Относительное удлинение, %2–4Испытание на растяжениеОценка пластичностиЗависит от режима ТО
Твёрдость HB70–90Твдомр БринелляКонтроль качестваПосле старения

Особенности плавки и заливки

При переплаве чушек АК7 необходимо контролировать температуру расплава: перегрев выше 780 C приводит к интенсивному окислению и насыщению водородом, что вызывает газовую пористость в отливках. Рекомендуемая температура заливки — 700–740 C в зависимости от толщины стенок формы. Для рафинирования применяют продувку аргоном или обработку флюсами на основе хлоридов. Модифицирование эвтектики натрием или стронцием улучшает механические свойства, особенно пластичность, за счёт измельчения игл кремния.

Чушки АК7 поставляются с очищенной поверхностью без загрязнений, окисных плён и усадочных раковин. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава. Хранение чушек допускается на открытых площадках под навесом, исключающим попадание атмосферных осадков.

Вопросы и ответы

Чем отличается АК7 от АК9?

Основное различие — содержание кремния: в АК7 его 6,0–8,0 %, а в АК9 — 8,0–10,0 %. АК9 обладает более высокой жидкотекучестью, но АК7 после термообработки Т6 обеспечивает лучший баланс прочности и пластичности.

Можно ли сваривать отливки из АК7?

Да, сплав поддаётся аргонодуговой сварке неплавящимся электродом с присадочной проволокой того же состава. Сварные швы требуют последующей термообработки для восстановления свойств в зоне термического влияния.

Какая температура заливки оптимальна для АК7?

Для тонкостенных отливок — 730–740 C, для толстостенных — 700–720 C. Превышение 760 C нежелательно из-за роста газонасыщения расплава.

Требуется ли модифицирование АК7?

Для отливок с толщиной стенки более 10 мм модифицирование натрием или стронцием рекомендуется для устранения грубой игольчатой эвтектики и повышения пластичности. Для тонкостенных отливок модифицирование не обязательно.