Литой алюминий и литой алюминий: Различия объяснены
В чем реальная разница между литым и штампованным алюминием? В этой статье мы рассмотрим различные производственные процессы и свойства, которые отличают эти два вида алюминия. От...
Вы когда-нибудь задумывались, что делает детали двигателя вашего автомобиля такими прочными и эффективными? В этой статье раскрываются секреты литейных алюминиевых сплавов - невоспетых чемпионов автомобилестроения. Узнайте, как эти сплавы с их уникальными свойствами и классификацией определяют будущее производства и производительности автомобилей. Приготовьтесь открыть для себя увлекательный мир алюминиевых сплавов!
Алюминиевые сплавы, из которых можно непосредственно получать детали с помощью процессов литья металлов, называют литейными алюминиевыми сплавами. Содержание легирующих элементов в таких сплавах обычно выше, чем в соответствующих деформируемых алюминиевых сплавах.
Литейные алюминиевые сплавы имеют ту же систему легирования, что и деформируемые алюминиевые сплавы, с теми же механизмами упрочнения (за исключением деформационного упрочнения). Их основное отличие заключается в том, что максимальное содержание легирующего элемента кремния в литейных алюминиевых сплавах превышает таковое в большинстве деформируемых алюминиевых сплавов.
Помимо упрочняющих элементов, литейные алюминиевые сплавы должны содержать достаточное количество эвтектических элементов (обычно кремния) для придания сплаву значительной текучести, облегчающей заполнение усадочных зазоров при литье. Литейные алюминиевые сплавы широко используются в автомобилях, например, для изготовления головок цилиндров двигателей, впускных коллекторов, поршней, ступиц и корпусов гидроусилителей руля.
Делятся на четыре категории по основным элементам, кроме алюминия, входящим в состав: кремний, медь, магний и цинк.
1. Алюминиево-кремниевые сплавы
Алюминиево-кремниевые сплавы, также известные как "силуминовые" или "гиперэвтектические алюминиевые сплавы", славятся своими исключительными литейными характеристиками, износостойкостью и низким коэффициентом теплового расширения. Эти сплавы, содержащие от 10% до 25% кремния, представляют собой наиболее универсальную и широко используемую категорию литых алюминиевых сплавов.
Содержание кремния существенно влияет на свойства сплава. Эвтектические составы (около 12,6% Si) обеспечивают оптимальную текучесть и литейные свойства, а гиперэвтектические составы (>12,6% Si) - повышенную износостойкость и пониженное тепловое расширение. Добавление 0,2% к 0,6% магния создает сплавы Al-Si-Mg, которые хорошо поддаются термообработке, повышая прочность и твердость за счет закалки осадком.
Эти сплавы находят широкое применение в таких конструктивных элементах, как блоки цилиндров, головки блока цилиндров, корпуса трансмиссий и сложные тонкостенные отливки. Добавление меди (обычно 1-4%) и магния позволяет дополнительно улучшить механические свойства, жаропрочность и обрабатываемость. Это делает сплавы Al-Si-Cu-Mg особенно подходящими для высокопроизводительных автомобильных компонентов, таких как поршни, где термическая стабильность и износостойкость имеют решающее значение.
Последние разработки в области сплавов Al-Si включают в себя:
2. Алюминиево-медный сплав
Алюминиево-медные сплавы с содержанием меди от 4,5% до 5,3% демонстрируют оптимальные упрочняющие характеристики. Стратегическое добавление марганца и титана позволяет значительно повысить прочность при комнатной и высокотемпературной температуре, а также улучшить литейные характеристики. Эти сплавы обычно достигают предела прочности при растяжении от 300 до 350 МПа после термообработки. Присутствие меди способствует образованию преципитатов Al2Cu в процессе возрастной закалки, способствуя превосходным механическим свойствам сплава.
Эти сплавы в основном используются для производства отливок с песком, предназначенных для выдерживания значительных динамических и статических нагрузок при сохранении относительно несложной геометрии. Обычно они применяются для изготовления деталей авиационных двигателей, корпусов автомобильных трансмиссий и конструкционных деталей в аэрокосмической промышленности. Отличное соотношение прочности и веса и хорошая обрабатываемость делают эти сплавы особенно подходящими для компонентов, требующих высокой надежности в сложных условиях.
Стоит отметить, что, хотя эти сплавы обладают исключительной прочностью, из-за высокого содержания меди они могут иметь пониженную коррозионную стойкость по сравнению с другими алюминиевыми сплавами. Поэтому для смягчения этого ограничения в коррозионных средах часто используются соответствующие виды обработки поверхности или защитные покрытия.
3. Алюминиево-магниевый сплав
Алюминиево-магниевый (Al-Mg) литейный сплав с содержанием магния 12% обеспечивает оптимальный баланс низкой плотности (2,55 г/см³) и высокой прочности (до 355 МПа), что делает его одним из наиболее эффективных легких конструкционных материалов. Такой состав максимально усиливает упрочняющий эффект магния в твердом растворе алюминия. Сплав демонстрирует отличную коррозионную стойкость как в атмосферных, так и в морских условиях благодаря образованию стабильного защитного оксидного слоя. Его комплексные механические свойства, включая хорошую пластичность и усталостную прочность, в сочетании с благоприятной обрабатываемостью при комнатной температуре, делают его весьма универсальным для различных применений.
В аэрокосмической промышленности этот сплав Al-Mg используется для изготовления таких важных компонентов, как корпуса радаров, корпуса авиационных двигателей и лопасти пропеллеров, где снижение веса и прочность имеют первостепенное значение. Благодаря высокому соотношению прочности и веса он также подходит для изготовления деталей шасси. В морском секторе его предпочитают использовать для изготовления гребных винтов и структурных деталей благодаря его устойчивости к коррозии в морской воде. Кроме того, эстетическая привлекательность и коррозионная стойкость сплава делают его отличным выбором для архитектурных и декоративных применений, включая фасады и элементы дизайна интерьера.
Свойства сплава могут быть дополнительно улучшены с помощью процессов термообработки и закалки, что позволяет изменять механические характеристики в соответствии с конкретными требованиями. Последние достижения в области аддитивного производства также открыли новые возможности для создания сложных геометрических форм и индивидуальных деталей из этого сплава, расширяя его потенциал в различных высокопроизводительных отраслях.
4. Алюминиево-цинковый сплав
Для улучшения механических свойств кремний и магний часто сплавляют с алюминием и цинком, в результате чего получается композит, известный как "цинк-силимин" или сплав Al-Zn-Si-Mg. Этот сплав проявляет уникальную способность к самозакаливанию в условиях литья, что устраняет необходимость в немедленной термообработке после литья. Отлитые компоненты демонстрируют хорошую прочность, которая может быть дополнительно повышена с помощью модификационных процессов термообработки, таких как обработка раствором и старение.
Одним из ключевых преимуществ цинкового силумина является его стабильность размеров после стабилизирующей термообработки. Эта обработка включает в себя контролируемые циклы нагрева и охлаждения для снятия внутренних напряжений и минимизации коробления или деформации с течением времени. Получаемая в результате точность и стабильность размеров делают этот сплав особенно подходящим для применения в областях, требующих высокой точности, таких как:
Сочетание хорошей литейной прочности, самозакаливающихся свойств и стабильности размеров после термообработки делает алюминиево-цинковые сплавы с добавками кремния и магния универсальным материалом для различных промышленных применений, где важны прочность, точность и долговременная надежность.
Коды сплавов состоят из китайских букв пиньинь "ZL", обозначающих литой алюминий, за которыми следуют три арабские цифры.
Первая цифра после "ZL" обозначает серию сплава, а 1, 2, 3 и 4 - соответственно алюминиево-кремниевый, алюминиево-медный, алюминиево-магниевый и алюминиево-цинковый сплавы.
Вторая и третья цифры после "ZL" обозначают порядковый номер сплава.
Высококачественные сплавы обозначаются буквой "A" после кода.
| Типы сплавов | Система Al-Si | Система Al-Cu | Система Al-Mg | Система Al-Zn |
| Обозначения сплавов | ZL1XX | ZL2XX | ZL3XX | ZL4XX |
| Код | Название | Код | Название |
| S | Литье в песок | K | Литье в оболочковые формы |
| J | Литье под давлением | Y | Литье под давлением |
| R | Инвестиционное литье | B | Термообработка |
Для получения высококачественных точных отливок различных форм и спецификаций алюминиевые сплавы, используемые для литья, обычно обладают следующими характеристиками.
1. Хорошая текучесть для заполнения узких канавок и щелей
2. Температура плавления ниже, чем у обычных металлов, но может удовлетворять требованиям в большинстве ситуаций
3. Хорошая теплопроводность, тепло расплавленного алюминия может быть быстро передано в форму, что приводит к сокращению цикла литья
4. Водород и другие вредные газы в расплаве можно эффективно контролировать с помощью обработки
5. При литье алюминиевых сплавов отсутствует тенденция к образованию трещин и разрывов при горячей хрупкости
6. Хорошая химическая стабильность, сильная коррозионная стойкость
7. Не подвержены дефектам поверхности, отливки имеют хорошую гладкость и блеск поверхности, легко поддаются поверхностной обработке
8. Технологичность литых алюминиевых сплавов хорошая, они могут быть отлиты с использованием литья под давлением, постоянных форм, форм с зеленым и сухим песком, форм для литья гипса с потерянной пеной, а также могут быть сформированы с использованием вакуумного литья, литья под низким и высоким давлением, литья под давлением, полутвердого литья, центробежного литья и т.д., для получения различных отливок различного назначения, сортов, спецификаций и характеристик.
| Код условия термической обработки | Категории условий термической обработки | Характеристики |
| F | Литое состояние | -- |
| T1 | Искусственное старение | В мокрых песчаных формах, металлических формах и, особенно, в литых деталях, из-за быстрой скорости охлаждения наблюдается эффект частичного твердого раствора. Обработка старением может увеличить прочность и твердостьи улучшает обрабатываемость. |
| T2 | Отжиг | Устранение напряжений, возникающих в процессе литья, для повышения стабильности размеров и улучшения пластичности сплава. |
| T4 | Растворная термообработка с естественным старением | Упрочнение раствора путем нагрева, изоляции и быстрого охлаждения позволяет улучшить механические свойства сплавов, в частности, повысить пластичность сплава и его коррозионную стойкость при комнатной температуре. |
| T5 | Термическая обработка раствором с частичным искусственным старением | После обработки раствором проводится неполный процесс искусственного старения, который осуществляется при более низких температурах или в течение более короткого времени. Цель - дальнейшее повышение прочности и твердости сплава. |
| T6 | Растворная термообработка с полным искусственным старением | При этом достигается максимальная прочность на разрыв, хотя и за счет снижения пластичности. Старение осуществляется при повышенных температурах или в течение длительного периода времени. |
| T7 | Растворная термообработка со стабилизирующей обработкой | Повышение структурной и размерной стабильности отливок, а также коррозионной стойкости сплава. В основном используется для деталей, работающих при повышенных температурах, температура стабилизационной обработки может приближаться к рабочей температуре отливки. |
| T8 | Растворная термообработка с размягчающей обработкой | После обработки раствором, используя температуру выше стабилизационной, можно получить литые детали с высокой пластичностью и отличной стабильностью размеров. |
| T9 | Лечение холодным и горячим циклом | Полностью исключить внутреннее напряжение в отливках и стабилизировать размеры. Используется для высокоточных отливок. |
ZL101 известен своим простым составом, легкостью плавления и литья, хорошими литейными характеристиками, хорошей герметичностью, относительно хорошими характеристиками сварки и резки, но его механические свойства невысоки.
Она подходит для литья различных деталей с тонкими стенками и большой площадью, сложные формыи низкими требованиями к прочности, например, корпуса насосов, редукторы, корпуса (рамы) приборов, детали бытовой техники. В основном они производятся методом литья в песчаные формы и металлического литья.
Добавление небольшого количества Ti в ZL101 утончает зерно и укрепляет структуру сплава, что приводит к комплексным свойствам, которые выше, чем у ZL101 и ZL102, а также к хорошей коррозионной стойкости.
Может использоваться в качестве высококачественных отливок для изготовления общих несущих элементов конструкций в машиностроении, а также различных конструктивных элементов мотоциклов, автомобилей, бытовой техники и приборной продукции. В настоящее время по распространенности он уступает только ZL102. Для производства обычно используется литье в песчаные формы и литье металла.
Основная характеристика этого сплава - хорошая текучесть, другие свойства схожи с ZL101, но герметичность лучше, чем у ZL101.
Из него можно отливать различные тонкостенные отливки сложной формы и низкопрочные тонкостенные детали большой площади и сложной формы из металла или песчаного литья. Будь то литье под давлением или литье металла/песка, это наиболее часто используемый алюминиевый сплав в гражданской продукции.
Благодаря большому количеству рабочих кристаллов и добавлению Mn, который противодействует вредному влиянию Fe, этот сплав обладает хорошими литейными характеристиками, отличной воздухонепроницаемостью, коррозионной стойкостью и относительно хорошими показателями при сварке и резке.
Однако его термостойкость оставляет желать лучшего.
Она подходит для производства динамических конструкционных деталей сложной формы и большого размера, испытывающих большие нагрузки, таких как корпуса турбокомпрессоров, головки цилиндров, гильзы цилиндров и другие детали. В основном она производится методом литья под давлением, но также широко используются литье в песчаные формы и литье металла.
Из-за добавления Cu и снижения содержания Si литейные и сварочные свойства этого сплава хуже, чем у ZL104, но его прочность при комнатной и высокой температуре и качество обработки резанием лучше, чем у ZL104, при этом пластичность немного ниже, а коррозионная стойкость хуже.
Он подходит для использования в качестве динамических конструктивных элементов сложной формы, больших размеров и с высокой нагрузкой, таких как корпуса турбокомпрессоров, головки цилиндров, гильзы цилиндров и другие детали.
ZL105A снижает содержание примесного элемента Fe в ZL105 и повышает прочность сплава, в результате чего его механические свойства оказываются лучше, чем у ZL105. Высококачественные отливки обычно используются для производства.
Добавление небольшого количества Ti и Mn, а также увеличение содержания Si улучшает литейные и высокотемпературные характеристики этого сплава, делая его лучше, чем ZL105, в плане герметичности и коррозионной стойкости.
Его можно использовать в качестве конструктивных элементов для общих нагрузок и деталей, требующих хорошей герметичности и работы при высоких температурах. Для производства в основном используются литье в песчаные формы и металлическое литье.
ZL107 имеет отличные показатели по литью и герметичности, хорошие механические свойства, средние показатели по сварке и резке, немного хуже по коррозионной стойкости.
Он подходит для производства структурных компонентов, которые выдерживают общие динамические или статические нагрузки и детали, требующие герметичности. Для производства обычно используется литье в песчаные формы.
Благодаря высокому содержанию Si и добавлению Mg, Cu и Mn, ZL108 обладает отличными литейными характеристиками, малым коэффициентом теплового расширения, хорошей износостойкостью, высокой прочностью и жаростойкостью. Однако его коррозионная стойкость несколько ниже.
Она подходит для производства поршней для двигателей внутреннего сгорания и других деталей, требующих износостойкости, а также деталей, требующих стабильных размеров и объема. В основном он производится методом литья под давлением и металлического литья, но может использоваться и литье в песчаные формы.
Это сложный сплав Al-Si-Cu-Mg-Ni с повышенным содержанием Si и добавлением Ni для обеспечения превосходных характеристик литья и герметичности, а также высокотемпературной прочности, повышенной износостойкости и коррозионной стойкости. Коэффициент линейного расширения и плотность также значительно снижены.
Оно подходит для производства поршней для двигателей внутреннего сгорания и деталей, от которых требуется износостойкость и стабильность размеров и объема. Для производства в основном используются металлическое литье и литье в песок.
ZL111 - сложный сплав с добавлением Mn и Ti, обеспечивающий отличные литейные характеристики, хорошую коррозионную стойкость, воздухонепроницаемость и высокую прочность. Его характеристики при сварке и резке средние.
Оно подходит для отливки динамических конструктивных элементов сложной формы, испытывающих большие нагрузки (например, деталей авиационных двигателей, водяных и масляных насосов, крыльчаток и т. д.), а также деталей, требующих хорошей герметичности и работающих при повышенных температурах. Для производства в основном используются литье металла и литье в песок, но может применяться и литье под давлением.
ZL114A - сложный сплав с добавлением Mn и Ti, обеспечивающий отличные литейные характеристики, хорошую коррозионную стойкость, воздухонепроницаемость и высокую прочность. Его характеристики при сварке и резке средние.
Оно подходит для отливки динамических конструктивных элементов сложной формы, испытывающих большие нагрузки (например, деталей авиационных двигателей, водяных и масляных насосов, крыльчаток и т. д.), а также деталей, требующих хорошей герметичности и работающих при повышенных температурах. Для производства в основном используются литье металла и литье в песок, но может применяться и литье под давлением.
ZL115 обладает хорошими литейными характеристиками и высокими механическими свойствами, в основном используется в качестве конструктивных элементов тяжелого машиностроения и других деталей, таких как корпуса клапанов и рабочие колеса. Для производства в основном используется литье в песчаные формы и металлическое литье.
ZL116 - это комплексный сплав Al-Cu-Mg с удалением Zn и Sb из ZL115 и добавлением микроэлементов Ti и Be. Зерно сплава очищено, а вредное влияние примесей Fe уменьшено, что обеспечивает хорошие литейные и воздухонепроницаемые характеристики, а также высокие механические свойства.
Оно подходит для отливки динамических структурных компонентов, выдерживающих большие нагрузки, например, деталей самолетов и ракет, а также различных деталей с хорошими комплексными свойствами в гражданской продукции. Для производства в основном используются литье в песчаные формы и литье металла.
ZL117 представляет собой сложный сплав Al-Cu-Mg с гиперэвтектической структурой и высоким содержанием Si 19-22%, с добавлением микроэлемента Mn и редкоземельного элемента RE. Он обладает отличными литейными характеристиками, хорошей прочностью при комнатной и высокой температуре, низким коэффициентом теплового расширения, а также является износостойким материалом высокого уровня, состоящим из множества твердых первичных частиц Si, распределенных по мягкой матрице.
Оно подходит для литья поршней для двигателей внутреннего сгорания, тормозных колодок и других износостойких деталей со стабильными размерами и объемом, а также высокопрочных конструкционных элементов. В основном для производства используется металлическое литье, но может применяться и литье в песчаные формы.
Кроме того, Китайская корпорация авиационной промышленности разработала три алюминиево-кремниевых сплава (ZL112Y, ZL113Y и ZL117Y). ZL112Y и ZL113Y - это литейные сплавы Al-Si-Cu, обладающие хорошими литейными характеристиками, герметичностью и высокими механическими свойствами. Они подходят для литья деталей, требующих высокой прочности, рабочих температур и хорошей герметичности, а также других износостойких деталей, например, поршней, имеющих стабильные размеры, объем и хорошие показатели теплопередачи.
Для производства в основном используется литье под давлением, но также могут применяться литье в песчаные формы и литье металла. В отличие от ZL108, содержание Si уменьшено, а содержание Cu, улучшающее упрочнение твердого раствора и закалку осадком, увеличено, что приводит к улучшению характеристик при комнатной и высокой температурах по сравнению с ZL108.
ZL201 обладает хорошими механическими свойствами при комнатной температуре и высоких температурах, умеренной пластичностью, средними характеристиками при сварке и резке, плохой текучестью с тенденцией к горячему растрескиванию и плохой коррозионной стойкостью.
Оно подходит для литья конструктивных элементов, работающих при относительно высоких температурах (200-300℃) или деталей, выдерживающих большие динамические или статические нагрузки при комнатной температуре, а также деталей, работающих при низких температурах (-70℃). Литье в песчаные формы используется в основном для производства.
ZL201A значительно снижает содержание примесей Fe и Si по сравнению с ZL201, что приводит к повышению механических свойств при комнатной и высокотемпературной температурах. Он обладает хорошими характеристиками при резке и сварке, но плохими при литье.
Оно может использоваться для деталей, которые работают при температуре 300℃ или выдерживают большие динамические или статические нагрузки при комнатной температуре. Литье в песчаные формы в основном используется для производства.
ZL202 обладает относительно хорошими литейными характеристиками и высокотемпературной прочностью, твердостью и износостойкостью, но плохой коррозионной стойкостью.
Оно подходит для отливки деталей, которые работают при температуре 250℃ и выдерживают небольшие нагрузки, например, головок цилиндров. Для производства в основном используются литье в песчаные формы и металлическое литье.
ZL203 имеет более низкое содержание Si, что приводит к несколько худшей текучести, большей склонности к горячему растрескиванию и худшей коррозионной стойкости. Однако она обладает хорошими показателями высокотемпературной прочности, сварки и резки.
Оно подходит для литья деталей, работающих при температуре ниже 250℃ и выдерживающих небольшие нагрузки, или деталей, выдерживающих большие нагрузки при комнатной температуре, например, деталей приборов и корпусов картера. Для производства в основном используется литье в песчаные формы и литье под низким давлением.
ZL204A - это высокочистый, высокопрочный литейный сплав Al-Cu, обладающий хорошей пластичностью, способностью к сварке и резке, но плохими литейными характеристиками.
Оно подходит для отливки конструктивных элементов, выдерживающих большие нагрузки, таких как опорные основания и опорные кронштейны. Для производства в основном используется литье в песчаные формы и литье под низким давлением.
ZL205A в настоящее время является самым прочным алюминиевым сплавом, используемым в мире. Он обладает хорошей пластичностью и коррозионной стойкостью, отличными характеристиками при резке и сварке, но плохими характеристиками при литье.
Она подходит для литья конструктивных элементов, выдерживающих большие нагрузки, и некоторых деталей с низкими требованиями к герметичности. Можно использовать литье в песчаные формы, литье под низким давлением и металлическое литье.
ZL207 обладает очень высокой высокотемпературной прочностью при средних показателях литья, сварки и резки, а также низкой прочностью при комнатной температуре.
Она подходит для литья различных конструктивных элементов, работающих при температуре 400℃, например, корпусов клапанов авиационных двигателей и некоторых жаропрочных компонентов в нефтяной промышленности. Для производства в основном используется литье в песчаные формы и литье под низким давлением.
ZL209 имеет более высокий предел прочности на растяжение, предел текучести и высокотемпературную прочность, чем ZL201A, хорошие показатели при сварке и резке, но плохие показатели при литье и удлинении.
Оно подходит для отливки различных износостойких деталей, работающих при высоких температурах, например, деталей двигателей внутреннего сгорания. Литье в песчаные формы используется в основном для производства.
ZL301 - это самый коррозионностойкий алюминиевый сплав, который в настоящее время доступен с хорошими характеристиками обработки резанием, относительно хорошими характеристиками сварки, высокой прочностью, хорошими характеристиками анодирования, но сложным процесс литьяВ процессе работы с ними возникает много сложностей, а также легко возникают такие дефекты, как расшатывание и горячее растрескивание.
Оно подходит для литья различных деталей с большими нагрузками в коррозионных средах, таких как морская вода, работающая при температуре 150℃, например, различных компонентов морских судов, корпусов насосов, рабочих колес, рам в нефтяной промышленности. Литье в песчаные формы в основном используется для производства.
ZL303 имеет лучшую высокотемпературную прочность, чем ZL301, хорошую коррозионную стойкость (немного хуже, чем ZL301), отличные показатели обработки резанием, хорошие сварочные характеристики, лучшие показатели литья, чем ZL301, не поддается термообработке, в результате чего механические свойства значительно ниже, чем у ZL301.
Она подходит для отливки деталей, таких как авиационные двигатели, ракеты, двигатели внутреннего сгорания, химические насосы, нефтяные насосы, корпуса нефтехимических газовых насосов, роторы, лопасти, которые выдерживают средние нагрузки в коррозионных средах, таких как морская вода, химическая промышленность и газ. Литье под давлением и литье в песок в основном используются.
ZL305 имеет лучшие литейные характеристики и более стабильную ткань после естественного старения, чем ZL301 и ZL303, благодаря добавлению Zn и снижению содержания Mg. Склонность к образованию рыхлости и горячему растрескиванию невелика из-за добавления микроэлементов Ti и Be, что приводит к хорошим комплексным свойствам и сильной коррозионной стойкости под напряжением.
Однако его механические свойства при высоких температурах невысоки. Оно подходит для литья деталей, которые выдерживают большие нагрузки и работают в агрессивных средах, таких как морская вода, химикаты и газ при температуре ниже 100℃, например, самолеты, двигатели внутреннего сгорания, химические насосы, нефтяные насосы, корпуса нефтехимических газовых насосов, роторы, лопасти. Литье в песок в основном используется для производства.
ZL401 имеет отличные литейные характеристики, небольшую склонность к усадке и горячему растрескиванию, высокие механические свойства, хорошие показатели сварки и резки, но высокий удельный вес, низкую пластичность и плохую коррозионную стойкость.
В основном используется для литья под давлением и отливки форм, шаблонов и конструктивных элементов самолетов, двигателей внутреннего сгорания, автомобилей и других изделий, которые работают при температуре не выше 200℃ и выдерживают средние нагрузки. Может использоваться литье под давлением, литье в песок и литье металла.
| Серия сплавов | Страна | Марка сплава | WB/% | Стандартные спецификации | ||||
| Si | Cu | Mg | Fe | Эл | ||||
| Серия AI-Si | Китай | YL102 | 10.0-13.0 | <0.6 | <0.05 | <1.2 | Пособие | GB/T15115-94 |
| Япония | АЦП1 | 11.0-13.0 | <1.0 | <0.30 | <1.2 | JISH5302-82 | ||
| Америка | 413 | 11.0-13.0 | <1.0 | <0.35 | <2.0 | ASTMB85-82 | ||
| Россия | AJ12 | 10.0-13.0 | <0.6 | <0.10 | <1.5 | TOCT2685-82 | ||
| Германия | AlSil2 | 11.0-13.5 | <0.10 | <0.05 | <1.0 | DIN1725 | ||
| Серия AI-Si-Mg | Китай | YL104 | 8.0-10.5 | <0.30 | 0.17-0.30 | <1.0 | Пособие | GB/T15115-94 |
| Япония | АЦП3 | 9.0-10.0 | <0.60 | 0.40-0.60 | <1.3 | JISH5302-82 | ||
| Америка | 360 | 9.0-10.0 | <0.60 | 0.40-0.60 | <2.0 | ASTMB85-82 | ||
| Россия | AJl4 | 8.0-10.5 | <0.10 | 0.17-0.30 | <1.0 | TOCT2685-82 | ||
| Германия | AlSil0Mg | 9.0-11.0 | <0.10 | 0.20-0.50 | <1.0 | DIN1725 | ||
| AI-Si-Cuseries | Китай | YL112 | 7.5-9.5 | 3.0-4.0 | <0.30 | <1.2 | Пособие | GB/T15115-94 |
| YL113 | 9.6-12.0 | 1.5-3.5 | <0.30 | <1.2 | ||||
| Япония | АЦП10 | 7.5-9.5 | 2.0-4.0 | <0.30 | <1.3 | JISH5302-82 | ||
| ADC12 | 9.6-12.0 | 1.5-3.5 | <0.30 | <1.3 | ||||
| Америка | 380 | 7.5-9.5 | 3.0-4.0 | <0.10 | <1.3 | ASTMB85-82 | ||
| 383 | 9.5-11.5 | 2.0-3.0 | <0.10 | <1.3 | ||||
| Россия | AJl6 | 4.5-6.0 | 2.0-3.0 | <0.10 | <1.5 | TOCT2685-82 | ||
| Германия | AlSi8Cu3 | 7.5-9.5 | 2.0-3.5 | <0.30 | <1.3 | DIN1725 | ||
| Серия AI-Mg | Китай | YL302 | 0.80-1.30 | <0.10 | 4.5-5.5 | <1.2 | Пособие | GB/T15115-94 |
| Япония | АЦП5 | <0.30 | <0.20 | 4.0-8.5 | <1.8 | JISH5302-82 | ||
| Америка | 518 | <0.35 | <0.25 | 7.5-8.5 | <1.8 | ASTMB85-82 | ||
| Россия | AlMg9 | <0.50 | <0.05 | 7.0-10.0 | <1.0 | DIN1725 | ||
(GB/T 1173-2013)
| Марка сплава | Код сплава | Метод литья | Состояние сплава | Прочность на разрыв Rm/MPa | Коэффициент удлинения A/% | Твердость по Бринеллю HBW. |
| ≥ | ||||||
| ZAlSi7Mg | ZLl01 | S、R、J、K | F | 155 | 2 | 50 |
| S、R、J、K | T2 | 135 | 2 | 45 | ||
| JB | T4 | 185 | 4 | 50 | ||
| S、R、K | T4 | 175 | 4 | 50 | ||
| J, JB | T5 | 205 | 2 | 60 | ||
| S、R、K | T5 | 195 | 2 | 60 | ||
| SB、RB、KB | T5 | 195 | 2 | 60 | ||
| SB、RB、KB | T6 | 225 | 1 | 70 | ||
| SB、RB、KB | T7 | 195 | 2 | 60 | ||
| SB、RB、KB | T8 | 155 | 3 | 55 | ||
| ZAlSi7MgA | ZL101A | S、R、K | T4 | 195 | 5 | 60 |
| J, JB | T4 | 225 | 5 | 60 | ||
| S、R、K | T5 | 235 | 4 | 70 | ||
| SB、RB、KB | T5 | 235 | 4 | 70 | ||
| JB、J | T5 | 265 | 4 | |||
| SB、RB、KB | T6 | 275 | 2 | 80 | ||
| JB、J | T6 | 295 | 3 | 80 | ||
| ZAlSi12 | ZL102 | SB、JB、RB、KB | F | 145 | 4 | 50 |
| J | F | 155 | 2 | 50 | ||
| SB、JB、RB、KB | T2 | 135 | 4 | 50 | ||
| J | T2 | 145 | 3 | 50 | ||
| ZAlSi9Mg | ZL104 | S、R、J、K | F | 150 | 2 | 50 |
| J | T1 | 200 | 65 | |||
| SB、RB、KB | T1 | 230 | 2 | 70 | ||
| J, JB | T6 | 240 | 2 | 70 | ||
| ZAlSi5Cu1Mg | ZL105 | S、J、R、K | T1 | 155 | 65 | |
| S、R、K | T5 | 215 | 1 | 70 | ||
| J | T5 | 235 | 70 | |||
| S、R、K | T6 | 225 | 70 | |||
| S、J、R、K | T7 | 175 | 1 | 65 | ||
| ZAlSi5Cu1MgA | ZL105A | SB、R、K | T5 | 275 | 1 | 80 |
| J, JB | T5 | 295 | 2 | 80 | ||
(GB/T 1173-2013)
| Тип сплава | Марка сплава | Код сплава | Метод литья | Состояние сплава | Прочность на разрыв Rm/MPa | Коэффициент удлинения A/% | Твердость по Бринеллю HBW. |
| ≥ | |||||||
| Al-CuAlloy | ZAlCu5Mg | ZL201 | S、J 、R、K | T4 | 295 | 8 | 70 |
| S、J 、R、K | T5 | 335 | 4 | 90 | |||
| S | T7 | 315 | 2 | 80 | |||
| ZAlCu5MgA | ZL201A | S、J 、R、K | T5 | 390 | 8 | 100 | |
| ZAlCul0 | ZL202 | S、J | F | 104 | - | 50 | |
| S、J | T6 | 163 | - | 100 | |||
| ZAlCu4 | ZL203 | S、R、K | T4 | 195 | 6 | 60 | |
| J | T4 | 205 | 6 | 60 | |||
| S、R、K | T5 | 215 | 3 | 70 | |||
| J | T5 | 225 | 3 | 70 | |||
| ZAlCu5MnCdA | ZL204A | S | T5 | 440 | 4 | 100 | |
| ZAlCu5MnCdVA | ZL205A | S | T5 | 440 | 7 | 100 | |
| S | T6 | 470 | 3 | 120 | |||
| S | T7 | 460 | 2 | 110 | |||
| ZAlR5Cu3Si2 | ZL207 | S | T1 | 165 | - | 75 | |
| J | T1 | 175 | - | 75 | |||
| Al-MgAlloy | ZAlMgl0 | ZL301 | S、J、R | T4 | 280 | 9 | 60 |
| ZAlMg5Si | ZL303 | S、J 、R、K | F | 143 | 1 | 55 | |
| ZAlMg8Znl | ZL305 | S | T4 | 290 | 8 | 90 | |
| Al-ZnAlloy | ZAlZn11Si7 | ZL401 | S、R、K | T1 | 195 | 2 | 80 |
| J | T1 | 245 | 90 | ||||
| ZAlZn6Mg | ZL402 | J | T1 | 235 | 4 | 70 | |
| S | T1 | 220 | 4 | 65 | |||
Характеристики дефектов:
Окислительные шлаковые включения в основном распределены на верхней поверхности отливок, в углах, где форма не вентилируется. Излом в основном серо-белого или желтого цвета, обнаруживается при рентгеновском контроле или во время механической обработки, а также может быть обнаружен при промывке щелочью, кислотой или анодировании.
Причины:
Характеристики дефектов:
Поры внутри стенки отливки обычно круглые или овальные, с гладкой поверхностью, обычно блестящей оксидной кожей, иногда желтоватой, как масло. Поверхностные поры и пузырьки можно обнаружить с помощью пескоструйной обработки, а внутренние поры и пузырьки - с помощью рентгена или механической обработки; на рентгеновской пленке они выглядят черными.
Причины:
Характеристики дефектов:
Усадочная пористость в алюминиевых отливках обычно возникает вблизи внутреннего затвора, в корневой части стояка, где сечение наиболее толстое, на стыке толстых и тонких стенок, а также в местах с большими тонкими стенками. В литом состоянии поверхность излома выглядит серой или светло-желтой, а после термообработки становится светло-серой, светло-желтой или серо-черной. На рентгеновских пленках она выглядит как облако, а сильная усадочная пористость может быть обнаружена с помощью таких методов, как рентгенография, флуоресцентное исследование трещин под малым увеличением.
Причины:
(1) Трещина при литье
Развивается по границам зерен, часто сопровождается сегрегацией, является разновидностью трещин, образующихся при повышенных температурах. Как правило, она появляется в сплавах со значительной объемной усадкой и в отливках более сложной формы.
(2) Трещины при термической обработке
Причина - перегрев или горение при термообработке, часто проявляется в виде трансгранулярных трещин. Обычно возникает в сплавах, создающих напряжение и имеющих высокий коэффициент теплового расширения при слишком быстром охлаждении, или при наличии других металлургических дефектов.
Причины:
(1) Очистить поверхность раздела, очистить полость формы, очистить выталкивающий стержень; улучшить покрытие, улучшить процесс напыления; увеличить усилие смыкания, увеличить количество заливаемого металла. Эти меры могут быть реализованы с помощью простых операций.
(2) Настройте параметры процесса, силу впрыска, скорость впрыска, время заполнения, время открытия формы, температуру заливки, температуру формы и т.д.
(3) Изменить материалы, выбрать высококачественные слитки алюминиевого сплава, изменить соотношение новых и переработанных материалов, улучшить процесс плавки.
(4) Изменение формы, изменение системы заливки, добавление внутренних затворов, добавление переливных канавок, выпускных канавок и т.д.
Например, причины образования вспышек в отливках под давлением включают:
(1) Рафинирующая роль редкоземельных элементов в алюминиевых сплавах (редкоземельные элементы могут улучшить морфологию включений и очистить границы зерен).
(2) Рафинирующее действие редких земель на алюминиевые сплавы (намеренное подавление роста столбчатых и дендритных кристаллов для содействия образованию мелких равноосных кристаллов, этот процесс называется рафинированием зерна).
(3) Модифицирующее воздействие редкоземельных металлов на алюминиево-кремниевые сплавы (в литейных сплавах Al-Si фаза Si в естественных условиях превращается в блочную или чешуйчатую хрупкую фазу, сильно расщепляя матрицу, снижая прочность и пластичность сплава, поэтому ее необходимо перевести в благоприятную форму. Модифицирующая обработка превращает эвтектический Si из грубого чешуйчатого в мелкий волокнистый или пластинчатый, тем самым улучшая характеристики сплава.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT