Литейные сплавы на основе алюминия

Литейные сплавы систем Al — Si, А1 — Си, А1 — Mg, легированные дополнительно Мп, Ni, Cr, Zn, маркируются буквами АЛ и далее цифра — номер сплава. Классифицируются по химическому составу, содержат в своей структуре эвтектику, поэтому имеют низкую температуру плавления, хорошую жидкотекучесть, небольшую усадку в сочетании с хорошими механическими свойствами (табл. 10.3, 10.4).

Сплавы Al — Si (силумины АЛ2, АЛ4, АЛ9) имеют наилучшие литейные свойства, не упрочняются термической.

Химический состав и свойства некоторых сплавов (ГОСТ 2685−75)

Таблица 103

* Свойства этих сплавов приведены после термической обработки — закалки 510—520 °С и искусственного старения при 150—170 X.

Алюминиевые литейные сплавы

Таблица 10.4

Окончание табл. 10.4

* Обозначения: 3 — в песчано-глинистые формы; В — по выплавляемым моделям; К — кокиль; Д — под давлением. Буква М, следующая за первой буквой, обозначает: сплав при литье подвергается модифицированию.

обработкой. В структуре есть эвтектика (а + Si) и грубые выделения Si игольчатой формы (рис. 10.3, б, г), которые играют роль надрезов, что снижает механические свойства. Для улучшения свойств проводят модифицирование присадкой в жидкий расплав 1% смеси солей фтористого или хлористого натрия, влияющее на положение линий диаграммы (рис. 10.3, а).

После модифицирования сплав становится доэвтектическим и имеет структуру измельченной эвтектики (а + Si) и округлых выделений избыточной а-фазы (рис. 10.3, Э), за счет чего прочность повышается в 1,5 раза при достаточной пластичности. АЛ4 и АЛ9 кроме модифицирования могут дополнительно упрочняться термической обработкой. Применяются силумины для малонагруженных корпусных деталей (кронштейны, корпуса приборов, барабаны, корпуса тормозов, детали патрубков, башмаков). Жаропрочные силумины АЛ1, АЛ21, дополнительно легированные хромом, титаном, упрочняются термической обработкой, могут работать при температурах до 300 °C.

Рис. 10.3. Диаграмма Al — Si (а) и микроструктура силуминов:

б — доэвтектический; в — эвтектический; г — заэвтектический; д — модифицированный.

Магналии (АЛ8 — АЛ 13) — высококоррозионные сплавы системы Al — Mg; литейные свойства хуже, чем у силуминов, так как в структуре отсутствует эвтектика, а включения Al₃Mg₂ на границах зерен охрупчивают сплав. Применяются для деталей и узлов, подвергающихся ударным нагрузкам во влажной атмосфере (авиация, судостроение).

Сплавы системы А1 —Си (АЛ7, АЛ 19) — жаропрочные, хорошо обрабатываются резанием, по имеют низкие литейные свойства (большая усадка) и коррозионную стойкость, упрочняются термической обработкой. Применяются для высоконагруженных деталей, работающих при температуре до 250—300 °С.