Лекция 17
1. ОТЛИВКИ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Для изготовления фасонных отливок используют литейные сплавы, которые в зависимости от компонентов, добавляемых к алюминию, подразделяют на пять групп (табл. 20). Основными компонентами (кроме алюминия) в сплавах являются: I группы — кремний, II группы—кремний и медь, IIIгруппы — медь, IV группы — магний. В V группу входят сложнолегированные сплавы.
Таблица 20
Химический состав, %, некоторых алюминиевых литейных сплавов ГОСТ 2685
|
Группа сплавов |
Марка сплава |
Si |
Сu |
Mg |
Мn |
Другие элементы |
|
I |
АЛ2 АЛ4 АЛ9 |
10—13 8—10,5 6—8 |
— –– –– |
–– 0,17—0,3 0,2—0,4 |
–– 0,2—0,5 –– |
–– — –– |
|
II |
АЛ АК7М2 АЛ32 |
4,5—5,5 6—8 7,5—8,5 |
1,5—3 1,5—3 1—1,5 |
0,35—0,6 0,2—0,6 0,3—0,5 |
0,6—0,9 0,2—0,6 0,3—0,5 |
–– –– 0,1—0,3 Ti |
|
III |
АЛ 7 АЛ19 |
— –– |
4—5 4,5—5,3 |
— –– |
–– 0,6—1 |
–– 0,15—0,35 Ti |
|
IV |
АЛ8 АЛ27 |
— –– |
— |
9,3—10 9,5—10,5 |
–– –– |
–– 0,05—0,15 Ti 0,05—0,15 Be 0,05—0,2 Zr |
|
V |
АЛ1 АЛ30 АК21М2,5Н2,5 |
11—13 20—22 |
3,75—4,5 0,8—1,5 2,2—3 |
1,25—1,75 0,8—1,3 0,2—0,5 |
–– 0,2—0,4 –– |
1,75—2,25 Ni 0,8—1,3 Ni 2,2—2,8 Ni 0,1—0.3 Ti 0,2—0,4 Cr |
Примечание. Остальное Al.
Алюминиевые сплавы имеют высокую удельную прочность при нормальной температуре, хорошие литейные свойства, высокую коррозионную стойкость в атмосферных условиях. Наибольшее применение нашли сплавы I и II групп.
Сплавы I группы (силумины) широко используют в авиационной, автомобильной, приборостроительной, машиностроительной, судостроительной и электротехнической промышленности. По содержанию кремния все они, за исключением сплава АЛ2, являются доэвтектическими, кристаллизуются в узком интервале, имеют небольшую линейную усадку, высокую жидкотекучесть, малую склонность к образованию трещин при затрудненной усадке и рассеянной усадочной пористости. Основными структурными составляющими двойных сплавов алюминия с кремнием являются первичные кристаллы твердого раствора кремния в алюминии αAl и двойная эвтектика αAl + Si.
Наиболее вредной примесью является железо, образующее с компонентами сплава фазу β(AlxFey,Siz), кристаллизующуюся в форме грубых иглообразных кристаллов резко снижающих пластичность. Для нейтрализации вредного влияния железа в сплавы вводят марганец, а для повышения прочности легируют магнием.
При изготовлении толстостенных отливок сплавы первой группы обязательно модифицируют, так как до модифицирования они имеют низкую пластичность, обусловленную грубыми выделениями эвтектического кремния.
Заэвтектические сплавы (14—22 % кремния) отличаются жаропрочностью и имеют небольшой коэффициент термического расширения. Основными структурными составляющими этих сплавов являются кристаллы первичного кремния и эвтектика αAl + Si. Заэвтектические сплавы также подвергают модифицированию.
Сплавы II группы широко используют для изготовления отливок повышенной прочности и твердости, сохраняющих постоянство размеров в процессе эксплуатации: корпусов приборов, автомобильных и тракторных поршней, деталей двигателей воздушного охлаждения. Сплавы этой группы более жаропрочны, чем силумины; обладают хорошей жидкотекучестью, малой линейной усадкой, но более склонны к образованию усадочной пористости и трещин при затрудненной усадке, чем сплавы первой группы. Основными структурными составляющими сплавов являются первичные кристаллы твердого раствора αAl, двойная эвтектика αAl + Si. и тройная эвтектика αAl + Si + CuAl2. Кроме того, в зависимости от содержания примеси железа, в структуре могут присутствовать компактные или игольчатые (AlxFey,Siz)кристаллы железистой составляющей.
Сплавы III группы отличаются высокими механическими свойствами, но более низкой коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются резанием
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.