Силумин в чушках АК8М: характеристики и применение литейного сплава
АК8М — алюминиево-кремниевый сплав (силумин), поставляемый в чушках и предназначенный для производства фасонных отливок методами литья в кокиль, под давлением и в песчаные формы. Относится к группе доэвтектических силуминов с содержанием кремния 7,5–9,5 %. Основной упрочняющей фазой является эвтектика -Al + Si, а модифицирование натрием или стронцием обеспечивает глобулярную форму кремниевых включений.
Химический состав и структура
Сплав АК8М регламентируется ГОСТ 1583-93. В отличие от АК8М3ч и АК8М3, марка АК8М содержит магний в пределах 0,2–0,5 % и не легируется медью. Именно магний обеспечивает упрочнение при естественном и искусственном старении за счёт выделения фазы MgSi. Железо ограничено на уровне 0,3–0,6 % — это предотвращает образование игольчатых включений -AlFeSi, снижающих пластичность.
- Кремний (Si) — 7,5–9,5 %
- Магний (Mg) — 0,2–0,5 %
- Железо (Fe) — не более 0,6 %
- Марганец (Mn) — 0,2–0,5 %
- Титан (Ti) — 0,05–0,15 %
- Примеси Cu, Zn, Pb — суммарно не более 0,5 %
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условие измерения | Метод | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 2680 | 20 C | ГОСТ 18329 | кг/м |
| Температура плавления | 555–615 | ликвидус–солидус | ДТА | C |
| Предел прочности в | 200–240 | литьё в кокиль, T6 | ГОСТ 1497 | МПа |
| Относительное удлинение | 2–4 | литьё в кокиль, T6 | ГОСТ 1497 | % |
| Твёрдость HB | 70–90 | после старения | ГОСТ 9012 | — |
| Температура заливки | 680–740 | кокиль / ПФ | ТК | C |
Технологические свойства
Сплав АК8М в чушках имеет ограниченную жидкотекучесть по сравнению с заэвтектическими силуминами, что требует повышенной температуры заливки и подогрева кокиля до 200–300 C. Линейная усадка составляет 0,8–1,1 %, склонность к образованию горячих трещин — умеренная. Модифицирование натриевыми солями или лигатурой Al-Sr обеспечивает измельчение эвтектики и повышение относительного удлинения на 30–50 %.
Обрабатываемость резанием удовлетворительная, сварка плавлением затруднена из-за пористости; применяется аргонодуговая сварка с предварительным подогревом до 200 C. Сплав не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением в атмосферных условиях.
Области применения
- Корпусные детали насосного и компрессорного оборудования
- Картеры, крышки, фланцы в автомобилестроении
- Арматура трубопроводных систем низкого давления
- Корпуса редукторов и электроинструмента
- Детали сельскохозяйственной техники
- Элементы приборных корпусов и теплообменников
Поставка и переработка
Чушки АК8М отливают в изложницы массой 5–15 кг, маркируют по ГОСТ 1583-93 с указанием номера плавки. Перед заливкой в литейную форму чушки переплавляют в индукционных или отражательных печах при температуре 700–750 C с защитой расплава от насыщения водородом. Раскисление и дегазация выполняются продувкой аргоном или обработкой гексахлорэтаном.
Вопросы и ответы
Чем АК8М отличается от АК8М3ч?
АК8М содержит 0,2–0,5 % Mg и не легирован медью, тогда как АК8М3ч имеет повышенное содержание магния и меди, что увеличивает прочность, но снижает пластичность и литейные свойства.
Какой режим термообработки применяется для АК8М?
Стандартный режим T6: нагрев до 535 5 C, выдержка 4–6 ч, закалка в воде 20–40 C, старение при 175 5 C в течение 5–8 ч.
Допускается ли сварка отливок из АК8М?
Сварка возможна аргонодуговым методом с присадочной проволокой АК5 или АК12, с предварительным подогревом до 200 C и последующей термообработкой для снятия напряжений.
Какая температура заливки оптимальна для кокиля?
Для литья в кокиль рекомендуется заливка при 690–720 C с подогревом формы до 250–300 C; для песчаных форм — 700–740 C.
