Силумин в чушках АК8М3ч: характеристики и применение
АК8М3ч — алюминиевый литейный сплав системы Al–Si–Cu–Mg, модифицированный натрием или стронцием для получения мелкозернистой эвтектики. Поставляется в чушках массой 6–12 кг, отлитых в изложницы или на разливочных конвейерах. Химический состав регламентируется ГОСТ 1583-93 (марка АК8М3ч), что соответствует группе силуминов с повышенным содержанием кремния и меди. Сплав предназначен для фасонного литья в кокиль, песчаные формы и литья под давлением.
Химический состав и структура
Основа — алюминий, основные легирующие элементы: кремний 7,5–9,0 %, медь 2,0–3,5 %, магний 0,2–0,5 %, марганец 0,2–0,5 %. Модифицирование титаном, цирконием или стронцием обеспечивает глобулярную форму эвтектического кремния, что повышает пластичность и обрабатываемость резанием. Содержание железа ограничено 0,8–1,0 % для предотвращения образования игольчатых фаз AlFeSi, снижающих ударную вязкость.
Физико-механические свойства
| Параметр | Значение | Условие | Метод | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 220–260 МПа | литьё в кокиль | ГОСТ 1497 | без термообработки |
| Относительное удлинение | 1,5–3,0 % | литьё в кокиль | ГОСТ 1497 | модифицированный |
| Твёрдость HB | 70–90 | 20 C | ГОСТ 9012 | после старения |
| Плотность | 2,68–2,72 г/см | 20 C | ГОСТ 18978 | — |
| Температура плавления | 540–610 C | — | ДТА | интервал кристаллизации |
| Температура заливки | 680–740 C | кокиль | ТП | зависит от толщины стенки |
Технологические особенности литья
Сплав АК8М3ч обладает высокой жидкотекучестью (300–400 мм по спиральной пробе) и склонностью к образованию усадочной пористости. Для компенсации усадки (0,8–1,1 %) применяют прибыли и холодильники. Линейная усадка — 0,9–1,2 %. При литье под давлением температура расплава поддерживается в пределах 680–720 C, давление прессования — 40–90 МПа. Сплав чувствителен к перегреву: выше 780 C наблюдается интенсивное газонасыщение и рост зерна.
Области применения
- Корпусные детали насосного оборудования, работающие при температурах до 200 C.
- Картеры, крышки и фланцы редукторов в станкостроении.
- Детали тормозных систем и кронштейны подвески в автомобилестроении.
- Арматура трубопроводов низкого давления в химической промышленности.
- Корпуса электродвигателей и редукторов в бытовой технике.
- Заготовки для последующей механической обработки на станках с ЧПУ.
Термическая обработка
Для повышения прочностных характеристик применяют закалку при 515–525 C с выдержкой 4–6 ч и искусственное старение при 175–185 C в течение 5–8 ч. После термообработки предел прочности возрастает до 280–320 МПа, твёрдость — до 100–120 HB. Отжиг при 280–300 C применяется для снятия внутренних напряжений после литья.
Контроль качества чушек
Каждая партия чушек АК8М3ч сопровождается сертификатом с указанием химического состава, выполненного спектральным анализом. Контролируется отсутствие шлаковых включений, газовой пористости и ликвационных зон. Поверхность чушек должна быть чистой, без следов коррозии и влаги. Хранение осуществляется в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не более 70 %.
Вопросы и ответы
Чем АК8М3ч отличается от АК8М3?
Марка АК8М3ч содержит модификатор (натрий, стронций или титан), обеспечивающий измельчение эвтектики и повышение пластичности. Без модифицирования структура грубее, относительное удлинение ниже на 30–40 %.
Какая температура заливки оптимальна для кокиля?
Для тонкостенных отливок (до 6 мм) — 720–740 C, для толстостенных (свыше 12 мм) — 680–700 C. Перегрев выше 760 C приводит к газонасыщению и пористости.
Применяется ли АК8М3ч для литья под давлением?
Да, сплав пригоден для литья под давлением при температуре расплава 680–720 C и давлении прессования 40–90 МПа. Однако из-за склонности к горячим трещинам требуется тщательная отработка технологии.
Как хранить чушки АК8М3ч?
В сухих отапливаемых складах при влажности не более 70 %. Чушки укладываются на поддоны, исключая контакт с влагой и стальными поверхностями во избежание электрохимической коррозии.
