Силумин в чушках (слитках) АК9ч в Минске


Силумин в чушках АК9ч — литейный алюминиево-кремниевый сплав

Силумин в чушках АК9ч — это литейный алюминиевый сплав системы Al–Si–Mg, легированный кремнием в диапазоне 8,0–10,5%. Буква «ч» в маркировке указывает на повышенную чистоту металла по примесям: содержание железа ограничено 0,6%, что обеспечивает стабильность механических свойств в отливках сложной конфигурации. Сплав поставляется в чушках массой 15–18 кг, соответствующих требованиям ГОСТ 1583–93, и предназначен для изготовления фасонных отливок методами литья в кокель, под давлением и в песчано-глинистые формы.

Высокая жидкотекучесть АК9ч (650–750 мм по спиральной пробе) позволяет заполнять тонкостенные полости толщиной от 2 мм, что критично при производстве корпусных деталей с развитым оребрением. Усадка сплава при кристаллизации составляет 0,8–1,1%, что компенсируется технологическими прибылями при проектировании литниковых систем. Линейная усадка отливок из АК9ч — 1,0–1,2%, что учитывается при конструировании пресс-форм для литья под давлением.

Химический состав и структура

Основные компоненты сплава АК9ч: кремний (8,0–10,5%), магний (0,2–0,5%), марганец (до 0,5%). Модифицирование эвтектики натрием или стронцием перед заливкой переводит грубую пластинчатую эвтектику в тонкодисперсную, повышая относительное удлинение с 1,5% до 3–4%. Термообработка по режиму Т6 (закалка при 535 C с последующим старением при 175 C) обеспечивает предел прочности до 235 МПа при твердости 70–80 HB.

Сплав склонен к газонасыщению в расплавленном состоянии, поэтому плавку ведут под флюсом с рафинированием гексахлорэтаном или аргоном. Дегазация снижает пористость отливок до уровня 1–2 баллов по шкале ГОСТ 1583–93, что гарантирует герметичность корпусных деталей, работающих под давлением до 10 МПа.

Механические свойства и режимы эксплуатации

Механические характеристики АК9ч определяются способом литья и термической обработкой. Для литья в кокель без термообработки предел прочности составляет 157 МПа, предел текучести — 108 МПа, относительное удлинение — 1,5%. После закалки и старения прочность возрастает до 196–235 МПа, что позволяет применять сплав для нагруженных узлов, работающих при температурах до 200 C.

Состояние поставкиПредел прочности, МПаПредел текучести, МПаОтносительное удлинение, %Твердость, HB
Литье в кокель, без ТО1571081,550
Литье в кокель, Т61961182,070
Литье под давлением1761081,060

Применение в промышленности

Силумин АК9ч — основной материал для корпусных отливок в автомобилестроении: блоки цилиндров, картеры сцепления, корпуса масляных насосов, впускные коллекторы. В станкостроении из сплава изготавливают корпуса шпиндельных бабок, кронштейны, крышки и направляющие элементы. В электротехнической отрасли АК9ч применяется для корпусов электродвигателей, вентиляторов и распределительных щитов, где важна сочетаемость высокой теплопроводности (150–170 Вт/(мК)) с коррозионной стойкостью в атмосферных условиях.

  • Литье под давлением — тонкостенные отливки массой 0,1–10 кг с высокой размерной точностью (11–12 квалитет)
  • Литье в кокель — детали с повышенными требованиями к герметичности и механической прочности
  • Литье в песчано-глинистые формы — крупногабаритные отливки массой до 50 кг
  • Изготовление оснастки и приспособлений для сборочных линий

Особенности закупки и входного контроля

При поставке чушек АК9ч каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава. Входной контроль включает спектральный анализ на содержание кремния, магния, железа и меди. Допустимое отклонение по массе чушки — 10%, поверхность не должна иметь загрязнений, окисных включений и посторонних металлических частиц. Хранение чушек осуществляется в сухих складских помещениях на поддонах, исключающих контакт с грунтовой влагой.

Переплавку АК9ч ведут в тигельных и отражательных печах при температуре 720–760 C. Перегрев расплава выше 800 C нежелателен из-за интенсивного окисления и роста газосодержания. Для восстановления механических свойств при использовании шихты с повышенным содержанием возврата (до 30%) требуется корректировка состава по магнию и модифицирование эвтектики.

Вопросы и ответы

Чем отличается АК9ч от АК9п?

АК9ч — сплав повышенной чистоты с ограничением железа до 0,6%, что обеспечивает более высокую пластичность и коррозионную стойкость. АК9п — сплав обычной чистоты с содержанием железа до 1,0%, применяемый для менее ответственных отливок.

Какая температура заливки рекомендуется для АК9ч?

Оптимальная температура заливки при литье в кокель — 700–740 C, при литье под давлением — 660–700 C. Перегрев расплава выше 780 C приводит к интенсивному газонасыщению и снижению механических свойств отливок.

Подвергается ли АК9ч сварке?

Сплав сваривается аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочной проволокой того же состава. Сварные соединения требуют последующей термообработки для восстановления свойств в зоне термического влияния.

Какие дефекты характерны для отливок из АК9ч?

Основные дефекты — газовая пористость, усадочная рыхлота в тепловых узлах и окисные включения. Их предотвращают рафинированием расплава, правильным проектированием литниковой системы и применением модификаторов эвтектики.