Литейные алюминиевые сплавы гост 1583 93. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов

Литейные алюминиевые сплавы: свойства, применение, обработка – Токарь

Литейные алюминиевые сплавы гост 1583 93. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов

В последнее время достаточно большое распространение получили алюминиевые сплавы. Это связано с тем, что они обладают исключительными эксплуатационными качествами.

Существует просто огромное количество различных видов алюминия, классификация зависит от химического состава и многих других показателей. Довольно большое распространение получили литейные алюминиевые сплавы.

Они могут применяться для изготовления самых различных деталей, в большинстве случаев, корпусов. Рассмотрим особенности литейных алюминиевых сплавов подробнее.

Литейные алюминиевые сплавы

Общая характеристика и свойства

Существует довольно большое количество разновидностей литейных алюминиевых сплавов, каждый из которых обладает своими особенностями. Алюминиевый литейный сплав характеризуется следующими эксплуатационными качествами:

  1. Высокие литейные качества. Подобный металл довольно часто применяется для литья по форме. Высокие литейные качества позволяют создавать детали сложной формы.
  2. Плотность. Химический состав алюминиевых литейных сплавов определяет то, что их плотность относительно невелика. За счет этого вес получаемой конструкции относительно небольшой.
  3. Коррозионная стойкость также высокая. Она может снижаться за счет добавления различных легирующих элементов.
  4. Рассматривая свойства сплавов следует отметить и повышенную прочность, а также твердость. Эти качества достигаются путем добавления самых различных веществ.
  5. Высокая степень обрабатываемости. Путем литья достаточно часто получают заготовки, которые в дальнейшем доводят до готового состояния путем механической обработки на фрезерном или другом оборудовании.

Подобные материалы обладают хорошими литейными свойствами, что позволяет получать детали со сложными поверхностями. Сплавы с высоким содержанием магния или других легирующих элементов могут подвергаться дополнительной термообработке.

В большинстве случаев к данному материалу предъявляют следующие требования:

  1. Хорошие литейные свойства. Именно они считаются наиболее важными при рассмотрении алюминиевых сплавов данной группы. Чем менее выражены литейные качества, тем хуже раствор заполняет созданную форму. Литейные свойства могут определяться самыми различными методами.
  2. Небольшая усадка. Процесс усадки практически неизбежен при литье по форме. Однако некоторые составы более склонны к образованию раковин и других дефектов при литье, другие меньше. Чем меньше усадка, тем более качественным получается изделие.
  3. Высокая жидкотекучесть. Если созданная форма для литья имеет большое количество сложных поверхностей, то для их заполнения состав должен обладать повышенным показателем жидкотекучести.
  4. Малая склонность к образованию горячих трещин. При выполнении литейных операций возникает вероятность появления трещин, которые снижают прочность структуры и эксплуатационные качества материала.
  5. Низкая склонность к пористости. Пористая структура обладает менее привлекательными эксплуатационными качествами, так как она имеет меньшею прочность, впитывает влагу и может быть подвержена воздействию коррозии.
  6. Оптимальные механические и химические свойства. Современные методы легирования позволяют сделать легкий материал более прочным. Для этого проводится добавление самых различных компонентов. Оптимальные механические свойства представлены сочетанием легкости и прочности, а также другими качествами.
  7. Мелкозернистая однородная структура. При рассмотрении особенностей структуры получаемых изделий следует отметить, что однородная лучше воспринимает оказываемые нагрузки и вероятность появления дефектов существенно снижается. Неоднородную структуру можно охарактеризовать тем, что изделие может иметь разный показатель твердости поверхности, на одной части может появляться коррозия, другая может оказаться быть более устойчивой к подобному воздействию.

Исключить вероятность образования многих дефектов можно путем соблюдения технологии отливки и обработки полученного сплава. Кроме этого, используемый состав также в той или иной степени определяет вероятность образования дефектов.

Литейные алюминиевые сплавы в чушках

Наиболее важным качеством можно назвать жидкотекучесть. Она определяет способность заполнения литейной формы.

Кроме этого уделяют внимание тому, какова склонность состава к образованию газовых и усадочных пустот. Измеряется показатель жидкотекучести тем, какая емкость и за какое время может заполниться.

Стоит учитывать, что повышенное содержание оксидов становится причиной снижения показателя жидкотекучести.

Процесс литья также определяет высокую вероятность образования усадочных раковин. При охлаждении расплав уменьшается в объеме. Выделяют два основных типа образующейся раковины:

Для определения степени усадки используются различные методы.

При литье также часто встречается деформация, которая становится причиной образования трещин. Она связана с процессом, который определяется сжимающим напряжением между уже затвердевшим и кашеобразным составом.

  • Различают несколько разновидностей алюминиевых литейных сплавов, о которых далее поговорим подробнее.
  • Все литейные сплавы алюминия можно условно разделить на несколько основных групп:
  1. Высокопрочные и жаропрочные сплавы. Наиболее распространенным материалом из этой группы можно назвать алюминиевый сплав АЛ19. Его легируют путем добавления титана, за счет чего придаются более высокие механические свойства. Добавление легирующих элементов может проводится при низких или комнатных температурах. Жаропрочность определяет то, что механические свойства и линейные размеры остаются неизменными даже при нагреве состава до температуры 350 градусов Цельсия. Сплавы этой группы хорошо свариваются, а также обладают высокой обрабатываемостью. Стоит учитывать, что за счет легирования коррозионная стойкость относительно невысокая. Существенно повысить прочность можно путем закалки или старения. Подобные марки литейных алюминиевых сплавов широко используются при литье крупногабаритных отливок по песчаной форме.
  2. Конструкционные герметичные алюминиевый сплав обладают более высокими литейными свойствами. Распространенные марки: АЛ4 и АЛ9. Также следует отметить достаточно высокую коррозионную стойкость. Стоит учитывать тот момент, что термическая обработка в этом случае не проводится. При закалке или старении эксплуатационные качества не улучшаются. Хороший комплекс технологических свойств определяет популярность алюминиевого сплава.
  3. Коррозионностойкие металлы. К данной группе относится маркировка АЛ27 и АЛ8. Следует учитывать, что подобный тип металла обладает высокой стойкостью к воздействию повышенной влажности. Высокая коррозионная стойкость во многих агрессивных средствах существенно расширяет область применения металла. Кроме этого, структура определяет хорошую свариваемость и обрабатываемость резанием. Однако отметим, что металл обладает низкой жаропрочностью – структура не может выдержать воздействие температуры выше 80 градусов Цельсия. За счет легирования снижаются и литейные свойства. Исключением можно назвать сплав АЛ24, основные свойства которого сохраняются при температуре до 150 градусов Цельсия.

Последняя группа сплавов получила достаточно широкое распространение при изготовлении корпусов и деталей, на которые оказывается воздействие морской воды. Из-за высокой концентрации соли на поверхности довольно часто образуется коррозия.

К литейным сплавам принято относить составы, в которых есть от 10 до 13% кремния. Довольно часто в состав добавляются магний, медь и другие присадки, способные существенно повысить прочность. Также в состав добавляют титан и цирконий. В свою очередь, марганец может существенно повысить антикоррозионные свойства.

Несмотря на то, что в большинстве случаев железо и никель считаются вредными примесями, в данном случае они добавляются для существенного повышения жаропрочности.

Рассматривая маркировку отметим, что для этого применяется обозначение от АЛ2 до АЛ20. Эти материалы сегодня еще называют силуминами. Их химический состав, от которого зависят механические качества, может существенно отличаться. Именно поэтому следует подробно рассматривать состав каждой марки.

Применение

Алюминиевый литейный сплав сегодня применяется при производстве фасонных отливок. Отметим, что разделают как чистый алюминий, так и полученный после вторичной переработки. В химической и пищевой промышленности может использоваться чистый алюминий. Этот материал применим и в электротехнике. Важным моментом является то, что на алюминий приходится более 20% литейных сплавов.

Детали из литейных алюминиевых сплавов

Рассматривая особенности производства отметим, что первичный металл производится в чушках на специализированных алюминиевых заводах. Есть и вторичная цветная металлургия, которая предусматривает применение вторичного лома или отходов. За счет применения менее дорого сырья существенно снижается стоимость материалов.

В России только 50% заводов проводит использование лома в качестве основы. В более развитых странах мира, к примеру, США, Японии, Германии сегодня при производстве алюминиевых сплавов вторичное сырье применяется не менее чем в 90%. За счет этого существенно снижается стоимость различных изделий, а также повышается экологическая чистота.

Применение литейного алюминия весьма обширно:

  1. Изготовление корпусных деталей. Именно при производстве корпусных деталей чаще всего применяют литейные алюминиевые сплавы. Это связано с тем, что подобным образом существенно снижается их стоимость. Для получения сложных изделий из стандартной заготовки применяют современное фрезерное оборудование, которое стоит дорого и требует соответствующей оснастки.
  2. Получение различных заготовок в сфере кораблестроения и авиастроения. На протяжение нескольких столетий алюминий используется для изготовления деталей, которые применяются при сборе самолетов и различных летательных аппаратов.
  3. Изготовление деталей сложной формы и различных размеров. Детали, представленные телами вращения и плоскими поверхностями сложны в изготовлении при применении оборудования по механической обработке.
  4. Получение элементов, которые применяются для осуществления подачи электричества. При добавлении легирующих элементов получаются сплавы, обладающие хорошими токопроводящими способностями.

Очень большое количество деталей в моторостроении получается также путем литья. Данный метод изготовления позволяет получить детали с высокоточными размерами и качественной поверхностью.

В заключение отметим, что сегодня данный тип металла получил широкое применение в самых различных областях промышленности. Это также можно связать с тем, что стоимость производства подобного металла относительно невысока. Сочетание высоких эксплуатационных качеств с низкой стоимостью и определяют широкое распространение металла в самых различных отраслях промышленности.

Источник:

2)Алюминиевые литейные сплавы. Марки, свойства, применение

Алюминий — легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкий к коррозии.

В зависимости от степени частоты первичный алюминий согласно ГОСТ 11069-74 бывает особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.).

Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% Al; буква «Е» обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.

А999 — алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% Al;

А5 — алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия. Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.

Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. Их марки приведены в ГОСТ4784-74. К деформируемым алюминиевым сплавам не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-Mn и AL-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6.

Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах.

К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного хим.состава. Дуралюмины маркируются буквой «Д» и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.

Принцип маркировкиалюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы.

Далее указывается условный номер сплава.

За условным номером следует обозначение, характеризующее состояние сплава: М – мягкий (отожженный); Т – термически обработанный (закалка плюс старение); Н – нагартованный; П – полунагартованный

  1. Литейные алюминиевые сплавы. Сплавы состава Al-Si, Al-Cu. Гранулированные сплавы.

Литейные сплавы: (Al + Si, Si < 13% – силумин).

  • Узкий температурный диапазон кристаллизации;
  • Жидкотекучесть;
  • Малая усадка;

В этой области:

  • Крупные кристаллы эвтектики;
  • Наличие в эвтектике хрупких и непрочных кристаллов кремния;

Поэтому у силумина: практически отсутствует пластичность, в = 150–170 Мпа. За счет модифицирования свойства сплава могут быть улучшены. Модификаторы (0,5% Na или Li) способствуют появлению мелкой эвтектики.

Маркировка: АЛ2 (алюминий литейный, 2 – номер сплава).

Билет20

1)Нитевидные кристаллы. Влияние плотности дислокаций на прочность металлов и сплавов. Способы упрочнения материалов

Бездислокационные нитевидные кристаллы существенно отличаются по своим мех. и физ. св-вам от обычных монокристаллов и поликристаллич. материалов. Так, макс. прочность нитевидных кристаллов обычно составляет не менее 20-30% от теоретической, модуль упругости достигает теоретич.

значений для монокристаллов c идеальной структурой. Кроме обычной статич. прочности нитевидные кристаллы (особенно очень тонкие) отличаются большой усталостной прочностью, способностью выдерживать упругие деформации до ~ 3% и сохранять свою прочность при т-рах, близких к т-рам плавления.

Источник: https://nzmetallspb.ru/tehnologii/litejnye-alyuminievye-splavy-svojstva-primenenie-obrabotka.html

Литейные алюминиевые сплавы

Литейные алюминиевые сплавы гост 1583 93. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов

Стандарт: ГОСТ1583-93.

Сплавы, обладающие хорошей жидкотекучестью, формозаполняемостью, называют литейными. Помимо этого литейные сплавы должны иметь хорошие механические, антикоррозионные, жаро­прочные свойства, поэтому разработка составов решается комплексно и сплавы, в основном, многокомпонентные.

Наиболее высокими литейными свойствами характеризуются AI-Si, Al-Cu, Al-Mg сплавы.

Наша компания осуществляет поставку сплавов с «правильной» структурой. Поставка сплавов наша работа.

Комбинации легирующих элементов безграничны, поэтому при разработке алюминиевых сплавов необходимо знать, как влия­ет на свойства любой элемент и связанная с ним микроструктура.

Сплавы легируют с учетом возможного изменения не только механических, но также литейных, коррозионных и других свойств.

Следовательно, основной критерий выбора легирующего компо­нента – это оценка его влияния на комплекс свойств, необходимый для данной композиции сплавов.

Из сплавов Al-Si отливают изделия сложной конфигурации, не требующие высокой прочности. Положительная характеристика Al-Si сплавов – небольшая линейная усадка, хорошая сваривае­мость из-за высокой жидкотекучести. Однако обрабатываемость резанием плохая вследствие высокой твердости кремния (быстро сра­батывается резец).

Типичный сплав этой системы – АК12 (AJI2). Прочность силу­минов повышают модифицированием, введением в расплав натрия – 0,01 %.

Изменяется структура сплава: до модифицирования она состоит из α-твердого раствора кремния в алюми­нии — белое поле, и эвтектического кремния — темные иголки; по­сле модифицирования твердый раствор приобретает дендритообразную форму, эвтектический кремний – шаровидную.

Пред­полагают, что натрий при за­твердевании сплава окружает кристаллы эвтектического кремния, препятствует их рос­ту, придавая им шаровидную форму.

Заэвтектический силумин имеет еще более низкие меха­нические свойства.

Его струк­тура состоит из α- твердого раствора, эвтектичес­кого кремния и грубых круп­ных пластин – кристаллов первичного кремния. Механические свойства сплавов повы­шают модифицированием.

Применяют фосфор как моди­фикатор, который, образуя в расплаве фосфиды алюминия (AlР), создает дополнитель­ные центры кристаллизации для первичного кремния, из­мельчая его.

Модифицирования недо­статочно для удовлетворения возрастающих требований к механическим свойствам, по­вышение которых достигается легированием силуминов маг­нием, медью, марганцем, цин­ком и др. Упрочнение сплава происходит из-за образования новых фаз и изменения состава твердого раствора с легирующими компонентами.

Особенность алюминиевых сплавов – не образовывать широкую область твердых растворов ни с одним металлом, кроме цинка.

В си­стемах Al-Ме в процессе кристаллизации даже при небольших кон­центрациях второго компонента появляются хрупкие промежуточ­ные избыточные фазы, поэтому упрочнение сплавов за счет введения в состав твердого раствора других компонентов ограниченно и уп­рочнение осуществляют введением в состав сплава нескольких ком­понентов твердого раствора в количестве ниже предела насыщения.

Алюминиевые литейные сплавы упрочняют также термической обработкой (закалкой с искусственным старением). Такие добавки, как магний, медь, эффективно способствуют термообрабатываемо­сти алюминиевых сплавов. Мы производим алюминий и его сплавы.

Магний в силуминах образует соединение Mg2Si, которое при нагреве под закалку (обычно 530 °С) входит в твердый раствор, а при искусственном старении (нагрев при 140-150 °С) выпадает из раствора в виде сильно диспергированной фазы, которая не обнару­живается даже при увеличении под микроскопом. Такие изменения в структуре заметно увеличивают прочность.

Двойные Al-Si сплавы легируют магнием не более 0,4 %, по­скольку при большем содержании, например 0,5 %, фаза Mg2Si только в течение длительного времени может быть переведена в твердый раствор нагревом при 557 °С. Однако это невыполнимо в производственных условиях. Если сокращать время под закалку, то фаза Mg2Si, не вошедшая в твердый раствор, образует грубые, круп­ные включения, снижающие пластичность сплавов.

Основные алюминий-кремниевые сплавы с магнием – АК9ч (АЛ4), АК7ч (АЛ9) сплавы на основе алюминия, из которых изготавливают сильно нагружен­ные детали сложной конфигурации: корпуса, блоки, картеры или детали средней нагруженности (АК7ч). Заготовки из этих сплавов можно подвергать сварке.

Рассмотрим алюминий-кремниевые сплавы с медью, например АК5М2 (АК5М2) и АК4М4 (АЛ 15В). Сплав АЛ 15В отличается от АЛ6 большим содержанием меди и, следовательно, более высоким количеством фазы СиА12 и эвтектики (а + CuAl2 + Si).

Эти сплавы с высокими литейными свойствами, хорошо обрабатываются резани­ем, применяются для отливок деталей сложной конфигурации в зем­лю. Поэтому требуется более высокая твердость и предел текучести, чем у приведенных выше алюминий-кремниевых сплавов с магнием.

Очень распространены силумины, легированные медью и маг­нием типа АК5М (АЛ5), АК8М (АЛ32), относящиеся к системе Al-Si-Cu-Mg. Сплавы упрочняются термической обработкой по различным режимам, один из которых следующий: нагрев под за­калку при 515 ± 5 °С в течение 3-6 ч и охлаждение в воде, затем ис­кусственное старение при 175 ± 5 °С в течение 3-5 ч.

Сплавы системы Al-Si-Cu-Mg с хорошими литейными свойст­вами обрабатываются резанием, удовлетворительно свариваются аргонно-дуговой сваркой. Сплавы предназначены для деталей сред­ней нагруженности и работы при повышенных температурах.

Эти сплавы упрочняются фазами CuAl2 и Mg2Si и дополнитель­но сложной фазой W(AlnMgxSiyCuz), которые при нагреве под закал­ку переходят в α-твердый раствор. При искусственном старении указанные выше фазы выпадают из раствора в сильно диспергированном виде, способствуя упрочнению сплавов при термической обработке.

При рассмотрении свойств сплавов типа силуминов необходимо отметить специфическое действие железа, содержание которого как примеси в промышленных сплавах составляет обычно > 0,2-0,4 %. В твердом алюминии железо растворяется до 0,02 % при комнатной температуре, не влияя на эффект термической обработки.

Однако особенность действия примеси железа заключается в том, что оно образует соединение Al3Fe, которое кристаллизуется в форме плас­тин и служит концентратором напряжений, что приводит к снижению механических свойств.

Повышенное содержание железа увеличивает гетерогенизацию структуры и снижает эффект действия легирующих элементов при термической обработке сплавов.

Для нейтрализации вредного влияния железа в алюминиевые сплавы вводят добавки марганца, хрома и некоторых других элементов, которые, образуя 4-компонентные химические соединение типа AlFeSiMn, AlFeSiCr, кристаллизуются в компактной форме что увеличивает прочность, пластичность сплавов. Однако дл5 получения желаемого эффекта, требуется сравнительно большое количество Cr или Mn (Fe : Мn (Cr) = 1:1), что при повышенном со­держании железа сильно изменяет химический и фазовый состав сплава и, следовательно, ухудшает его механические свойства.

В присутствии бериллия железосодержащая фаза кристаллизу­ется в форме компактных кристаллов интерметаллического соеди­нения AlBeFe. Эта добавка также повышает механические свойства сплава, особенно если приготавливать его на основе первичного алюминия с повышенным содержанием железа.

К литейным алюминий-кремниевым сплавам относятся цинковистые силумины, которые не подвергаются термической обработ­ке для повышения механических свойств. Как видно из диаграммы состояния, Аl с Zn химических соединений не образует, так как эти металлы взаимно растворимы. Упрочнение происходит вследствие легирования твердого раствора цинком.

Это – сущест­венное преимущество силуминов с цинком перед силуминами с магнием и медью, упрочняемыми термической обработкой. Для дальнейшего упрочнения цинковистых силуминов АК7Ц9, АК9Ц6 вводят небольшие добавки магния, меди, которые образуют упроч­няющие фазы Mg2Si, CuA12. Цинковистый силумин благодаря хоро­шим литейным свойствам применяют для отливки изделий слож­ной конфигурации.

Кроме этого, сплав хорошо обрабатывается ре­занием.

Литейные свойства алюминиевых сплавов в основном обеспечи­вает эвтектическая составляющая, которая отсутствует в некоторых из них или присутствует в небольшом количестве.

К таким сплавам относятся, например, АМГ10АМ5АМГ5К – сплавы алюминия с медью или алюминия с магнием (в обоих случаях без кремния или с небольшой его добавкой). Литейные свойства сплавов алюминия с медью, хуже чем силуминов.

После термообработки (гомогениза­ция при 490-500 °С) у них более высокие механические свойства и жаропрочность; применяют также термическую обработку в режи­ме закалки – искусственное старение. Сплавы этой системы хорошо свариваются  и обрабатываются резанием, однако у них меньшая коррозионная стойкость.

Посмотреть литейные алюминиевые сплавы в прайс-листе.

Источник: https://www.PerePlav.ru/liteynie_splavy

Гост 1583-93: выбор литейных алюминиевых сплавов

Литейные алюминиевые сплавы гост 1583 93. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов

Если оказалось, что проектируемая деталь должна быть литой и алюминиевой, правильный выбор сплава может оказаться проблемой, как для конструктора, так и для литейщика.

Литая алюминиевая деталь?

Обычно считается, что применение алюминиевого литья для нагруженных деталей оправдано только тогда, когда сложная форма литой детали дает существенное преимущество в массе по сравнению с простой по форме, например, кованой, деталью.

Обычно литейщики-производственники работают только несколькими литейными сплавами, что оправдано более экономичным использованием литейного оборудования, сокращением запасов сырья и снижением риска смешивания различных сплавов. С точки зрения качества литья более разумно работать со сплавом, который является технологичным, чем с тем, который может быть на бумаге и показывает несколько лучшие свойства, но более труден технологически. 

С точки зрения литейщиков эти сплавы являются частным случаем литейных сплавов и поэтому могут называться немного по-другому – алюминиевые литейные сплавы.

Методы литья алюминия

Наиболее важными методами литья изделий из алюминиевых сплавов являются:

Литье под давлением, при котором расплавленный металл под действием давления «вдавливается» в стальную пресс-форму, обычно применяется при массовом производстве. Детали, отлитые под давлением, почти не требуют последующей механической обработки.

При литье в кокиль расплавленный металл разливается в, как правило, разъемные и обычно стальные формы многократного использования.

Технология литья в песчаные формы – это более медленный процесс, но обычно самый экономичный для малых партий, сложных конфигураций и больших отливок.

Гост 1583-93: литейные алюминиевые сплавы

Отечественную классификацию литейных алюминиевых сплавов в настоящее время определяет ГОСТ 1583-93. Он включает системы с различными комбинациями алюминия с легирующими элементами Si, Cu, Mg, Mn и Zn:

  • двойные сплавы Al–Si, Al–Cu, Al–Zn и Al–Mg;
  • тройные сплавы Al–Si–Mg и Al–Si–Cu;
  • четверные сплавы Al–Si–Mg–Cu.   

Каждый сплав в этом стандарте имеет двойное обозначение: первое – для чушек и второе (в скобках) – для отливок, например, АК12(АЛ2). Это связано с тем, что в свое время, в конце 1980-х, ГОСТ 1583-89 объединил и заменил в один три стандарта:

  • ГОСТ 1583-73 на литейные алюминиевые сплавы в чушках,
  • ГОСТ 2685-75 на литейные алюминиевые сплавы в отливках и 
  • ГОСТ 1521-76 на силумин в чушках.

От ГОСТ 2685-75 и остались буквенно-цифровые обозначения типа АЛ2, АЛ4 или АЛ11. ГОСТ 1583-93 разрешает для отливок применять эти обозначения сплавов без дублирования обозначениями для чушек. Интересно, что ссылки на ГОСТ 2685-75, отмененный более 20 лет назад, все еще встречается, например, на сайтах некоторых литейных предприятий.     

Силумины нормальные

Из литейных алюминиевых сплавов наиболее часто применяют силумины – сплавы с большим содержанием кремния. Сплавы алюминия только с медью, магнием и цинком применяют значительно реже.

Дело в основном в том, что для получения плотной структуры отливки необходим сплав с узким интервалом кристаллизации, а для этого лучше подходят сплавы эвтектической концентрации или близкой к ней.

В этом смысле система Al–Si имеет решающее преимущество над другими системами – ее эвтектика имеет сравнительно низкое содержание кремния 11,7 %, тогда как в системе Al–Cu эвтектика имеет 33 % меди, а в системе Al–Mg – 34,5 %.

Двойные сплавы Al–Si имеют самые лучшие литейные свойства. К ним относится обычный (нормальный) силумин с содержанием кремния от 10 до 13 % (сплав АЛ2), который применяют для отливок сложной формы при отсутствии требований высоких механических свойств.

Силумины специальные

При более высоких требованиях к прочностным свойствам применяют специальные силумины – доэвтектические силумины с содержанием кремния от 4 до 10 % и добавками меди, магния и марганца в различных комбинациях и количествах.

Сплавы АЛ4 и АЛ9 – силумины с пониженным содержанием кремния и с небольшим добавками магния и марганца (АЛ4) и магния (АЛ9), что улучшает их механические свойства. Низкокремнистые силумины, легируют медью, а также небольшими количествами магния – сплав АЛ5, магния и марганца (и титана) – сплав АК5М2.

Они обладают худшими литейными свойствами, чем нормальный силумин, но превосходят его по механическим свойствам. Эти силумины после термической обработки имеют прочность от 200 до 250 МПа и относительное удлинение от 1 до 6 % – прочность близкая к прочности деформируемых сплавов, но при относительно низкой пластичности.

Это связано с более грубой структурой, не раздробленной пластической деформацией. Сплав АЛ11 относится к цинковистым силуминам – добавка цинка таких больших количествах (10-14 %) улучшает его литейные свойства, что дает возможность отливать из него особо сложные детали.

Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов

Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов, по сравнению с деформированными, имеет свои особенности. Это связано в первую очередь с различиями в химическом составе, а также более грубой и крупнозернистой структурой литых сплавов.

Литые сплавы почти не подвержены естественному старению, поэтому максимальная прочность обычно достигается за счет искусственного старения в течение 10-20 часов при 150-180 °С.

Упрочнение происходит за счет выделения из пресыщенного твердого раствора  интерметаллических соединений CuAl2,Mg2Si, Al3Mg2 и т.д.

Нередко уже одна закалка повышает прочность и пластичность за счет растворения интерметаллических соединений, которые в литом состоянии скапливаются на границах зерен. Старение еще больше повышает прочность, но чаще всего в ущерб пластичности.   

Выбор литейных алюминиевых сплавов

К факторам, которые принимают во внимание при выборе литейного сплава для конкретного конструкторского решения, относятся следующие.

Примеси в алюминиевых сплавах

Каждый литейный алюминиевый сплав по ГОСТ 1583-93и для чушек, и для отливок имеет в целом одинаковый состав основных  легирующих элементов.

Требования же по содержанию примесей могут значительно отличаться для чушек и отливок, с одной стороны, и для применяемых способов литья – с другой.

При этом ограничения по каждой из таких примесей как марганец, медь, цинк, никель, свинец, олово и кремний, как правило, одинаковы для чушек и отливок.

Однако ограничения по их сумме, а также отдельно по содержанию железа различаются как для чушек и отливок, так и для способов литья: в песчаные формы, в кокиль, под давлением. Для чушек требования по примесям выше, чем для отливок. Для литья под давлением допускается максимальное содержание железа и суммы примесей, для литья в песчаные формы – минимальное.

Вторичные алюминиевые сплавы

Количество примесей, особенно железа, является одним из важных качеств литейного сплава. С понижением количества примесей  в сплаве повышается его коррозионная стойкость и пластичность. Однако надо принимать во внимание и то, что более чистый сплав и стоить будет дороже.

Вторичные литейные сплавы обычно изготавливают из лома по тому же ГОСТ 1583-93 и они могут иметь более низкий по сравнению с первичными сплавами уровень пластичности и коррозионной стойкости именно из-за большего количеств примесей.

Однако существует множество изделий, для которых эти механические свойства и коррозионная стойкость вполне приемлемы, и поэтому вторичные сплавы широко применяются. Как видно из требований ГОСТ 1583-93 более «грязный» сплав может потребовать более сложного способа литья.

Прочностные свойства алюминиевых сплавов

В зависимости от требований к механическим свойствам будущей отливки сплав выбирают из следующих условных «прочностных» категорий:

«Прочные и пластичные». В эту группу входят наиболее важные упрочняемые старением сплавы, например, Al–Cu. С помощью различных видов термической обработки их свойства «регулируют» или на высокую прочность или на высокое относительное удлинение.  

«Твердые». Литейные сплавы этой группы имеют определенную прочность при растяжении и твердость без особых требований к относительному удлинению. Прежде всего, это сплавы Al–Si–Cu.

«Пластичные». Сплавы с повышенной пластичностью – это, в основном, нормальные  и низкокремнистые силумины.

Литейные свойства алюминиевых сплавов

Литейные свойства сплава, такие как жидкотекучесть и особенности затвердевания, ставят литейщику определенные ограничения. Не каждую отливку можно отлить из любого сплава. Выбор оптимального сплава для конкретной детали обычно требует взаимодействия конструктора и литейщика.

Жидкотекучесть металлического расплава определяют с помощью технологической пробы, например, длины заполнения расплавом специальной спирали. Казалось бы при низкой жидкотекучести надо просто увеличить температуру разливки.

Однако в этом случае обычно сталкиваются с другими проблемами, такими как окисление расплава, насыщение его водородом или повышенный износ литейной формы.

Эвтектические силумины имеют самую высокую жидкотекучесть, низкокремнистые силумины – среднюю, а сплавы Al–Cu и Al–Mg – самую низкую.

Склонность к горячему растрескиванию является почти противоположностью жидкотекучести. Под горячим растрескиванием понимают отделение друг от друга уже кристаллизовавшихся фаз, например, при усадке.

Эти трещины или разрывы могут залечиваться при подаче в форму оставшегося металла.

У эвтектических алюминиевых литейных сплавов почти нет проблем с образованием трещин, тогда как для алюминиевых литейных сплавов Al–Cu и Al–Mg эта проблема весьма актуальна.     

Источники:

  1. Гуляев А.П. Металловедение, 1986.
  2. Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1993.

Источник: https://aluminium-guide.ru/litejnye-alyuminievye-splavy-vybor/

Гост 1583-93 сплавы алюминиевые литейные. технические условия

Литейные алюминиевые сплавы гост 1583 93. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов

Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия ГОСТ 1583-93.pdf ГОСТ 1583-93.doc 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Издание официальное

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Донецким государственным институтом цветных металлов

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2    ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г. (протокол № 4)

За принятие проали:

Наименование государстваНаименование национального органа по стандартизации
Республика АрменияАрмгосстандарт
Республика БеларусьГосстандарт Беларуси
Республика КазахстанГосстандарт Республики Казахстан
Республика МолдоваМолдовастандарт
Республика ТуркменистанТуркменгосстандарт
Российская ФедерацияГосстандарт России
Республика УзбекистанУзгосстандарт
УкраинаГосстандарт Украины

3    Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19 июня 1996 г. № 402 межгосударственный стандарт ГОСТ 1583—93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

4    ВЗАМЕН ГОСТ 1583-89

5    ИЗДАНИЕ. Июль 2000 г.

© ИПК Издательство стандартов, 1996 © ИПК Издательство стандартов, 2000

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания, на территории Российской Федерации, без разрешения Госстандарта России

1    Область применения……………………….. 1

2    Нормативные ссылки………………………. 1

3    Марки…………………………………. 4

4    Сплавы в чушках (металлошихта)………………. 4

5    Сплавы в отливках…………………………. 26

Приложение А Термины, применяемые в стандарте, и их определения……………………… 35

Приложение Б Методика определения газовой пористости в

алюминиевых    литейных сплавах………. 36

Приложение В Рекомендуемые режимы термической обработки сплавов…………………….. 39

В каком местеНапечатаноДолжно быть
Пункт 3.1. Таблица 1. Графа «'Марка сплава*АК7пч (АЛ91)АК7пч (АЛ9-1)
фафа «Массовая доля, %. титана*. Для марокАК9пч (АЛ4— 1)0,080,08—0,15
АК8л (А-Т 34)0,150,1©то
АК7пч (А. 19-И0,30.080,08—0,15
примечание 80.15АК8 (АЛ 34)АК8л (А-134)
Пункт 5.1.1. Таб-АК12М2. 5112.5АК21М2. 5112.5
липа 2. Графа «Мар-(ВКЖЛС-2)(ВКЖЛС-2)
ка сплава*Приложение Б.ШлифШкала
Пун к!' Ь.2.5Приложение Б.АК8 (Awl 34)АК8л (А 134}
Таблица В.1. Графа «Марка сплава»

«ИУСКе 7 2004 г.)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Сплавы алюминиевые литейные

Технические условия

Aluminium casting alloys. Specifications

Дата введения 1997—01—01

1    ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на алюминиевые литейные сплавы в чушках (металлошихта) и в отливках, изготовляемых для нужд народного хозяйства и экспорта.

Требования 3.3, 4.3.5 и 4.3.6 настоящего стандарта являются обязательными

Термины, применяемые в стандарте, и их определения приведены в приложении А.

2    НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

Источник: https://allgosts.ru/77/120/gost_1583-93

Литье алюминия и литье бронзы

Литейные алюминиевые сплавы гост 1583 93. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов

Механические свойства алюминиевых литейных сплавов устанавливаются в соответствии с ГОСТ 1583-93. Далее приводится выдержка из стандарта содержащая значения основных механических свойств для распространенных литейных сплавов.

Изменение механических свойств сплавов производится в ходе термической обработки. Подробнее Вы можете узнать из раздела термическая обработка отливок.

Алюмлит проводит испытания, предусмотренные техническими требованиями чертежей или отраслевыми стандартами для отливок.

Проводятся испытания относительного удлинения и временного сопротивления разрыву по ГОСТ 1497-84 “Металлы. Методы испытаний на растяжение” и испытания твердости по ГОСТ 9012-59 “Металлы.

Методы измерения твердости по Бринеллю”. Полученные свойства указываются в паспорте отливки.

Для проведения испытаний на растяжение изготавливаются отдельно отлитые образцы по ГОСТ 1583-93 (тип 2) либо образцы по ГОСТ 1497-84 (тип III номер 6). Для измерения твердости используются образцы-свидетели изготовленные совместно с отливкой.

Контроль механических свойств проводится в соответствии с требованиями чертежа, как правило изготавливается и испытывается не менее 3-х образцов для плавки или для садки (загрузка печи термической обработки).

ГОСТ 1583-93. Алюминиевые литейные сплавы. Технические требования. Механические свойства сплавов. Свойства указаны для литья в формы из холодно-твердеющих смесей (ХТС).

Марка сплава

Вид термической обработки

Временное сопротивление разрыву, МПа (кгс/мм2)

Относительное удлинение, %

Твердость по Бринеллю, НВ

не менее

АК12(АЛ2)

147(15,0)

4,0

50,0

Т2

137(14,0)

4,0

50,0

АК9(АК9)

157(16,0)

1,0

60,0

Т6

235(24,0)

1,0

80,0

АК9ч(АЛ4)

147(15,0)

2,0

50,0

Т1

196(20,0)

1,5

60,0

Т6 (М)

225(23,0)

3,0

70,0

Т6

225(23,0)

2,0

70,0

АК7(АК7)

127(13,0)

0,5

60,0

Т5

176(18,0)

0,5

75,0

АК7ч(АЛ9)

157(16,0)

2,0

50,0

Т2

137(14,0)

2,0

45,0

Т4

176(18,0)

4,0

50,0

Т5

196(20,0)

2,0

60,0

Т5 (М)

196(20,0)

2,0

60,0

Т6

225(23,0)

1,0

70,0

Т7

196(20,0)

2,0

60,0

Т8

157(16,0)

3,0

55,0

АК5М(АЛ5)

Т1

157(16,0)

0,5

65,0

Т5

196(20,0)

0,5

70,0

Т6

225(23,0)

0,5

70,0

Т7

176(18,0)

1,0

65,0

АК12М2(АК12М2)

186(19,0)

1,0

70,0

Т1

260(26,5)

1,5

83,4

АМ4,5Кд(ВАЛ10)

Т4

294(30,0)

10,0

70,0

Т5

392(40,0)

7,0

90,0

Т6

421(43,0)

4,0

110,0

Т7

323(33,0)

5,0

90,0

Режимы обозначенные (М) применяются для модифицированных сплавов.

Алюмлит проводит термическую обработку отливок для получения заданных механических свойств.

Чтобы узнать больше, звоните +7 (495) 215-07-22

Источник: https://www.alumlit.ru/mehanicheskie-svojstva

Мед-Центр Здоровье
Добавить комментарий