ГОСТ 2685 75 сплавы алюминиевые литейные

§ 4. АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов.

Алюминиевые сплавы нашли широкое распространение в промышленности, благодаря малой массе, сравнительно невысокой температуре плавления, высокой коррозионной стойкости, малой склонности к образованию трещин, сравнительно небольшой усадке, хорошей обрабатываемости и другим свойствам.

По ГОСТ 2685-75 в зависимости от химического состава различают пять групп алюминиевых сплавов.

К первой группе относятся сплавы алюминия с кремнием — силумины, содержащие кремний от 6 до 13%, магний, марганец и другие элементы. В эту группу входят АЛ2, АЛ4, АЛ9 и др.

Вторая группа — сплавы алюминия с кремнием и медью, содержащие кремний от 3 до 8,5%, медь от 1 до 8%. В состав этих сплавов входят также марганец, магний и другие элементы. К этой группе относятся АЛ3, АЛ5, АЛ6, АЛ32 и др.

Третья группа — сплавы алюминия с медью, содержащие медь в пределах 4-6,2%. К сплавам этой группы относятся АЛ7, АЛ19 и др.

Четвертая группа — сплавы алюминия с магнием, содержащие магний от 4,5 до 13%. В состав сплава входят также кремний и марганец. К этой группе относятся АЛ8, АЛ 13, АЛ22 и др.

Пятая группа — сплавы сложного химического состава, содержащие магний, кремний, марганец и медь. К этой группе относятся АЛ1, АЛ 11, АЛ21, АК21М2, 5Н25 и др.

В табл. 120 приведены механические свойства некоторых алюминиевых литейных сплавов, их характеристика и назначение.

120. Алюминиевые сплавы

Повышенные механические свойства, коррозионно-стойкие, хорошо поддаются механической обработке резанием. Пониженные литейные свойства

Обладают повышенными механическими свойствами, пониженной коррозионной стойкостью и литейными свойствами. Менее склонны, чем силумины, к образованию газовой пористости

Повышенные механические и жаропрочные свойства

Удовлетворительные механические свойства, хорошо поддаются механической обработке резанием

Примечание. Механические свойства сплавов даны с учетом соответствующих для каждого сплава режимов термической обработки.

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы широко применяют в промышленности благодаря их малой плотности, сравнительно невысокой температуре плавления, высокой коррозионной стойкости, хорошим механическим, литейным свойствам и обрабатываемости резанием.

Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685—75) обозначают буквами АЛ (алюминиевый, литейный) и цифрами, указывающими номер сплава, например АЛ1, АЛ2, АЛЗ. В зависимости от химического состава их разделяют на пять групп: I — сплавы на основе системы алюминий — кремний, II — алюминий — кремний — медь, III — алюминий — медь, IV — алюминий — магний, V — на основе алюминий — прочие компоненты.

Сплавы системы алюминий—кремний, называемые силуминами, относят к числу наиболее распространенных литейных алюминиевых сплавов. Их широко применяют в таких отраслях промышленности, как авиационная, автомобильная, электротехническая, в приборостроении и судостроении. Силумины характеризуются наиболее высокими литейными свойствами в сравнении с другими алюминиевыми сплавами. Они обладают очень хорошей жидкотекучестью, наибольшими значениями линейной усадки и усадки при кристаллизации, не предрасположены к образованию горячих трещин.

Силумины подразделяют на двойные (или простые), легированные только кремнием (АЛ2) и специальные, в которых помимо кремния содержатся в небольшом количестве различные легирующие компоненты — Mg, Mn, Cu (АЛ4, АЛ9 и др.).

Двойные силумины относят к числу термически не упрочняемых сплавов, обладающих невысокими прочностными свойствами (σв= 140÷180 МПа). Сплав АЛ2 используют для изготовления сложных тонкостенных и герметичных деталей. В сплавы АЛ4 и АЛ9 вводят магний, который образует с кремнием упрочняющее при термической обработке соединение Mg₂Si, что повышает их механические, а также (при введении дополнительно марганца) и коррозионные свойства. Это позволяет применять эти сплавы для наиболее ответственных крупногабаритных деталей, например картеров двигателей внутреннего сгорания (АЛ4). Дополнительное легирование титаном и бериллием (АЛ34) еще более увеличивает прочностные свойства силумина (до σв = 300 МПа), что позволило использовать его для литья сложных по конфигурации корпусных деталей, работающих под большим внутренним давлением.

Сплавы системы алюминий — кремний — медь (АЛЗ, АЛ5, АЛ6, АЛ32 и др.) уступают силуминам по литейным свойствам, но превосходят их по механическим свойствам и жаропрочности. Этому способствует легирование сплавов медью и марганцем. Сплавы применяют для отливки крупных нагруженных деталей, работающих при повышенных (до 250°С) температурах.

Сплавы системы алюминий — медь (АЛ7, АЛ 19, АЛЗЗ) содержат медь в пределах 4—6,2%. Присутствие соединения СиА12 делает эти сплавы термически упрочняемыми. Отличительными особенностями этих сплавов являются высокая прочность после термической обработки (до σв = 360 МПа), а также высокая жаропрочность. Сплавы АЛ 19 и АЛЗЗ относят к числу наиболее жаропрочных литейных алюминиевых сплавов, что достигается дополнительным легированием их марганцем, титаном, никелем, церием и цирконием. К основным недостаткам их относят плохие литейные свойства и пониженную коррозионную стойкость. Сплавы используют для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при повышенных температурах (250—300°С).

Сплавы системы алюминий — магний отличаются низкой плотностью при высокой прочности и пластичности, а также повышенной коррозионной стойкостью по отношению к действию морской воды, влажного воздуха, окислителей и кислот (AЛ8, АЛ13, АЛ22, АЛ23, АЛ27 и др.). Сплавы очень хорошо обрабатываются резанием, полируются и хорошо сохраняют полированную поверхность. Однако широкое применение этих сплавов затрудняется ввиду технологических сложностей получения отливок, обусловленных повышенной склонностью к окислению и насыщению газами в расплавленном состоянии, образованию горячих трещин, пониженной жидкотекучести.

Повышение механических свойств алюминиево-магниевых сплавов, их коррозионной стойкости, уменьшение окисляемости достигается легированием их титаном, цирконием, бериллием. Сплавы этой группы используют для деталей машин, несущих значительные ударные и статические нагрузки и работающих в условиях коррозионных сред.

В сплавы системы алюминий — прочие компоненты входят сложнолегированные сплавы — АЛ1, АЛ11, АЛ21, АЛ24 и др. Эти сплавы отличаются жаростойкостью, их применяют для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах (поршней двигателей внутреннего сгорания, головок цилиндров и т. д.).

ГОСТ 1583-93: выбор литейных алюминиевых сплавов

Если оказалось, что проектируемая деталь должна быть литой и алюминиевой, правильный выбор сплава может оказаться проблемой, как для конструктора, так и для литейщика.

Литая алюминиевая деталь?

Обычно считается, что применение алюминиевого литья для нагруженных деталей оправдано только тогда, когда сложная форма литой детали дает существенное преимущество в массе по сравнению с простой по форме, например, кованой, деталью.

Обычно литейщики-производственники работают только несколькими литейными сплавами, что оправдано более экономичным использованием литейного оборудования, сокращением запасов сырья и снижением риска смешивания различных сплавов. С точки зрения качества литья более разумно работать со сплавом, который является технологичным, чем с тем, который может быть на бумаге и показывает несколько лучшие свойства, но более труден технологически.

С точки зрения литейщиков эти сплавы являются частным случаем литейных сплавов и поэтому могут называться немного по-другому – алюминиевые литейные сплавы.

Методы литья алюминия

Наиболее важными методами литья изделий из алюминиевых сплавов являются:

Литье под давлением, при котором расплавленный металл под действием давления «вдавливается» в стальную пресс-форму, обычно применяется при массовом производстве. Детали, отлитые под давлением, почти не требуют последующей механической обработки.

При литье в кокиль расплавленный металл разливается в, как правило, разъемные и обычно стальные формы многократного использования.

Технология литья в песчаные формы – это более медленный процесс, но обычно самый экономичный для малых партий, сложных конфигураций и больших отливок.

ГОСТ 1583-93: литейные алюминиевые сплавы

Отечественную классификацию литейных алюминиевых сплавов в настоящее время определяет ГОСТ 1583-93. Он включает системы с различными комбинациями алюминия с легирующими элементами И , С , Mg , Mn и Zn :

• двойные сплавы Al – И , Al – С , Al – Zn и Al – Mg ;
• тройные сплавы Al – И – Mg и Al – И – С ;
• четверные сплавы Al – И – Mg – С .

Каждый сплав в этом стандарте имеет двойное обозначение: первое – для чушек и второе (в скобках) – для отливок, например, АК12(АЛ2). Это связано с тем, что в свое время, в конце 1980-х, ГОСТ 1583-89 объединил и заменил в один три стандарта:

• ГОСТ 1583-73 на литейные алюминиевые сплавы в чушках,
• ГОСТ 2685-75 на литейные алюминиевые сплавы в отливках и
• ГОСТ 1521-76 на силумин в чушках.

От ГОСТ 2685-75 и остались буквенно-цифровые обозначения типа АЛ2, АЛ4 или АЛ11. ГОСТ 1583-93 разрешает для отливок применять эти обозначения сплавов без дублирования обозначениями для чушек. Интересно, что ссылки на ГОСТ 2685-75, отмененный более 20 лет назад, все еще встречается, например, на сайтах некоторых литейных предприятий.

Силумины нормальные

Из литейных алюминиевых сплавов наиболее часто применяют силумины – сплавы с большим содержанием кремния. Сплавы алюминия только с медью, магнием и цинком применяют значительно реже. Дело в основном в том, что для получения плотной структуры отливки необходим сплав с узким интервалом кристаллизации, а для этого лучше подходят сплавы эвтектической концентрации или близкой к ней. В этом смысле система Al – И имеет решающее преимущество над другими системами – ее эвтектика имеет сравнительно низкое содержание кремния 11,7 %, тогда как в системе Al – С эвтектика имеет 33 % меди, а в системе Al – Mg – 34,5 %.

Двойные сплавы Al – И имеют самые лучшие литейные свойства. К ним относится обычный (нормальный) силумин с содержанием кремния от 10 до 13 % (сплав АЛ2), который применяют для отливок сложной формы при отсутствии требований высоких механических свойств.

Силумины специальные

При более высоких требованиях к прочностным свойствам применяют специальные силумины – доэвтектические силумины с содержанием кремния от 4 до 10 % и добавками меди, магния и марганца в различных комбинациях и количествах. Сплавы АЛ4 и АЛ9 – силумины с пониженным содержанием кремния и с небольшим добавками магния и марганца (АЛ4) и магния (АЛ9), что улучшает их механические свойства. Низкокремнистые силумины, легируют медью, а также небольшими количествами магния – сплав АЛ5, магния и марганца (и титана) – сплав АК5М2. Они обладают худшими литейными свойствами, чем нормальный силумин, но превосходят его по механическим свойствам. Эти силумины после термической обработки имеют прочность от 200 до 250 МПа и относительное удлинение от 1 до 6 % – прочность близкая к прочности деформируемых сплавов, но при относительно низкой пластичности. Это связано с более грубой структурой, не раздробленной пластической деформацией. Сплав АЛ11 относится к цинковистым силуминам – добавка цинка таких больших количествах (10-14 %) улучшает его литейные свойства, что дает возможность отливать из него особо сложные детали.

Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов

Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов , по сравнению с деформированными, имеет свои особенности. Это связано в первую очередь с различиями в химическом составе, а также более грубой и крупнозернистой структурой литых сплавов. Литые сплавы почти не подвержены естественному старению, поэтому максимальная прочность обычно достигается за счет искусственного старения в течение 10-20 часов при 150-180 °С. Упрочнение происходит за счет выделения из пресыщенного твердого раствора интерметаллических соединений Который ₂ , Mg ₂ И , Al ₃ Mg ₂ и т.д. Нередко уже одна закалка повышает прочность и пластичность за счет растворения интерметаллических соединений, которые в литом состоянии скапливаются на границах зерен. Старение еще больше повышает прочность, но чаще всего в ущерб пластичности.

Выбор литейных алюминиевых сплавов

К факторам, которые принимают во внимание при выборе литейного сплава для конкретного конструкторского решения, относятся следующие.

Примеси в алюминиевых сплавах

Каждый литейный алюминиевый сплав по ГОСТ 1583-93 и для чушек, и для отливок имеет в целом одинаковый состав основных легирующих элементов. Требования же по содержанию примесей могут значительно отличаться для чушек и отливок, с одной стороны, и для применяемых способов литья – с другой. При этом ограничения по каждой из таких примесей как марганец, медь, цинк, никель, свинец, олово и кремний, как правило, одинаковы для чушек и отливок. Однако ограничения по их сумме, а также отдельно по содержанию железа различаются как для чушек и отливок, так и для способов литья: в песчаные формы, в кокиль, под давлением. Для чушек требования по примесям выше, чем для отливок. Для литья под давлением допускается максимальное содержание железа и суммы примесей, для литья в песчаные формы – минимальное.

Вторичные алюминиевые сплавы

Количество примесей, особенно железа, является одним из важных качеств литейного сплава. С понижением количества примесей в сплаве повышается его коррозионная стойкость и пластичность. Однако надо принимать во внимание и то, что более чистый сплав и стоить будет дороже. Вторичные литейные сплавы обычно изготавливают из лома по тому же ГОСТ 1583-93 и они могут иметь более низкий по сравнению с первичными сплавами уровень пластичности и коррозионной стойкости именно из-за большего количеств примесей. Однако существует множество изделий, для которых эти механические свойства и коррозионная стойкость вполне приемлемы, и поэтому вторичные сплавы широко применяются. Как видно из требований ГОСТ 1583-93 более «грязный» сплав может потребовать более сложного способа литья.

Прочностные свойства алюминиевых сплавов

В зависимости от требований к механическим свойствам будущей отливки сплав выбирают из следующих условных «прочностных» категорий:

«Прочные и пластичные». В эту группу входят наиболее важные упрочняемые старением сплавы, например, Al – С . С помощью различных видов термической обработки их свойства «регулируют» или на высокую прочность или на высокое относительное удлинение.

«Твердые». Литейные сплавы этой группы имеют определенную прочность при растяжении и твердость без особых требований к относительному удлинению. Прежде всего, это сплавы Al – И – С .

«Пластичные». Сплавы с повышенной пластичностью – это, в основном, нормальные и низкокремнистые силумины.

Литейные свойства алюминиевых сплавов

Литейные свойства сплава, такие как жидкотекучесть и особенности затвердевания, ставят литейщику определенные ограничения. Не каждую отливку можно отлить из любого сплава. Выбор оптимального сплава для конкретной детали обычно требует взаимодействия конструктора и литейщика.

Жидкотекучесть металлического расплава определяют с помощью технологической пробы, например, длины заполнения расплавом специальной спирали. Казалось бы при низкой жидкотекучести надо просто увеличить температуру разливки. Однако в этом случае обычно сталкиваются с другими проблемами, такими как окисление расплава, насыщение его водородом или повышенный износ литейной формы. Эвтектические силумины имеют самую высокую жидкотекучесть, низкокремнистые силумины – среднюю, а сплавы Al – С и Al – Mg – самую низкую.

Склонность к горячему растрескиванию является почти противоположностью жидкотекучести. Под горячим растрескиванием понимают отделение друг от друга уже кристаллизовавшихся фаз, например, при усадке. Эти трещины или разрывы могут залечиваться при подаче в форму оставшегося металла. У эвтектических алюминиевых литейных сплавов почти нет проблем с образованием трещин, тогда как для алюминиевых литейных сплавов Al – С и Al – Mg эта проблема весьма актуальна.

1. Гуляев А.П. Металловедение, 1986.
2. Алюминий и алюминиевые сплавы, ASM International, 1993.

Алюминиевый 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.

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.

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.

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.

Основные сведения о сплавах металлов (основы общей технологии металлов)

Цветные металлы. К цветным металлам, наиболее широко применяемым в технике, относятся медь, алюминий, олово, свинец, цинк, магний, титан и их сплавы. В чистом виде цветные металлы используют редко, в основном их применяют в виде сплавов.

Цветные металлы — это наиболее дорогой и ценный технический материал.

Легирующие элементы, входящие в состав цветных металлов и сплавов, обозначают заглавными буквами русского алфавита, например алюминий — А, бериллий — Б, железо — Ж, кремний — К, медь — М и т. д.

Медь. Она имеет характерный красноватый цвет, в природе встречается в виде сернистых соединений, в окислах и очень редко в чистом виде. Медь маркируют буквой М. В зависимости от чистоты меди (ГОСТ 859-2001). Самая чистая медь — содержит 99,99% меди и 0,01% примесей. Благодаря высокой пластичности медь хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии. Она обладает хорошей электропроводностью. Из нее изготовляют проводники электрического тока — провода и кабели.

Олово. Олово очень мягкий металл серебристо-белого цвета с желтоватым оттенком. Оно разделяется на шесть марок (ГОСТ 860-41): ОВЧ-000, О1ПЧ, 01, 02, 03, 04. Самое чистое олово — марки ОВЧ-000, содержащее 99,999% олова и 0,001% примесей.

Олово в чистом виде применяют для лужения жести.

Цинк. Цинк — это хрупкий металл белого цвета с голубоватым оттенком. В зависимости от химического состава установ­лены шесть марок цинка (ГОСТ 3640-47): ЦВ (99,99% цинка), Ц0, Ц1, Ц2, ЦЗ, Ц4 (99,50% цинка). Цинк используют для покрытия изделий (цинкование), чтобы предохранить их от атмосферной коррозии.

Свинец. Это мягкий металл синевато-серого цвета, быстро тускнеющий на воздухе. ГОСТ 3778-56 устанавливает шесть марок свинца: СО (99,992% свинца), С1, С2, СЗ, СЗСу, С4 (99,60% свинца). Свинец хорошо отливается и прокатывается. Из для перекачки кислот, для производства аккумуляторов и т. д. Свинец — очень хорошая защита от рентгеновских лучей.

Алюминий. Алюминий — мягкий металл белого цвета. Он добывается путем электролиза из алюминиевой руды — бокситов и хорошо поддается прокатке и ковке. Особенностями алюминия являются легкость, хорошая электропроводность (60% электропроводности меди) и высокая коррозийная стойкость.

По ГОСТ 3549-55 алюминий выпускается нескольких марок. Самой высокой по чистоте является марка АВ0000, содержащая 99,996% алюминия. Из алюминия изготовляют провода, кабели, змеевики (испарители) в холодильниках и т. д. Окислы алюминия безвредны.

Магний. Магний — самый леший металл из всех применяемых в технике (удельный вес его 1,74). Он легко воспламеняется и при его горении возникает высокая температура. Наиболее •опасны в этом отношении порошок, тонкая лента, мелкая стружка и т. п. Механические свойства магния низкие, поэтому он находит ограниченное применение в технике. В литейном деле из магния выплавляют высокопрочный магниевый чугун. Чаще всего магний используют в виде сплавов с алюминием, цинком. ГОСТ 804-62 устанавливает две марки магния: Mgl (99,92% магния) и Mg2 (99,85% магния).

Титан. Это металл серебристо-белого цвета, тугоплавкий (плавится при 1725° С) и легкий, стойкий на воздухе и даже в атмосфере морского климата.

По распространенности титан занимает четвертое место среди конструкционных металлов, уступая лишь алюминию, железу и магнию. Прочность его вдвое больше, чем у железа, и почти в шесть раз больше, чем у алюминия. Ценными свойствами титана являются его высокие химическая и коррозийная стойкость.

Титан обладает высокой пластичностью. Он хорошо куется, легко прокатывается в листы, ленты и даже в фольгу.

Наибольшее применение титан находит в виде сплавов для изготовления лопастей газовых турбин и производства жаропрочных сталей.

Медные сплавы. Важнейшими сплавами на основе меди яв­ляются латунь и бронза.

Латунь — это сплав меди с цинком. Кроме цинка, латунь содержит и другие элементы, но в меньшем, чем цинк, количестве. Латунь маркируют буквой Л, за которой стоят цифры, указывающие на содержание меди, например латунь марки Л80 состоит из 80% меди и 20% цинка. Если в латунь вводится 1% свинца, то она будет обозначаться ЛС59-1 и содержать 59% меди, 40% цинка и 1% свинца.

Латуни обладают высокой коррозийной стойкостью, пластичностью, легко поддаются прокатке, ковке и вытяжке.

В технике находят применение латуни, содержащие от 10 до 42% цинка.

В зависимости от назначения латуни могут быть обрабатываемыми давлением, литейными и специальными. Химический состав некоторых марок латуней приведен в таблице:

Химический состав латуней, % (ГОСТ 1019-47)

Гост 1583-93 сплавы алюминиевые литейные технические условия

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ

ALUMINIUM CASTING ALLOYS

1 Область применения 1

2 Нормативные ссылки 1

4 Сплавы в чушках (металлошихта) 20

5 Сплавы в отливах 26

Приложение А 36

Приложение Б 37

Приложение В 41

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на алюминиевые литейные сплавы в чушках (металлошихта) и в отливках, изготовляемых для нужд народного хозяйства и экспорта.

Требования 4.3.5 и 4.3.6 настоящего стандарта являются обязательными.

Термины, применяемые в стандарте, и их определения приведены в приложении А.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.005—88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007—76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.009—80 ССБТ. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.013—85 Е ССБТ. Очки защитные. Общие технические условия

ГОСТ 12.4.021—75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 1497—84 Металлы. Методы испытания на растяжение

ГОСТ 1762.0—71 Силумин в чушках. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 1762.1—71 Силумин в чушках. Методы определения кремния

ГОСТ 1762.2—71 Силумин в чушках. Методы определения железа

ГОСТ 1583-93

ГОСТ 1762.3—71 Силумин в чушках. Методы определения кальция

ГОСТ 1762.4—71 Силумин в чушках. Методы определения титана

ГОСТ 1762.5—71 Силумин в чушках. Методы определения марганца

ГОСТ 1762.6—71 Силумин в чушках. Методы определения меди

ГОСТ 1762.7—71 Силумин в чушках. Методы определения цинка

ГОСТ 7727—81 Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа

ГОСТ 9012—59 Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 11739.1—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения оксида алюминия

ГОСТ 11739.2—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения бора

ГОСТ 11739.3—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения бериллия

ГОСТ 11739.4—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения висмута

ГОСТ 11739.5—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения ванадия

ГОСТ 11739.6—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения железа

ГОСТ 11739.7—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кремния

ГОСТ 11739.8—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения калия

ГОСТ 11739.9—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кадмия

ГОСТ 11739.10—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения лития

ГОСТ 11739.11—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения магния

ГОСТ 11739.12—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения марганца

ГОСТ 11739.13—12 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения меди

ГОСТ 11739.14—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения мышьяка

ГОСТ 11739.15—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения натрия

ГОСТ 11739.16—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения никеля

ГОСТ 11739.17—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения олова

ГОСТ 11739.18—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения свинца

ГОСТ 11739.19—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения сурьмы

ГОСТ 11739.20—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения титана

ГОСТ 11739.21—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения хрома

ГОСТ 11739.22—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения редкоземельных элементов и иттрия

ГОСТ 11739.23—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения циркония

ГОСТ 11739.24—82 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка

ГОСТ 13843—78 Е Катанка алюминиевая. Технические условия ГОСТ 14192—77 Маркировка грузов

ГОСТ 21132.0—75 Алюминий и сплавы алюминиевые. Метод определения содержания водорода в жидком металле

ГОСТ 21132.1—81 Алюминий и сплавы алюминиевые. Методы определения водорода в твердом металле

ГОСТ 21399—75 Пакеты транспортные чушек, катодов и слитков цветных металлов. Общие требования

ГОСТ 21650—76 Средства скрепления тарно-штучных грузов в транспортных пакетах. Общие требования

ГОСТ 24231—80 Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа

ГОСТ 24597—81 Пакеты тарно-штучных грузов. Основные параметры и размеры

ГОСТ 25086—87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

3.1. Марки и химический состав алюминиевых литейных сплавов должны соответствовать приведенным в таблице 1.

3.2. Силумины в чушках изготовляют со следующим химическим составом:

АК12ч(СИЛ-1) — кремний 10—13 %, алюминий — основа, примесей, %, не более: железо — 0,50, марганец — 0,40, кальций — 0,08, титан — 0,13, медь — 0,02, цинк — 0,06;

Примесей, не более

основе системы алюми-ний — кремний — магний)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе системы алюми-ний — кремний — магний)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе системы алюми-ний – кремний — магний)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алю-миний – крем-ний – маг-ний)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алю-миний – крем-ний —

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алю-миний – крем-ний —

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алю-миний – крем-ний —

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алю-миний – крем-ний — медь)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

(АК11М2, АК12М2, АК12М2р)

основе системы алю-миний – кремний — медь)

системы алюми-ний — медь)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

АК12М2 (АК11М2, АК12М2, АК12М2р)

основе системы алю-миний – кремний — медь)

основе системы алюми-ний — медь)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алюми-ний — магний)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алю-миний – маг-ний)

Примесей, не более

Продолжение табл. 1

основе систе-мы алю-миний — магний)

основе систе-мы алю-миний — прочие компо-ненты)

Примесей, не более

Окончание табл. 1

основе системы алюми-ний — магний)

основе системы алю-миний — прочие компо-ненты)

Примечание 1 . Обозначение марок сплавов:

пч — повышенной чистоты;

оч — особой чистоты;

л — литейные сплавы;

В скобках указаны обозначения марок сплавов по ГОСТ 1583, ОСТ 48-178 и по техническим условиям.

Примечание 2 . Обозначение способов литья:

3 — литье в песчаные формы;

В — литье по выплавляемым моделям;

К — литье в кокиль;

Д — литье под давлением.

Сумма учитываемых примесей для литья по выплавляемым моделям распространяется также на литье в оболочковые формы.

Примечание 3. Допускается не определять массовую долю примесей в сплавах при производстве отливок из металлошихты известного химсостава (за исключением примеси железа).

Примечание 4 . При применении сплавов марок АК12 (АЛ2) и АМг5Мц (АЛ28) для деталей, работающих в морской воде, массовая доля меди не должна превышать: в сплаве марки АК12 (АЛ2) — 0,30 %, в сплаве марки АМг5Мц(АЛ28) — 0,1 %.

Примечание 5. При применении сплавов для литья под давлением допускается в сплаве марки АК7Ц9(АЛ11) отсутствие магния; в сплаве марки АМг11(АЛ22) содержание магния 8,0—13,0 %, кремния 0,8—1,6 %, марганца до 0.5 % и отсутствие титана.

Примечание 6 . Сплавы марок АК5М7(А5М7), АМг5К(АЛ13), АМг10(АЛ27), АМг10ч(АЛ27-1) не рекомендуются к использованию в новых конструкциях.

Примечание 7 . В сплаве АК8МЗч(ВАЛ8) допускается отсутствие бора при условии обеспечения уровня механических характеристик, предусмотренных настоящим стандартом. При изготовлении деталей из сплава АК8М3ч(ВАЛ8) методом жидкой штамповки массовая доля железа должна быть не более 0,4 %.

Примечание 8. При литье под давлением в сплаве АК8(АЛ34) допускается снижение предела массовой доли бериллия до 0,06 %, повышение допустимой массовой дола железа до 1,0 % при суммарной массовой доле примесей не более 1.2 % и отсутствие титана.

Примечание 9. Для модифицирования структуры в сплавы АК9ч(АЛ4), АК9пч(АЛ4-1), АК7ч(АЛ9), АКпч(АЛ9-1) допускается введение стронция до 0.08 %.

Примечание 10 . Примеси, обозначенные прочерком, учитываются в общей сумме примесей, при этом содержание каждого из элементов не превышает 0,020 %.

Примечание 11 . Рафинированные сплавы в чушках обозначают буквой «р», которая ставится после обозначения марки сплава.

Примечание 12 . В заказе, в конструкторской документации, при маркировке отливок допускается указывать марку сплава без дополнительного обозначения марки в скобках или марку, обозначенную в скобках.

Примечание 13. По соглашению с потребителем допускается изготавливать чушки, состав которых по массовым долям отдельных элементов (основных компонентов и примесей) отличается от указанного в таблице 1.

Примечание 14. При применении сплавов для литья под давлением допускается в сплаве АМг7(АЛ29) содержание примесей бериллия до 0,03 % и кремния до 1,5 %.

Примечание 15 . В сплаве марки AMг11(AЛ22) допускается отсутствие титана.

Примечание 16. Сплавы, предназначенные для изготовления изделий пищевого назначения, обозначаются буквой «П», которая ставится после обозначения марки сплава.