Сплав АК12 (АЛ2)
Алюминиево-кремниевый сплав АК12 (старая марка – АЛ2), относящийся к силуминам, имеет хорошую коррозийную стойкость, а также повышенный уровень литейных и механических свойств. Ввиду таких уникальных технологических параметров, он успешно конкурирует с черными металлами, постепенно вытесняя их традиционных областей промышленности: автомобильного и текстильного машиностроения.
Химический состав
АК12 – литейный сплав, который по действующим стандартам ГОСТ 1583-93 содержит до 90% алюминия, легируемого кремнием. Плюс ко всему в его состав входят малые добавки марганца, титана, никеля и других элементов.
| Химический состав в % для АК12 | |||||||||
| Fe | Si | Mn | Ti | Al | Cu | Zr | Mg | Zn | Примесей |
| до 1.5 | 10 - 13 | до 0.5 | до 0.1 | 84.3 - 90 | до 0.6 | до 0.1 | до 0.1 | до 0.3 | всего 2.7 |
Примечание: Al - основа; процентное содержание Al дано приблизительно.
Такой высокий процент кремния – 10-13 %, содержащийся в сплаве АК12, обеспечивает его отличную жидкотекучесть и литейные качества, позволяя понижать температуру литья и продлевать срок службы отливки. Небольшие добавки различных металлов, вводимые в состав сплава АК1, значительно повышают его эксплуатационные характеристики.
В частности, марганец не только увеличивает термическую прочность, но и препятствует приставанию отливаемых деталей к стенкам форм, а также связывает примеси железа и уменьшает его вредное влияние не качество материала. Добавки титана, приводящие к измельчению зерна, также положительно влияют на литейность и механическую обрабатываемость сплава.
Свойства силумина АК12
Силумин марки АК12 имеет малую плотность, поскольку в его состав входит легкий кремний – плотность составляет 2,66 г/см3. Он обладает важными свойствами, которые с трудом удается получить у более прочных алюминиевых сплавов:
- высокая жидкотекучесть;
- низкая линейная усадка;
- превосходная свариваемость.
Сплав АК12 дает малую усадку в процессе литья, практически не образует трещин. При этом отливки, за счет его малого интервала кристаллизации (близкого к нулю), обладают небольшой пористостью. Но из-за склонности алюминиево-кремниевого сплава к газонасыщению, изделия могут содержать концентрированные газовые раковины – закрытые открытые или полости с шершавой поверхностью. Именно из-за них возникают немалые трудности при изготовлении массивных и сложных по форме заготовок из АК12.
| Механические свойства при T=20°C для АК12 | ||||||||
| Сортамент | Размер | Напряжение | σв, МПа | σт, МПа | δ5, % | γ, % | KCU, кДж/м² | Термообработка |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж/м² | - |
| литье в песчаную форму | 160-170 | 80-90 | 5-6 | |||||
| литье под давлением | 190 | 120 | 1.8 | |||||
| Твердость для АК12 | HB 10^-1 = 55 МПа | |||||||
Коррозионная стойкость – второй после литейных качеств, но не менее важный параметр сплава АК12. В целом он обладает средним уровнем антикоррозийности, поэтому может использоваться в промышленности без защитного покрытия или с нанесенным на его поверхность слоем краски. Скорость коррозии силумина АК12 в морском и влажном воздухе во многом зависит от его состава.
| Физические свойства для АК12 | ||||||
| T | E 10^-5 | α 10^6 | λ | ρ | C | R 10^9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м³ | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 0.7 | 2650 | 54.8 | |||
| 100 | 21.1 | 168 | 838 | |||
| Литейно-технологические свойства для АК12 | |
| Линейная усадка, % | 0.8 |
Сплав АК12 превосходно сваривается любыми видами сварки, как аргоновой, так и точечной, давая довольно прочный сварочный шов.
Модификация сплава
К сожалению, сплав АК12 термическая закалка не приводит к повышению его прочностных характеристик. В связи с этим, его механические свойства модифицируют специальными добавками. Для этого алюминиево-кремниевый сплав расплавляют до жидкого состояния и обрабатывают щелочными металлами (натрием, литием, калием) или их солями. Модификатора требуется немного, буквально сотые доли процента, чтобы он связал частицы кремния, находящиеся в растворе, и затормозил их рост. В результате значительно повышается прочность и пластичность сплава АК12, а также его литейные свойства.
В последнее время промышленностью активно используется алюминиево-кремниевый сплав АК12, модифицированный соединениями стронция, которые практически так же влияют на сплав, как и соли щелочных металлов. Их вводят в виде лигатуры на базе алюминия, и, в отличие от натрия, стронций не склонен к угару и не повышает газоусадочную и усадочную пористость материала. Отливки, получаемые с его помощью, сохраняют свои модифицированные свойства даже после переплавки.
Применение литейного сплава АК12
Алюминиево-кремниевый сплав АК12 плохо режется и поддается прокатке, но для него характерна повышенная жидкотекучесть. Ввиду этого, он чрезвычайно востребован в производстве литых деталей, которые способны работать при температуре до 200 градусов. Для их получения используют разнообразные методы литья: под давлением, в песок и в металлические формы. В дальнейшем из отливок изготавливают детали для бытовой техники, горно-металлургической, авиастроительной, машиностроительной отраслей промышленности:
- картеры;
- поршни;
- блоки цилиндров;
- мясорубки;
- теплообменники;
- корпуса помп;
- трубопроводная арматура;
- переходники и др.
Силумин АК12, имеющий в маркировке букву «П» и содержащий минимальные доли свинца, цинка, бериллия и мышьяка, может использоваться при изготовлении металлической посуды. Например, из него получают прочные и легкие казаны, сковородки, утятницы, формы для запекания и другие изделия пищевого назначения.
Кроме этого, сплав АК12 активно применяют в ювелирном деле. Он хорошо сваривается, что важно при сборке бижутерии, а также полируется и шлифуется в виду своей малой пористости, образуя блестящую и ровную поверхность без изъянов. Если требуется, проводят анодирование ювелирных изделий, окрашивая образующийся на их поверхности оксидный слой в разнообразные цвета. При пониженных температурах прозрачная пленка окислов приобретает золотистый оттенок (под цвет натурального золота).
Мы предлагаем следующие марки алюминиево-кремниевого сплава АК12 в чушках и отливках:
- АК12ч;
- АК12пч;
- АК12ч.
Доставка материала осуществляется в любой российский регион с соблюдением сроков и правил транспортировки.