39. Литейные сплавы на основе алюминия

Литейные сплавы 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. Это сплавы систем Al-Si, Al-Cu, Al-Mg, легированные дополнительно Мn, Ni, Cr, Zn.

Сплавы Al-Si - силумины АЛ2, АЛ4, АЛ9.

Сплав АЛ2 (-11% Si) имеет наилучшие литейные свойства, не упрочняется термической обработкой. В структуре имеет эвтектику (α+ Si) и грубые выделения Si игольчатой формы, которые играют роль надрезов что снижает механические свойства. Для улучшения свойств проводят модифицирование - присадку в жидкий расплав 1%-смеси солей фтористого или хлористого натрия. После модифицирования сплав становится доэвтектическим и имеет структуру измельченной эвтектики (α+ Si) и округлых выделений избыточной α-фазы, за счет чего прочность повышается в 1,5 раза при достаточной пластичности

Сплавы АЛ4, АЛ9, кроме модифицирования, могут дополнительно уп­рочняться термической обработкой(закалка с Т° 515-535 °С, старение при 150-180 °С).

Силумины применяют для малонагруженных корпусных деталей (кронштейны, корпуса приборов, барабаны, корпуса тормозов, детали патрубков, башмаков).

Магналии - сплавы системы А1-Мg - АЛ8-АЛ13 – высококоррозионные сплавы, литейные свойства хуже, чем у силумина, т.к. в структуре отсутствует эвтектика. Применяются для деталей и узлов, подвергающихся ударным нагрузкам во влажной атмосфере (авиация, судостроение).

Сплавы системы Al-Cu (АЛ7. АЛ19) - жаропрочные, хорошо обрабаты­ваются резанием. Однако имеют низкие литейные свойства (большая усадка) и низкую коррозионную стойкостью. Изготовляют высоконагруженные детали, работающие при температуре до 250-300°С.

40.Спеченные алюминиевые сплавы

САП - спеченный алюминиевый порошок или алюминиевая пудра.

Получают холодным, а затем горячим брикетированием при 500-600°С тонкого окисленного порошка (пудры) алюминия. Величина частичек - 3-4 мкм. Горячепрессованные брикеты подвергают последующей деформации (прокатке, ковке, прессованию).

Содержание А1₂O₃ - от 6-9% (САП-1) до 18-22% (САП-4). С увеличением содержания оксида алюминия предел прочности повышается до 460 МПА (САП-4), а пластичность падает до = 1,5%.

Материал сваривается, подвергается обработке резанием и имеет повышенную жаропрочность - при 500°С длительная прочность за 100 ч равна 70 МПа. Плотность САП близка к плотности алюминия, он обладает высокой теплопроводностью, хорошей электропроводностью.

Недостатком САП является его хрупкость и большая чувствительность к надрезу.

Применение: прутки, полосы, тру­бы, профили, детали, работающие при температуре 500 С (лопатки компрессоров, диски и т.д.).

САС - спеченные алюминиевые сплавы. Получают горячим брикетированием с последующим прессованием при Т° ~ 500°С порошков окисленных алюминиевых сплавов.

САС-1 - 25-30% Si, 5-7%Ni, ост. А1.

САС-2 - 25-30% Si, 5-7%Fe, ост. А1.

Обладают низким коэффициентом линейного расширения, имеют удовлетворительный предел прочности (220-240 МПа) и текучести (210-230 МПа), высокий модуль упругости, жаропрочны. Однако эти сплавы обладают низким относительным удлинением, т.е. малопластичны (5 -0,5%).

Применяют для деталей приборов, работающих в паре со сталью при температуре 20-200°С, у которых требуется сочетание низкого коэффициента линейного расширения и малой теплопроводности, деталей, длительно работающих при 300 -500°С, а при коротковременной работе - до 700°С.