28. Литейные сплавы на основе системы алюминий – кремний. Общая характеристика. Основные свойства. Область применения.

Литейные сплавы на основе алюминий-кремний широко применяют в различных областях техники. Их главными потребителями являются машиностроительная, авиационная, автомобильная, электротехническая, приборостроительная и судостроительная промышленности. В большом количестве они используются и в других отраслях техники и строительства.

Ведущее положение в группе алюминиевых сплавов силумины заняли потому, что они обладают лучшими, чем другие сплавы, литейными свойствами. Большинство из них могут быть использованы в литом состоянии.

Модифицирование силуминов обеспечивает получение достаточно высоких показателей прочности и пластичности.

К достоинствам силуминов нужно так же отнести и их повышенную коррозионную стойкость.

Для изготовления отливок применяются доэвтектические (до 9% Si), эвтектические и близкие по составу к эвтектике (10 – 14%Si) и заэвтектические (до 25% Si) сплавы.

По мере увеличения в доэвтектических сплавах содержания кремния в них увеличивается содержание эвтектики, которая обусловливает значительное улучшение литейных свойств (жидкотекучесть, уменьшение усадки, понижение склонности к образованию трещин, уменьшается склонность к образованию межкристаллических усадочных рыхлот, увеличивается герметичность и т. п.)

По мере повышения содержания кремния в силуминах повышается коэффициент их литейного расширения. Наибольшее применение получил силумин эвтектического состава, так как он обладает наилучшими литейными свойствами в сочетании в сочетании с хорошими показателями механических свойств.

29. Литейные сплавы на основе системы алюминий – магний. Общая характеристика. Основные свойства. Область применения.

Сплавы на основе алюминия и магния при меньшей, чем у других алюминиевых сплавов плотности (2,61-5-2,65 г/см3), имеют лучшую коррозионную стойкость и прочность. Известными в промышленности представителями этой группы сплавов являются АЛ8, АЛ13 и АЛ22.

Сплав АЛ8 применяют для изготовления отливок, несущих большие вибрационные нагрузки или подвергающихся воздействию морской воды. Он является типичным представителем двойных сплавов, которые в литом виде состоят из зерен твердого раствора магния в алюминии. По границам этих зерен образуется фаза-β.

Производство качественных отливок из сплава АЛ8 связано с необходимостью преодоления ряда серьезных технологических трудностей, вызываемых недостаточно удовлетворительными литейными свойствами сплава, его повышенной склонностью к окислению в жидком состоянии, высокой чувствительностью и изменению скорости кристаллизации, склонностью к пористости из-за взаимодействия расплава с влагой, содержащейся в форме.

Сплав АЛ8 рекомендуется производить из алюминия максимальной степени чистоты. Для предупреждения окисления сплава в него вводят 0,05 – 0,15% Ве. Одновременно с бериллием добавляют такое же количество титана для нейтрализации действия бериллия, увеличивающего зерна.

Высокопрочный сплав, содержащий такое же количество магния, как и сплав АЛ8, но дополнительно содержащий 0,05 – 0,15% Ti, 0,05 – 0,2% Zr, 0,05 - 0,15% Be, получил название сплава АЛ8у.

Сплав АЛ8у имеет широкий интервал кристаллизации (около 100° С) и предрасположен к образованию рассеянной усадочной пористости, распределяющейся по сечению отливки настолько равномерно, что ее иногда трудно обнаружить рентгеновским просвечиванием и отделить от газовой пористости. Чтобы получить герметически плотные отливки из рассматриваемого сплава, необходимо принять специальные меры, обеспечивающие улучшенное питание кристаллизующейся части отливок (например, кристаллизация под давлением, направленный теплоотвод и т. п.).

Для предупреждения образования газовой пористости при производстве отливок из сплавов типа АЛ8 в состав формовочных смесей вводят различные вещества, которые препятствуют взаимодействию расплава с влагой смеси (например, борную кислоту, фтористые присадки и др.).

Кремний, введенный в двойные сплавы, улучшает их литейные свойства и повышает жаростойкость.

Сплав АЛ13 используют для отливки деталей средней степени нагруженности, работающих в условиях коррозионных воздействий. Этот сплав содержит значительное количество эвтектики и характеризуется лучшими литейными свойствами, чем сплав АЛ8. Однако механические свойства этого сплава (его не рекомендуется подвергать термической обработке) ниже, чем аналогичные свойства термически обработанного сплава АЛ8.

Сплав АЛ22 предназначается преимущественно для отливки методом литья под давлением деталей, подвергающихся воздействию морской воды. Он удовлетворительно сваривается газовой сваркой, хорошо обрабатывается резанием и полируется. По коррозионной стойкости в морской воде он не уступает сплаву АД8.