Литой алюминиевый сплав

Когда слышишь ?литой алюминиевый сплав?, первое, что приходит в голову — лёгкость и текучесть. Но на практике именно эта ?текучесть? становится причиной брака, если не учитывать десяток переменных. Многие до сих пор путают литейные сплавы с деформируемыми, а потом удивляются, почему на АК7ч появляются раковины после термообработки.

Мифы о литье под давлением

До сих пор встречаю инженеров, уверенных, что любой литой алюминиевый сплав можно гнать в пресс-форму с максимальной скоростью. Попробовали так с АК12 — получили газовые поры по всему сечению. Пришлось объяснять, что скорость поршня должна коррелировать с толщиной стенки, иначе расплав захватывает воздух.

Кстати, про термообработку. Для серии АК5М2 часто пропускают старение, экономя время. Но без выдержки при 150°C прочность падает на 20%, что мы и увидели при испытаниях крышек насосов. Пришлось переделывать всю партию.

Самое сложное — подбор модификаторов. Строго говоря, без титана или бора зерно получается крупным, но и перебор ведёт к хрупкости. Однажды добавили 0.15% титана вместо 0.08% — отливки пошли трещинами по углам.

Реальные кейсы с компонентами для гидравлики

В прошлом году делали корпусы клапанов из АК9ч. Заказчик требовал герметичность под давлением 25 бар. Первые образцы прошли испытания, а в серии начались течи. Оказалось, поставщик сменил партию кремния — содержание упало с 10% до 9.2%, что критично для жидкотекучести.

Пришлось экстренно менять техпроцесс: увеличили температуру литья с 720°C до 740°C и добавили осмотр каждой отливки рентгеном. Брак снизили с 15% до 3%, но себестоимость выросла.

Кстати, про рентген — без него в литье вообще нельзя. Как-то пропустили микротрещину в ответственной детали для станка — клиент вернул всю партию. Убыток покрыли за свой счёт.

Проблема с теплоотводящими радиаторами

Для радиаторов часто берут АК12, но если нужен отвод тепла — лучше АК7ч. Хотя с ним сложнее: при литье тонких рёбер (менее 3 мм) возможен недолив. Решили проблему предварительным подогревом пресс-формы до 250°C.

Важный момент — чистота шихты. Однажды использовали переплав с остатками краски — на радиаторах появились пятна окислов. Пришлось шлифовать вручную, что убило всю рентабельность.

Взаимодействие с другими сплавами

На проекте по медно-алюминиевым композитам для ООО ?Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии? столкнулись с диффузией алюминия в медь. При температуре выше 500°C образуются хрупкие интерметаллиды. Решение — никелевое прослойное покрытие, которое наносят перед совместной прокаткой.

Кстати, компания Lianxin-metal.ru как раз специализируется на таких задачах: от подбора сплавов до нанесения функциональных покрытий. Их техотдел помогал с подбором режимов для алюминиево-титановых пар — оказалось, важно контролировать скорость охлаждения после спекания.

Из их ассортимента для литья особенно интересны алюминиевые сплавы серии 6xxx — но это уже деформируемые, для литья нужны корректировки по кремнию.

Оборудование и его капризы

Наш старый литьевой машине 15 лет — поддерживает давление до 80 МПа. Для большинства сплавов хватает, но для АК7М2 с его низкой жидкотекучестью нужно 100-110 МПа. Пришлось делать двухэтапный впрыск: сначала медленно заполняем форму, потом дожимаем на высоком давлении.

Износ форм — отдельная тема. После 5 тысяч циклов на стенках появляются рисски, которые передаются на отливки. Полируем вручную каждые 500 циклов — автоматика не справляется с такой точностью.

Система охлаждения тоже требует внимания. Как-то забились каналы в форме — перегрев привёл к усадочным раковинам в зонах толщиной более 10 мм. Теперь чистим еженедельно.

Что в итоге

Литьё алюминия — это не про ГОСТы, а про опыт. Можно идеально соблюдать технологию и всё равно получить брак из-за партии модификатора или влажности в цеху. Главное — вести журнал всех отклонений и проводить разрушающий контроль выборочных деталей.

Сейчас экспериментируем с литой алюминиевый сплав с добавкой стронция для модификации эвтектики — показывают лучшую герметичность, но сложны в обработке резанием.

Для особо ответственных изделий рекомендуем сотрудничать с профильными центрами вроде ООО ?Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии? — их лаборатория позволяет делать полный спектральный анализ без отправки проб в сторонние организации.