Чушка алюминиевая АК7ч: состав, свойства и применение
Чушка алюминиевая АК7ч представляет собой литейный алюминиевый сплав системы AlSiMg, предназначенный для изготовления фасонных отливок ответственного назначения. Индекс ч в маркировке указывает на пониженное содержание примесей (железа, меди, цинка) по сравнению с базовым сплавом АК7. Химический состав регламентируется ГОСТ 1583-93. Основные легирующие компоненты: кремний (от 6,0 до 8,0 %), магний (от 0,2 до 0,5 %). Содержание железа ограничено значением не более 0,6 % (для чушки АК7ч не более 0,3 %). Ограничение по железу критически важно для обеспечения герметичности отливок, работающих под давлением жидкостей или газов.
Технические характеристики и структура
Сплав АК7ч в литом состоянии имеет структуру -твёрдого раствора с эвтектикой (+Si). После модифицирования натрием или стронцием эвтектический кремний приобретает мелкозернистую форму, что повышает пластичность и ударную вязкость. Механические свойства при комнатной температуре после литья в кокиль: временное сопротивление разрыву не менее 157 МПа, относительное удлинение не менее 1,0 %, твёрдость по Бринеллю не менее 50 HB. После термической обработки по режиму Т6 (закалка + искусственное старение) прочность возрастает до 196235 МПа, твёрдость до 7090 HB. Предел текучести при 0,2 % составляет от 120 до 140 МПа. Жидкотекучесть сплава высокая до 400450 мм по спиральной пробе, что позволяет заполнять тонкостенные формы толщиной от 2,5 до 3,0 мм.
Особенности литья и термообработки
Чушка алюминиевая АК7ч переплавляется в тигельных или индукционных печах. Температура заливки составляет от 720 до 760 C. Для модифицирования эвтектики применяют лигатуры AlSi10 или флюсы на основе хлоридов натрия и калия. Рекомендуемый режим термической обработки Т6: нагрев под закалку при температуре от 525 до 535 C, выдержка от 4 до 8 часов, охлаждение в воде с температурой от 60 до 100 C; искусственное старение при температуре от 170 до 180 C в течение от 6 до 10 часов. После термообработки сплав приобретает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях и в пресной воде оценивается как удовлетворительная, однако в морской воде и щелочных средах требуется защитное покрытие.
| Параметр | Значение (литьё в кокиль) | Значение (Т6) | Метод испытания | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Временное сопротивление разрыву, МПа | от 157 до 176 | от 196 до 235 | ГОСТ 1497 | образец без надреза |
| Относительное удлинение, % | от 1,0 до 2,5 | от 0,5 до 1,5 | ГОСТ 1497 | расчётная длина 5d |
| Твёрдость по Бринеллю, HB | от 50 до 60 | от 70 до 90 | ГОСТ 9012 | шарик 5 мм, нагрузка 250 кгс |
Области применения
Чушка алюминиевая АК7ч используется для изготовления отливок, работающих при умеренных статических и динамических нагрузках. Основные сферы применения:
- корпуса насосов, компрессоров и гидроцилиндров, эксплуатирующихся при давлении до 16 бар;
- детали двигателей внутреннего сгорания блоки цилиндров, головки блоков, впускные коллекторы;
- элементы тормозных систем суппорты, колёсные цилиндры;
- корпусные детали электротехнических устройств распределительные щиты, корпуса реле и контакторов;
- узлы сельскохозяйственной техники корпуса редукторов, шкивы, маховики.
Сплав пригоден для литья в песчано-глинистые формы, кокиль, под низким давлением и в вакуумно-плёночные формы. Для ответственных отливок, работающих при температурах от 60 до +150 C, рекомендуется применять модифицированный сплав АК7ч с последующей термообработкой Т6.
Вопросы и ответы
Чем отличается чушка АК7ч от АК7?
Основное отличие пониженное содержание железа (не более 0,3 % против 0,6 % в АК7). Это обеспечивает более высокую герметичность отливок и снижает склонность к образованию горячих трещин при литье.
Какие флюсы применяют для рафинирования расплава АК7ч?
Для удаления оксидных включений и водорода используют флюсы на основе хлоридов натрия, калия и магния, например, Флюс 1 или Флюс 2 по ТУ 2149-001-... Расход флюса составляет от 0,3 до 0,5 % от массы расплава.
Можно ли сваривать отливки из АК7ч?
Сварка аргонодуговая (TIG) присадочной проволокой из сплава АК7ч или АК9ч возможна при толщине стенки от 3 мм. Перед сваркой требуется подогрев до температуры от 200 до 250 C. После сварки рекомендуется отжиг при 300 C для снятия напряжений.
Какой режим старения рекомендуется для достижения максимальной твёрдости?
Для сплава АК7ч после закалки при 530 C оптимальный режим старения: выдержка при 175 C в течение 8 часов. Твёрдость после такого режима достигает 8590 HB.