Силумин в чушках и слитках по ГОСТ 1583-93: марочный состав и применение
Силумин в чушках (слитках) по ГОСТ 1583-93 — это алюминиево-кремниевые литейные сплавы, поставляемые в виде мерных чушек для последующей переплавки в литейном производстве. Стандарт нормирует химический состав, содержание примесей и маркировку для сплавов систем Al–Si, Al–Si–Mg, Al–Si–Cu и Al–Si–Cu–Mg. Чушки получают литьём в изложницы или на разливочных конвейерах; масса одной чушки обычно составляет 6–16 кг, реже — до 22 кг. Основное назначение — шихтовая заготовка для фасонного литья.
Марки силуминов по ГОСТ 1583-93
Стандарт охватывает сплавы, различающиеся содержанием кремния, легирующими добавками и уровнем примесей. Наиболее востребованные марки в чушках:
- АК12 (АЛ2) — эвтектический силумин, 10–13 % Si, высокая жидкотекучесть, минимальная усадка.
- АК9ч (АЛ4) — 8–10,5 % Si с магнием, упрочняется термической обработкой Т6.
- АК7ч (АЛ9) — 6–8 % Si, повышенная пластичность, применяется для герметичных отливок.
- АК5М2 (АЛ5) — 4,5–5,5 % Si с медью, жаропрочный, для деталей ГБЦ и поршневой группы.
- АК12М2МгН (АЛ25) — с никелем и медью, сохраняет прочность до 250 C.
- АК21М2,5Н2,5 (АЛ32) — заэвтектический, для поршней двигателей с высоким тепловым нагружением.
Технические параметры и контроль качества
Химический состав каждой марки регламентирован с допусками по основным и примесным элементам. Содержание железа ограничивают, поскольку Fe образует игольчатые фазы Al5FeSi, снижающие пластичность. Для ответственных отливок применяют модифицирование натрием или стронцием, что изменяет эвтектику с пластинчатой на волокнистую и повышает относительное удлинение в 1,5–2 раза.
| Марка | Si, % | Легирующие, % | в, МПа | Типовая отливка |
|---|---|---|---|---|
| АК12 | 10–13 | — | 150–170 | корпуса, кронштейны |
| АК9ч | 8–10,5 | Mg 0,2–0,5 | 230–260 | блоки, картеры |
| АК7ч | 6–8 | Mg 0,2–0,4 | 200–240 | герметичные детали |
| АК5М2 | 4,5–5,5 | Cu 1,5–3,5 | 200–250 | ГБЦ, гильзы |
| АК12М2МгН | 11–13 | Cu, Ni, Mg | 220–260 | поршни, головки |
| АК21М2,5Н2,5 | 19–22 | Cu, Ni, Mg | 200–240 | поршни ДВС |
Условия поставки и подготовка шихты
Чушки маркируют по торцу: указывают марку сплава, номер партии и обозначение стандарта. Поверхность не должна иметь шлаковых включений, оксидных плёнок и следов коррозии. Перед загрузкой в плавильную печь чушки дробят или резервируют по массе согласно расчёту шихты. Температура расплава при заливке для большинства марок составляет 680–750 C; перегрев выше 780 C приводит к насыщению водородом и газовой пористости в отливках.
Области применения
- Автомобилестроение — блоки цилиндров, картеры сцепления, головки блоков, детали тормозных систем.
- Приборостроение — корпуса редукторов, кронштейны, элементы арматуры.
- Электротехника — корпуса электродвигателей, распределительных щитов, кабельных муфт.
- Насосостроение — рабочие колёса, корпуса центробежных насосов.
- Бытовая техника — основания, теплообменники, детали компрессоров.
Вопросы и ответы
Чем силумин в чушках отличается от готовых отливок?
Чушка — это шихтовая заготовка с гарантированным химическим составом, предназначенная для переплава. Механические свойства формируются после литья и термообработки конкретной отливки, поэтому в чушек не нормируется.
Какой силумин выбрать для герметичных отливок?
Для герметичных деталей применяют АК7ч и АК9ч с модифицированием и вакуумной дегазацией расплава. Эти марки дают минимальную пористость и стабильную плотность отливки.
Допускается ли переплав чушек без модифицирования?
Да, для неответственных отливок. Для повышения пластичности и ударной вязкости вводят модификаторы — натрий, стронций или титан-бор, изменяющие морфологию кремниевой эвтектики.
Как хранить чушки силумина?
В сухих закрытых складах при относительной влажности до 70 %. Контакт с влагой и стальной стружкой недопустим — это вызывает коррозию и загрязнение шихты железом.
