Силумин в чушках (слитках) АК7пч в Минске


Силумин в чушках (слитках) АК7пч — литейный алюминиево-кремниевый сплав

Силумин в чушках АК7пч — это литейный алюминиевый сплав системы Al–Si–Mg, поставляемый в виде мерных слитков для последующего переплава в литейных производствах. Маркировка АК7пч расшифровывается как алюминиевый литейный сплав с содержанием кремния около 7 % и пониженным содержанием примесей (буква «пч» — повышенная чистота по примесям). Материал соответствует требованиям ГОСТ 1583–93 и применяется для изготовления фасонных отливок методами литья в кокель, под давлением и в песчано-глинистые формы.

Сплав АК7пч относится к доэвтектическим силуминам: структура состоит из -твёрдого раствора алюминия и эвтектики ( + Si). Благодаря содержанию кремния в пределах 6,0–8,0 % обеспечивается высокая жидкотекучесть расплава, что позволяет заполнять тонкостенные полости сложной конфигурации. Легирующая добавка магния (0,2–0,5 %) придаёт сплаву способность к упрочнению при искусственном старении после закалки, что расширяет область применения материала для ответственных деталей, работающих под нагрузкой.

Химический состав и нормируемые показатели

Химический состав силумина АК7пч регламентируется ГОСТ 1583–93. Основные легирующие компоненты — кремний и магний; содержание примесей (железа, меди, цинка, титана) ограничено для обеспечения стабильности механических свойств и герметичности отливок. Пониженное содержание железа (не более 0,5 %) в сплаве АК7пч отличает его от сплава АК7ч и обеспечивает более высокую пластичность и коррозионную стойкость отливок.

ПараметрЗначение для АК7пчМетод контроляТипичное применениеПримечание
Кремний, %6,0–8,0Спектральный анализФасонное литьёДоэвтектический состав
Магний, %0,2–0,5Химический анализУпрочняемая термическая обработкаОбеспечивает эффект старения
Железо, % 0,5Спектральный анализГерметичные корпусаПониженное содержание
Предел прочности, МПа 167 (в литом состоянии)Испытания на растяжениеСиловые узлыПосле Т6 — до 235 МПа
Относительное удлинение, % 3 (в литом состоянии)Испытания на растяжениеДетали с ударными нагрузкамиПосле Т6 — 1
Твёрдость HB50–70 (в литом состоянии)БринелльИзносостойкие поверхностиПосле Т6 — до 90 HB

Технологические характеристики и режимы плавки

При плавке силумина АК7пч рекомендуется перегрев расплава до 720–760 C с последующей выдержкой для гомогенизации. Температура заливки в кокель — 680–720 C, при литье под давлением — 640–680 C. Для модифицирования эвтектического кремния применяют флюсы на основе натрия или стронция, что измельчает структурные составляющие и повышает пластические свойства отливок. Рафинирование расплава выполняется хлористыми солями или продувкой аргоном для удаления водорода и неметаллических включений.

Сплав АК7пч склонен к газонасыщению в жидком состоянии, поэтому обязателен контроль плотности контрольных образцов и применение вакуумной дегазации при изготовлении ответственных отливок. Усадка при затвердевании составляет около 1,1–1,3 %, что необходимо учитывать при проектировании литниково-питающей системы и расчёте размеров модельной оснастки.

Механические свойства и термическая обработка

В литом состоянии (F) силумин АК7пч демонстрирует предел прочности 167–196 МПа, предел текучести — 98–127 МПа, относительное удлинение — 3–5 %. После закалки с 535 5 C (выдержка 2–8 часов в зависимости от сечения отливки) и искусственного старения при 175 5 C в течение 6–10 часов (режим Т6) прочностные характеристики возрастают: предел прочности достигает 215–235 МПа, предел текучести — 177–196 МПа. Термическая обработка также повышает твёрдость до 80–90 HB и улучшает сопротивление усталостному разрушению.

Применение силумина АК7пч

Благодаря сочетанию литейных свойств и механической прочности, силумин АК7пч используется для производства широкой номенклатуры отливок в различных отраслях промышленности:

  • автомобилестроение — корпуса коробок передач, картеры сцепления, блоки цилиндров, впускные коллекторы;
  • авиационная промышленность — кронштейны, корпусные детали приборов, элементы гидросистем;
  • электротехника — корпуса электродвигателей, распределительных щитов, клеммные колодки;
  • общее машиностроение — шкивы, маховики, рычаги, корпусные детали насосов и компрессоров;
  • производство бытовой техники — корпуса редукторов, фланцы, детали стиральных машин.

Отливки из АК7пч подвергаются механической обработке резанием: сплав хорошо точится, фрезеруется и сверлится твёрдосплавным инструментом. Свариваемость ограничена — при необходимости ремонта дефектов применяют аргонодуговую сварку с присадочной проволокой того же состава с предварительным подогревом до 150–200 C.

Вопросы и ответы

Чем отличается АК7пч от АК7ч?

Основное отличие — пониженное содержание железа в сплаве АК7пч (не более 0,5 % против 0,6–0,8 % у АК7ч). Это обеспечивает более высокую пластичность, коррозионную стойкость и герметичность отливок, что важно для деталей, работающих под давлением.

Какие режимы термической обработки применяются для АК7пч?

Стандартные режимы: закалка при 535 5 C с выдержкой 2–8 часов, охлаждение в воде 60–100 C, искусственное старение при 175 5 C в течение 6–10 часов (режим Т6). Для снятия внутренних напряжений возможен отжиг при 300 C.

Можно ли использовать АК7пч для литья под давлением?

Да, сплав пригоден для литья под давлением. Рекомендуемая температура заливки — 640–680 C, температура пресс-формы — 180–250 C. Однако для тонкостенных отливок сложной конфигурации чаще применяют сплавы с более высоким содержанием кремния (АК9пч, АК12пч).

Какие дефекты характерны для отливок из АК7пч?

Наиболее распространённые дефекты — газовая пористость (из-за повышенного сродства расплава к водороду), усадочная рыхлота в массивных сечениях и горячие трещины при нарушении температурного режима заливки. Для их предотвращения применяют рафинирование, модифицирование и оптимизацию литниковой системы.