Чушка алюминиевая АК9ч: состав, свойства и применение в литейном производстве
Чушка алюминиевая марки АК9ч представляет собой литейный алюминиево-кремниевый сплав (силумин) с содержанием кремния от 8,0 до 10,5 % и регламентированным содержанием примесей. Индекс ч в обозначении указывает на повышенную чистоту металла по сравнению с базовой маркой АК9. Данный сплав предназначен для изготовления фасонных отливок методами литья в кокиль, под давлением и по выплавляемым моделям. Основное отличие АК9ч от АК9 сниженное содержание железа (не более 0,6 % против 0,81,0 %), что обеспечивает более высокую пластичность и коррозионную стойкость отливок.
Химический состав и структура сплава АК9ч
Химический состав чушек алюминиевых АК9ч регламентируется ГОСТ 1583-93. Основные легирующие компоненты кремний (от 8,0 до 10,5 %) и магний (от 0,2 до 0,5 %). Микролегирование марганцем (до 0,5 %) и титаном (до 0,15 %) способствует измельчению зерна и повышению механических свойств. Содержание вредных примесей строго ограничено: цинк не более 0,3 %, медь не более 0,6 %, железо не более 0,6 %. Структура сплава в литом состоянии состоит из -твёрдого раствора и эвтектики ( + Si), при модифицировании фосфором или натрием форма выделений кремния изменяется с пластинчатой на мелкодисперсную, что повышает прочность и герметичность отливок.
Технические характеристики и механические свойства
Чушка алюминиевая АК9ч после термической обработки (закалка и старение) демонстрирует следующие показатели:
- временное сопротивление разрыву от 180 до 230 МПа;
- относительное удлинение от 1,0 до 3,0 %;
- твёрдость по Бринеллю от 50 до 70 HB;
- предел текучести от 120 до 160 МПа.
Сплав обладает хорошей жидкотекучестью (до 400 мм по спиральной пробе) и низкой усадкой (от 0,8 до 1,2 %), что позволяет получать тонкостенные отливки сложной конфигурации без горячих трещин. Рабочий диапазон температур эксплуатации от 60 до +150 C.
Применение чушек АК9ч в промышленности
Чушка алюминиевая АК9ч используется для производства отливок, работающих в условиях умеренных статических и динамических нагрузок. Основные области применения:
- автомобилестроение блоки цилиндров, головки блока, корпуса коробок передач, впускные коллекторы;
- станкостроение корпусные детали, шпиндельные бабки, столы;
- электротехника корпуса электродвигателей, клеммные коробки, радиаторы охлаждения;
- насосное и компрессорное оборудование корпуса, крыльчатки, диффузоры;
- строительная техника корпуса редукторов, гидрораспределители.
Особенности плавки и литья сплава АК9ч
При плавке чушек алюминиевых АК9ч необходимо контролировать температуру перегрева (не выше 780 C) для предотвращения насыщения водородом. Рекомендуется использовать рафинирующие флюсы (например, Флюс-1) и дегазацию аргоном или азотом. Модифицирование сплава фосфористой медью (0,050,1 %) или натриевыми солями (0,020,05 %) обеспечивает измельчение эвтектического кремния и повышение механических свойств на 1520 %. Оптимальная температура заливки в кокиль от 720 до 750 C, при литье под давлением от 680 до 720 C.
| Параметр | Значение для АК9ч | Метод испытания | Примечание |
|---|---|---|---|
| Содержание кремния, % | от 8,0 до 10,5 | ГОСТ 1583-93 | Основной легирующий элемент |
| Содержание железа, % | не более 0,6 | ГОСТ 1583-93 | Повышенная чистота |
| Временное сопротивление, МПа | от 180 до 230 | ГОСТ 1497-84 | После термообработки |
| Относительное удлинение, % | от 1,0 до 3,0 | ГОСТ 1497-84 | Пластичность выше, чем у АК9 |
| Твёрдость HB | от 50 до 70 | ГОСТ 9012-59 | Без термообработки от 40 до 55 |
Вопросы и ответы
Чем отличается чушка алюминиевая АК9ч от АК9?
Основное отличие пониженное содержание железа (не более 0,6 % против 0,81,0 %), что обеспечивает более высокую пластичность и коррозионную стойкость отливок. Также в АК9ч строже нормируются примеси цинка и меди.
Какие методы литья подходят для сплава АК9ч?
Сплав пригоден для литья в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям и в песчано-глинистые формы. Оптимальные результаты достигаются при литье под давлением благодаря высокой жидкотекучести.
Требуется ли термическая обработка отливок из АК9ч?
Для достижения максимальных механических свойств рекомендуется закалка при температуре от 520 до 540 C с последующим старением при температуре от 170 до 190 C. Без термообработки прочность снижается на 2030 %.
Какие дефекты возможны при литье АК9ч?
Наиболее характерные дефекты пористость из-за насыщения водородом (требуется дегазация), горячие трещины при нарушении режимов заливки, а также усадочные раковины в массивных сечениях.