Алюминиевые литейные сплавы основа

Знаешь, когда говорят про алюминиевые литейные сплавы основа, половина технологов сразу лезет в ГОСТы — а там, по сути, мертвые цифры. На деле же основа — это не просто химия, а то, как сплав ведет себя в литнике в 3 утра, когда давление в печи скачет.

Кристаллизация — где все ломается

Вот смотрю я на АК7ч — казалось бы, классика. Но если перегреть хоть на 20°C выше 780°C, в структуре пойдут крупные иглы β-фазы. Они как стекло — красиво, но хрупко. Как-то раз на ООО Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии пришлось переплавить партию поддонов из-за такой ошибки — заказчик жаловался на трещины у фланцев.

Интересно, что в сплавах с кремнием типа АК12 часто грешат на пористость — а на деле проблема в скорости кристаллизации. Если формующая смесь слишком ?холодная?, успевают вырасти дендриты, которые перекрывают питатели. Проверял на АК5М7 — при скорости охлаждения выше 15°C/с вместо равномерной α-фазы выпадает эвтектика по границам зерен.

Кстати, по опыту lianxin-metal.ru с их медными сплавами — там та же история, но с медью. Хром-циркониевая медь, например, требует точного контроля температуры отжига, иначе межкристаллитная коррозия съест деталь за месяц.

Легирование — не для протокола

Многие до сих пор думают, что магний в алюминиевых сплавах — только для прочности. На деле при содержании свыше 0.8% он начинает образовывать фазу S (Al2CuMg), которая в литье работает как концентратор напряжений. Проверял на поршневых группах — при 1.2% Mg и скорости охлаждения менее 10°C/с трещины шли точно по границам зерен.

Железо — отдельная боль. В теории — вредная примесь. Но в АК9М2 при 0.6% Fe и медленном охлаждении образуются малые дендриты Al3Fe, которые как раз улучшают обрабатываемость. Правда, если кремния меньше 10% — получается хрупкая структурная сетка.

На ООО Сучжоу Ляньсинь как-то экспериментировали с бериллиевой бронзой — там своя философия легирования. Но в алюминии важно помнить: марганец выше 0.5% блокирует диффузию меди, а значит — искусственное старение может дать неоднородность твердости по сечению.

Реальная металлургия брака

Самая частая ошибка — пытаться ?спасти? перегретый расплав добавлением модификаторов. Видел, как в АК7ч лили при 820°C с натриевой модификацией — получили игольчатую структуру с водородной пористостью 12%. Выброс — 60% партии.

Газосодержание — это вообще отдельная тема. Дегазацию проводят азотом, но если в расплаве уже есть оксидные пленки — газ уходит каналами, создавая раковины. Проверял на фильтрах — лучше работает вакуумирование с продувкой аргоном, но это дорого для серийного литья.

Интересно, что в титано-медных сплавах, которые тоже делает lianxin-metal.ru, газы ведут себя иначе — водород там растворяется хуже, но зато азот образует нитриды прямо в ковше.

Термичка — где теория расходится с практикой

Закалка алюминиевых сплавов — казалось бы, T6 и всё ясно. Но если деталь толще 40 мм, скорость охлаждения в сердцевине падает до 2-3°C/с — вместо упрочняющих фаз выпадают грубые выделения. Пришлось как-то переделывать крыльчатку насоса — заказчик требовал 90 HB, а получалось 65.

Искусственное старение — вот где магия. Для АК5М7 оптимально 165°C/8 часов, но если в сплаве есть примесь цинка даже 0.3% — нужно снижать до 155°C, иначе перестаривание на 2-3 единицы твердости.

Кстати, в бериллиевой бронзе, которую обрабатывают на ООО Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии, свои нюансы — там старение при 320°C дает пик прочности, но если передержать — резкий спад из-за коагуляции γ'-фазы.

Что в итоге с основой

Понимание алюминиевые литейные сплавы основа — это не запоминание составов, а умение читать структуру излома. Видел десятки случаев, когда по ГОСТу сплав идеален, а в отливке — сетка трещин из-за неправильной литниковой системы.

Сейчас многие увлекаются компьютерным моделированием — но программы не учитывают, как поведут себя оксидные пленки при изменении скорости потока металла. Приходится дополнять опытом — например, знать, что для тонкостенных отливок из АК12 нужно увеличивать высоту стояка на 15% против расчетной.

Если брать опыт lianxin-metal.ru с их композитными материалами — там вообще другая история, но принцип тот же: основа — это не химический состав, а понимание, как этот состав поведет себя в конкретных условиях кристаллизации и термообработки.