Высокопрочный свариваемый литейный сплав АЦ6Н4 был разработан на основе базовой композиции, свойства которой приведены в табл. 4.14. Для этого сплава, так же как и для других на базе эвтектики (Al) -IAl3Ni, было предложено название никалин. Для оптимизации концентраций основных компонентов, т. е. никеля, цинка, магния и меди, были построены фрагменты диаграммы А1—Zn—Ni—Mg—Си, что позволило обосновать не только область состава, но и температуры термообработки.
Таблица 4.14
Свойства никалина АЦ6Н4 и высокопрочных литейных алюминиевых сплавов.
Сплав | нв. | <�тв, МПа | а0 2, МПа | б, %. | о_!*, МПа | ПГ**, мм |
АК8МЗч. | | | | | —. | 7,5. |
АМ4,5Кд. | | | | | | 32,5. |
ВАЛ12. | | | | | | |
АЦ6Н4. | | | | | > 160. | 22,5. |
* На базе 107 циклов (литье в кокиль); ** ПГ — показатель горячеломкости по кольцевой пробе ВИАМ.
Закалку и последующее старение высокопрочных никалинов проводят так же, как и для термически упрочняемых силуминов. Для достижения наилучшего сочетания прочности, пластичности и коррозионной стойкости целесообразно использовать двухступенчатые режимы, которые обеспечивают равномерное распределение упрочняющих выделений. Следует отметить, что в отличие от сплавов типа ВАЛ12 в никалинах гораздо реже встречаются крупные зернограничные выделения, что, вероятно, и является причиной более высокого предела выносливости. Данный эффект можно объяснить положительным влиянием глобулярных, равномерно распределенных частиц алюминида никеля.
Никалин АЦ6Н4 практически не уступает сплаву ВАЛ12 по прочности, но существенно превосходит его по литейным свойствам и по пределу выносливости. Более высокая технологичность никалина по сравнению со сплавами типа АМ5 и ВАЛ 12 подтвердилась при изготовлении фасонных отливок различными методами литья в металлические формы.
В последние годы были проведены работы по созданию еще более высокопрочных сплавов, чем АЦ6Н4. В частности, на композиции А1 — 7% Zn — 4% Ni — 3% Mg был получен рекордный для отливок комплекс прочности, пластичности и показателя горячеломкости: ав > 600 МПа, ст0 2 > 500 МПа, 5 > 5%, ПГ < 14 мм. Поскольку сплавы на базе системы А1—Zn—Mg— Си (в том числе и с добавкой никеля) характеризуются невысокой коррозионной стойкостью, были также осуществлены исследования по разработке эффективных и одновременно экономных защитных покрытий. Многообещающие результаты были достигнуты при использовании метода плазменного электролитического оксидирования (ПЭО). Покрытия, полученные методом ПЭО, позволяют не только надежно защищать отливку от воздействия коррозионной среды, но и резко повышать характеристики износостойкости.
