Не на слуху, но на виду. В быту появляется все больше предметов из силумина. Это и краны, и кастрюли со сковородками. Список не полный. Но, ему мы уделим внимание в отдельной главе. Пока же, разберемся, что такое силумин. Судя по предметам, из него изготавливаемым, это сплав. Узнаем, чего и с чем.
Что такое силумин?
Сплав силумин основан на алюминии. Его в составе материала около 90%. Остаток приходится на кремний. В более известном дюралюминии в лигатуру входят уже медь, марганец и магний.
Так что, у алюминия в металлургии несколько ипостасей. Сегодня внимание силумину. Наличие кремния в нем читается из названия. Взято «Си» от научного имени элемента. В таблице Менделеева он записан силициумом. К алюминию примешивается, главным образом, для упрочнения.
Максимальное содержание кремния в силумине равно 15%. Поэтому, внешне сплав сложно отличить от чистого металла. У кремния такой же белесый цвет. Есть незначительное затемнение, больше напоминающее чугун. Правда, внимание на этот нюанс обращают, как правило, лишь профессионалы, скупщики лома.
Плотность кремниевой составляющей силумина выше, чем у алюминия, равна 3,2 грамма на кубический сантиметр. Значит, и вес силициума больше. Однако, в масштабах 15-процентной лигатуры кремний влияет на вес алюминия незначительно. Сплав остается легким и светлым. Общая плотность материала не достигает 3-ех граммов на сантиметр в кубе.
Свойства силумина
Алюминий «Силумин» сравнивают по свойствам с нержавеющей сталью. Герой статьи легче нее. Это одно из немногих отличий и безусловный плюс. В остальном, материал силумин почти столь же прочен и устойчив к коррозии. От разрушения сплав защищает оксидная пленка, образующаяся на поверхности в окислительных средах, то есть, в присутствии кислорода.
Удельная прочность силумина – это отношение его твердости к плотности. У сплава алюминия с кремнием показатель близок к 15-ти. У сталей он, как правило, не превышает 17-ти.
Разница незначительна, при этом, масса материалов отличается. Учитывая, что удельная прочность показывает, насколько надежной будет конструкция при заданном весе, силумин выигрывает.
Выигрывает силумин и по пластичности. Сплав легко повторяет самые сложные формы, заполняя их равномерно. В итоге, литье силумина упрощается, а значит, и удешевляет процессы производства.
Именно поэтому на соединение алюминия и кремния сделали ставку китайцы. Из силумина они делают бюджетные версии многих бытовых товаров. Часть из них низкопробные, а часть уступает прототипам лишь в цене. Откуда такая разница?
Силумин свойства имеет, зависящие рот марки сплава и соблюдения технологии его производства. Основных маркировок у материала 5. Это: АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5 и АЛ9.
Однако, по цифровым обозначениям можно догадаться, что есть и другие. У каждой есть плюсы и минусы. Далеко не везде состав силумина ограничивается лишь алюминием и кремнием.
Порой, и марганец с магнием добавляют. Иногда, ничего не примешивают, а попросту, не избавляются от изначально присутствующих в шихте примесей. В этом случае, металл силумин получается загрязнен железом, кальцием, цинком.
Вот и возникают нарекания к качеству сплава и его подходящести для той, или иной сковороды. Однако, есть отрасли, где производители не ведут подобных игр с силумином. Риски слишком велики. Вместо гневных отзывов домохозяек можно нарваться на людские смерти и государственные выговоры.
Применение силумина
Применение силумин нашел еще и в областях машино — и авиастроения. Ставка на сплав алюминия с кремнием сделана благодаря его легкости. Для воздушных кораблей она является залогом подъема в небо, маневренности.
Для обычных авто вес становится одной из категорий ценообразования. За тяжесть приходится доплачивать. К тому же, массивные машины разбивают дорожное покрытие. Забота об его качестве заставляет промышленников и автомобилистов использовать силумин для производства деталей двигателей, поршней, цилиндров и корпусов.
Все чаще сплав используют оружейники. Так, сварка силумина стала основной фазой производства пневматических винтовок таких брендов, как Cuno Melcher, Umarex, Stalker, Crosman и Walther.
Из сплава алюминия с кремнием указанные бренды делают, как минимум, ствольные коробки, а порой, и все узлы винтовок. В новом исполнении они стали легче и проще в обращении.
Силумин – состав крепкий, но хрупкий, и это – главный минус материала. Изделия из него не желательно ронять. Винтовку приходится аккуратно класть на землю, прислонять к дереву.
Авто может отправиться на солидный ремонт после небольшого удара. Кастрюля, по неосторожности кинутая ребенком, трескается. Вероятность, конечно, не 100-процентная, но должна держаться в голове.
Несмотря на определенные риски, плавление силумина заказывают для генераторов газотурбинных установок. Они состоят из пластинчатых теплообменников.
Температура плавления силумина в 670 градусов позволяет такое применение материала. А вот в космос сплав алюминия с кремнием не пустишь. В ракетостроении нужны металлы, выдерживающие жар в тысячи градусов.
Производство силумина
Купить силумин предлагают не только крупные металлургические предприятия, но и небольшие лаборатории. Последние проводят эксперименты по усовершенствованию производства сплава.
Стандартный способ его получения – смешение алюминия с кремнием и их совместная переплавка. Металлы для шихты добывают из руды. Заглянем в «Банк Патентов» и узнаем, что получить силумин можно, так же, на основе золы, остающейся на ТЭЦ страны в качестве отхода производства.
Зола от бурого угля может быть восстановлена. Нужны лишь электролизер и криолит. В присутствии последнего осуществляется реакция. Не секрет, что кроме кремния с алюминием в золе масса иных компонентов.
Интересно, что они почти не влияют на качество сплава, не значительны. Многовато в золе лишь железа. Однако, его присутствие в силумине допускается в качестве лигатуры. Феррум по ГОСТам разрешен в количестве 0,8-1,5%. Примерно столько и есть в отходах ТЭЦ.
Если промышленники возьмут на вооружение новый метод производства силумина, будет искоренено давнишнее противоречие. Оно заключается в предписанном природой дуэте алюминия и кремния.
Элементы изначально находятся рядом, к примеру, в бокситовой руде. Однако промышленники сначала тратят деньги на выделение каждого металла в отдельности, чтобы потом вновь потратиться на их сплавление в силумин.
Работа с золой упростит и удешевит производство, а заодно, послужит на благо экологии. Мелкая взвесь в воздухе от работы ТЭЦ донимает жителей многих городов.
Цена силумина
Цена силумина в гранулах – около 80 рублей за кило. Если брать полуфабрикат, к примеру, чушку, отдашь 130-180 рублей. Для большинства марок сплава цена одинакова. Другой вопрос, готовая продукция.
Здесь стоимость может значительно отличаться от себестоимости. Так, силуминовый казан диаметром около 30-ти сантиметров стоит более 1 000 рублей. Однорычажный смеситель из сплава алюминия с кремнием оценивают примерно в 1 500.
За гидрораспределитель из силумина просят около 8 000 рублей. За счетчик газа дают в районе 2 000-3 500. За 4 000 получится купить вибрационный насос, а за 45 рублей – наконечник для него.
В общем, из силумина делают почти все, что можно изготовить из металла. Так что, не помешает и запомнить имя материала, и изучить его сильные, слабые стороны.
Характеристика силумина: состав, свойства, применение сплава
Время на чтение: 17 минут
Силуминовые изделия легко получать, а наличие в их составе кремния 98 %-ной чистоты приводит к улучшению химических характеристик продукта.
Что это за материал?
Химсостав силуминов отечественного производства определяется ГОСТ 1583-93. Рассматриваемые сплавы (алюминий – основа) содержат:
- Кремния, % – 10…13;
- Железа, % — 0,35…0,70;
- Марганца, % — 0,03…0,50;
- Титана, % — 0,03…0,25;
- Меди, % — 0,02…0,03;
- Цинка, % — 0,04…0,08.
Важно: в силуминах, которые используют для изготовления пищевой посуды и другой продукции аналогичного назначения, ограничивается содержание токсичных химических элементов – мышьяка (не выше 0,015 %), свинца (не более 0,15 %) и бериллия (не выше 0,0005 %).
Силумины имеют меньший вес, чем обычный алюминий или другие конкурирующие с ним, в частности, сталь или титан. Добавление кремния высокой чистоты обеспечивает металлу более низкие значения коэффициента теплового расширения, улучшая жидкотекучесть литейного расплава. Наконец, кремний уменьшает усадку в процессе затвердевания сплава, добавляя ему пластичности и прочности.
Свойства силумина
Как правило, производство отливок из силумина включает несколько этапов:
-
Плавление металла;
-
Заливка расплава в форму;
-
Охлаждение отливки с использованием различных охлаждающих сред, включая воздух.
Алюминиево-кремниевые сплавы образуют бинарную эвтектику при 11,7% кремния с температурой плавления 577 °C, причем две фазы представляют собой твердые растворы кремния в алюминии — максимум 0,8% при комнатной температуре. Интерметаллических соединений нет.
Для улучшения эвтектики и повышения прочности за счет улучшенного дисперсионного твердения иногда в силумины добавляют небольшое количество натрия.
Железо, даже в небольших количествах, может серьёзно ухудшить ударную вязкость сплавов, поэтому для уменьшения этого эффекта при литье добавляют повышенное количество марганца.
Особо высокой жидкотекучестью характеризуется силумин, состав которого содержит повышенный процент меди. Легированная медь с добавлением магния и никеля повышают степень дисперсионного твердения, что улучшает свойства силуминов при повышенных температурах.
Химические свойства
Остановимся только на свойствах ключевых элементов, которые в незначительном количестве присутствуют практически во всех марках алюминиево-кремниевых сплавов, хотя и не определяются стандартами. Ими являются медь, натрий и стронций.
Медь используется для дисперсионного твердения силуминов, если это необходимо. По возможности стараются избегать значительного количества железа, поскольку оно может образовывать пластинчатые выделения, которые охрупчивают отливку и могут блокировать поток жидкого металла в кристаллизаторе.
Стронций, если он добавлен намеренно, помогает изменить форму кремния, как и натрий. Однако эффекты натрия относительно быстро исчезают, когда жидкий металл выдерживают при температуре в течение длительного периода перед затвердеванием. Переизбыток стронция приводит к большей пористости в окончательной отливке.
Кремний образует зародыши на частицах фосфида алюминия, присутствующих в расплаве в виде примесей. Добавление небольшого количества натрия в расплав поглощает фосфор, что затрудняет образование кремния. Таким образом, затвердевание подавляется до более низких температур, когда скорость зародышеобразования велика. Это приводит к значительному улучшению микроструктуры.
Физические свойства
Силумины состоят из мягкой сплошной матрицы (твёрдого раствора алюминия), которая содержит включения кремния различной морфологии. С увеличением количества таких включений твёрдость сплава возрастает. Коэффициент интенсивности напряжений зависит от упругости и пластичности матрицы и размера частиц хрупкой фазы.
Внутренние напряжения в структуре не зависят от температуры и выражают взаимодействие между дислокациями, выделениями.
Важно: степень дисперсности микроструктуры (в частности, размеры включений кремния) определяет её стойкость к внешним нагрузкам.
Увеличение прочности мягкой матрицы может быть достигнуто вследствие её упрочнения точечными дефектами, которые определяют силу межатомных связей в решетке кремния. В частности, имеют значение силы взаимодействия между двухфазной микроструктурой хрупкого, но твёрдого кремния и частицами, которые составляют мягкую и пластичную алюминиевую матрицу.
Снижение риска хрупкого разрушения в многофазных областях может реализовываться только за счет снижения интенсивности напряжений, на которые влияет концентрация частиц кремния и количество микрообластей, склонных к зарождению трещин. Поэтому при назначении режимов термообработки важны степень разрушения кремниевых включений и их сфероидизация.
Механические свойства
Силумин – что это за материал и каковы его эксплуатационные свойства? Во многом они зависят от свойств кремния.
Этот элемент имеет кристаллическую структуру алмаза и, следовательно, очень хрупкий. Поэтому большие пластины кремния ухудшают механические свойства.
Они могут быть улучшены за счёт применения более совершенной технологии литья и процессов термообработки, которые обеспечивают:
- Повышение прочности мягкой матрицы
- Снижение риска хрупкого разрушения в многофазных областях.
- Повышение степени дисперсности дендритной структуры.
Положительные механические свойства силуминов проявляются в превосходной стойкости к износу и коррозии, низким коэффициентам теплового расширения и в высокой прочности.
Добавление композитов улучшает механические свойства данных сплавов в части повышения прочности на разрыв, модуля упругости, твёрдости, ударной вязкости, сопротивления и прочности на сжатие.
Установлено, что для улучшения качественных характеристик алюминиево-кремниевых литейных сплавов для литья (при одновременном снижении температуры плавления) в состав исходного сырья необходимл вводить нанодобавки.
Литейные качества
Силумины легируются кремнием для простоты литья. Это связано с тем, что кремний увеличивает текучесть расплава, снижает температуру плавления, уменьшает усадку, связанную с затвердеванием, и в качестве сырья является очень дешёвым.
Кремний также имеет низкую плотность (2,34 г/ см3), что может быть преимуществом в снижении общего веса литой заготовки. Данный химический элемент имеет очень низкую растворимость в алюминии; поэтому он осаждается в виде практически чистых частиц, которые улучшают сопротивление истиранию.
Большинство силуминов образуют эвтектику при 11,7 % кремния, температура эвтектики составляет 577 oC. Такие температуры обуславливают высокую жидкотекучесть сплавов и малые затраты на образование расплава.
Области применения
Силумины используют:
- В автомобильной промышленности, в частности, для замены стали в рамах автомобилей с электроприводом;
- В авиации и железнодорожном транспорте, где они снижают аэробное трение, улучшают скорость подвижного состава, уменьшают затраты на топливо;
- В строительстве, где меньшая плотность силуминов способствует снижению веса конструкций;
- В пищевой промышленности, поскольку простота изготовления кухонной посуды уменьшает итоговые производственные затраты.
Важно: несмотря на свою термостойкость сварка силумина ограничена, поскольку эффективное соединение деталей может быть обеспечено лишь при сварке в аргоне или в других инертных газах. Но из-за высокой текучести и низкой чувствительности к жаростойкости данные сплавы обычно используются в качестве присадочного металла для сварных швов.
Особенности маркировки
Маркировка силуминов отечественного производства описана в ГОСТ 1583-93. Вначале идут буквы АК, которые определяют наличие алюминия и кремния соответственно.
Затем следует число, указывающее на процент кремния, как дополнительного компонента в сплаве.
После цифр могут вводиться дополнительные обозначения, касающиеся степени химической чистоты сплава, наличия дополнительных компонентов или указывающие на способ литья. Список таких обозначений лимитирует ОСТ 48-178.
Лом Силумина − что это за сплав и свойства материала
Достаточно малое количество людей знает о существовании силумина, однако практически каждый хотя бы раз в жизни сталкивался с этим сплавом в составе какого-либо изделия. В эту категорию входит бытовая техника, посуда, автомобили, а также множество других объектов. Подобный широкий спектр использования металла объясняется его отличными эксплуатационными свойствами.
Силуминовый сплав – это сплав алюминия и кремния в особых пропорциях. В его состав входит примерно 90% алюминия, оставшиеся 10% приходятся на кремний. Главное отличие от дюралюминия заключается в том, что в состав силуминового сплава не входят дополнительные компоненты и металлы, как например медь, марганец или магний.
Главное преимущество этого сплава алюминия и кремния заключается в том, что он обеспечивает повышенный уровень прочности по сравнению с обычным алюминием.
Существуют различные марки сплава, которые отличаются содержанием металлов внутри него. Именно этот фактор определяет свойства конечного продукта.
Свойства силумина
Под силумином практически всегда подразумевается строго сплав алюминия и кремния, однако в некоторых ситуациях и случаях допускается, что в состав будут добавлены и другие компоненты.
Именно их наличие и пропорция определяют конечные характеристики получаемой продукции. Для того чтобы сплав назывался силуминовым необходимо обратить внимание на содержание кремния.
В процентах оно должно колебаться в диапазоне от 10 до 15%.
Стоит отметить, что отличить силумин от алюминия крайне сложно, поскольку они крайне схожи внешне и по своим свойствам. Без использования специального оборудования или тестов невозможно отличить два этих металла между собой.
Силумин – распространенный сплав алюминия и кремния, который обладает большой устойчивостью к коррозийным процессам, из-за чего он пользуется значительным спросом. Его главный недостаток при всех сильных сторонах заключается в повышенной хрупкости.
Металл активно используется при создании различных бытовых предметов или корпусов, а именно:
- Посуда. Этот металл является легким и удобным, при этом он более твердый, чем алюминий, хотя и обладает отличной теплопроводностью. Эти свойства позволяют его использовать для создания сковород и кастрюль.
- Компоненты оборудования, которые не подвергаются постоянному физическому и ударному воздействию.
- Детали оружия.
- Генераторы и теплообменники.
- Корпуса автомобильных двигателей внутреннего сгорания.
- Декоративные компоненты интерьера.
- Элементы водопроводных систем.
В последнее время все большее распространение силумин получает в отрасли производства оружия, особенно пневматических винтовок. Здесь его использование также объясняется легким весом, высоким уровнем прочности и надежности.
Классификация формируется на основе общего уровня содержания кремния в сплаве. В зависимости от этого показателя выделяют нормальные и износостойкие силумины. В состав первых входит около 12% кремния.
Главными преимуществами подобного сплава являются простота обработки, наличие необходимых свойств для литейного производства.
Также он показывает полную нейтральность к воздействию агрессивной окружающей среды (например кислотами) и практически не вступает в контакт с другими химическими элементами. Однако подобный сплав не отличается высоким уровнем прочности.
Чайник, изготовленный из силумина
Износостойкие сплавы силумина отличаются тем, что они примерно на 20% состоят из кремния.
Из-за этого они приобретают большую прочность, которая становится значительно выше аналогичного показателя у алюминия.
Однако здесь сразу стоит понимать, что обработка подобного сплава становится значительно более сложной и трудоемкой, требует соблюдения особой технологии и привлечения специализированного оборудования.
Химические свойства крайне схожи с аналогичными у алюминия. Все отличия заключаются в имеющихся добавках и примесях, которые и приводят к отклонению параметров.
По большей части происходит изменение именно физических свойств, которые определяются физическими свойствами алюминия и кремния, из чего и состоит силумин.
Формула конкретного образца силумина определяется входящими в него металлами.
Если перейти к рассмотрению физических свойств, то здесь обнаружится, что силумин очень сильно напоминает нержавеющую сталь, с той лишь разницей, что он существенно легче ее.
Подобная особенность характеризуется крайне низкой плотностью состава. Это преимущество позволяет существенно расширить область использования данного металла.
Среди других физических свойств можно отметить низкий вес, высокую прочность (аналогична стали), высокий уровень стойкости к коррозии.
Данный металл характеризуется серым цветом, напоминающим аналогичный цвет у алюминия.
Все преимущества сплава привели к тому, что этот металл стал более предпочтительным в производстве, поскольку позволяет существенно упростить все работы, а также снизить их стоимость. Наибольшую распространенность данный металл получил в производстве доступной бытовой техники.
Еще одним плюсом можно выделить пластичность, благодаря которой использование этого металла становится возможным и при литье сложных форм, где необходимо обеспечивать равномерное распределение металла при сохранении прочной структуры. Также в качестве преимущества таких сплавов можно выделить повышенную износостойкость, высокий уровень устойчивости к механическим нагрузкам, а также длительный срок эксплуатации.
Одним из наиболее значительных недостатков данного материала является хрупкость. Несмотря на его повышенный уровень прочности, при его незначительном повреждении данный металл трескается.
При этом сохраняется возможность ремонта, для этого достаточно использовать сварку или эпоксидный клей.
Сварка должна проводиться с учетом всех физических и химических особенностей данного сплава, чтобы не повредить его.
Люди также часто задаются вопросом: «магнитится силумин или нет?». Входящие в его состав металлы не позволяют ему магнититься, то есть, он не обладает магнитными свойствами.
Химические свойства
Силумин по своей сути подразумевает сплав алюминия и кремния, при этом на алюминий приходится около 90% всего сплава. Тем не менее, эти значения могут варьироваться для придания сплаву конкретных характеристик.
Болеет того, в состав могут входить и другие элементы для изменения его итоговых свойств. Для того чтобы сплав назывался силумином, в его состав должен входить кремний, а его содержание колебаться в диапазоне от 10 до 15%.
Химические свойства серьезно напоминают свойства алюминия, поскольку данный сплав примерно на 90% состоит из алюминия.
Физические свойства силумина
С точки зрения физических свойств силумин достаточно часто сравнивается с нержавеющей сталью. Однако он гораздо легче стали, что является серьезным преимуществом.
При этом, несмотря на легкость, металл настолько же прочный как сталь и другие металлы аналоги. Оксидные соединения на поверхности сплава обеспечивают защиту от коррозии.
Сплав характеризуется серым цветом, переходящим в серебристый при разрезании.
Также силумин характеризуется низкой плотностью состава.
Маркировка
Учитывая большое количество вариантов сплавов, были созданы специальные подходы к маркировке, что позволяет оперативно подбирать нужный материал с конкретными свойствами.
| Маркировка | Значение |
| АК##@@ | А — алюминий |
| К — кремний | |
| ## — процент кремния в сплаве | |
| @@ — иные хим элементы в сплаве (если есть) | |
| АЛ## | АЛ — алюминий литейный |
| ## — номер сплава | |
| Распространенные марки |
В основе маркировки лежат буквенные и цифровые обозначения. Буквами обозначаются компоненты, которые входят в состав конкретного сплава, например А- алюминий, К- кремний. Порядок расположения букв определяется их долей в сплаве.
Численные значения предназначены для определения процентного соотношения конкретного металла, однако эти обозначения не используются для алюминия.
К примеру, часто можно встретить маркировку АК20, которая говорит, что этот сплав состоит из 80% алюминия и 20% кремния.
Лом силумина
Из-за повышенной хрупкости данного материала постоянно повышается количество отходов, подлежащих переработке.
Силумин достаточно активно сдают, поскольку сломанные детали подлежат ремонту и переработке. Цена на лом силумина за 1 кг в среднем находится на уровне 60-70 рублей.
Большей частью люди сдают корпуса различной бытовой техники, поскольку именно в корпусе будет самое большое содержание сплава.
Отличия силумина от других металлов и сплавов
Сильнее всего силумин поход на алюминий, однако он отличается физическими свойствами. К примеру, силумин колется и не может быть согнут, а алюминий гнется.
Более того, любое изделие из этого металла будет значительно более толстым, чем аналогичное изделие из алюминия. Это объясняется повышенной твердостью силумина, который также значительно меньше поддается окислению.
Температура плавления составляет примерно 670 градусов в зависимости от входящих примесей.
- Очень часто силумин могут путать с нержавеющей сталью, однако он обладает иным блеском. К тому же, сталь будет гнуться, а силумин ломаться.
- На некоторых образцах можно обнаружить буквенно-цифровую маркировку, к примеру АК20 , то есть: Алюминий, содержание кремния 20%.
Для определения точного химического состава конкретного образца требуется проводить лабораторные анализы, поскольку при его создании используются различные присадки.
Применение силумина
На сегодняшний день использование силумина достаточно распространено и охватывает множество различных отраслей. По большей части силумин используется в автомобилестроении и самолетостроении.
Статуэтка, изготовленная из силумина
Популярность в двух данных отраслях металл приобрел благодаря высокому уровню прочности при малом весе, что является крайне важным с точки зрения летательных аппаратов и автомобилей, что позволяет существенно экономить топливо, а также улучшать двигательные характеристики.
Особенности приема лома
Силумин активно используется повсеместно, потому его лом может активно скапливаться на предприятиях и производствах. Основная особенность приемки заключается в необходимости проведения анализа его состава, поскольку стоимость напрямую зависит от представленного сплава.
Ответы на вопросы пользователей о силумине
Ответим на частые вопросы пользователей, касаемо этого металла
Можно ли заварить силумин
Технология сварки силумина аргона практически не отличается от сварки алюминия. Аргоновая сварка является наиболее надежным способом соединения силуминовых изделий.
Чем склеить силумин намертво в домашних условиях
Лучший вариант «склеивания» – сварка, поскольку она обеспечивает наиболее прочное соединение, которое разрушается только под воздействием сильных механических усилий.
Чем паять силумин
Лучший вариант пайки – аргоновая сварка, которая обеспечивает надежный и прочный шов.
Как приварить силумин к силумину
Лучший вариант приваривания силумина самого к себе – использование аргоновой сварки.
Чем красить силумин и защищать от коррозии
Силумин по своим химическим и физическим свойствам отлично противодействует любым коррозийным процессам. Красить силумин можно аналогичными красками, которые используются для алюминия.
Как очистить силумин от окиси в домашних условиях
Наиболее эффективные вещества, позволяющие очистить силумин в домашних условиях:
- Уксус;
- Хозяйственное мыло;
- Лимонная кислота.
Также можно обратиться к специальным средствам для чистки посуды из алюминия.
Что такое силумин и где он применяется?
Силумин — это сплав, изготовленный на основе алюминия. В последние годы на полках магазинов попадается всё больше предметов из силумина — сковороды, кастрюли, кухонная утварь, сантехнические детали, строительные материалы. Перед тем как покупать изделия из этого сплава необходимо ознакомиться с его характеристиками и методами производства.
Замок из силумина
Общие сведения
Люди, не знающие о сплавах металлов, вряд ли понимают, что такое силумин. Силумин представляет собой смесь, в состав которой входит алюминий и кремний. Дополнительным компонентом, входящим в состав сплава, является кремний. Его может содержаться 4–22%. Остальную часть занимает алюминий. Материал силумин может дополняться различными вкраплениями других металлов.
Химические и физические свойства
Основные свойства силумина напрямую зависят от его состава. От посторонних вкраплений и процентного содержания кремния, меняются характеристики сплава. Химические и физические свойства:
- Температура плавления силумина — 580 градусов.
- Плотность — 3гр/см3.
- Прочность силумина — это свойство определяет устойчивость сплава к активной эксплуатации и коррозийным процессам. На поверхности смеси образуется оксидная плёнка, которая защищает материал от воздействия факторов окружающей среды.
- Пластичность сплава. Этот показатель отвечает за литейные свойства материала. У любого металла существует предел текучести.
Ключевые преимущества сплава, которые выделяют покупатели продукции силумина — это невысокая стоимость, износоустойчивость и малый относительный вес.
Маркировка
Силумин маркируется согласно международной системе ИСО, в которой устанавливаются определённые требования для сплавов:
- АК 15 — буква «А» обозначает алюминий, а «К» — кремний. Цифра, указанная после аббревиатуры, обозначает процентное содержание дополнительного компонента.
- АЛ 9 — буква «А» обозначает алюминий, а «Л» — литий. Как и в первом случае, цифра после аббревиатуры это процент дополнительного материала в составе сплава.
Дополнительно к обозначению основного и дополнительного компонента может добавляться ещё один материал с наивысшим процентным содержанием в составе сплава. Например существуют маркировки на которых написано «АК 15 Ц7». В составе смеси содержится алюминий, кремний и цинк. Два последних компонента занимают 15 и 7%, а алюминий занимает остальной объём.
Маркировка
Виды
Существует такие виды сплавов силумина:
- К первому типу относятся смеси, в которых процентное содержание кремния не превышает 10%. Также в составе может присутствовать марганец, магний или медь.
- Ко второму виду сплавов относятся износоустойчивые материалы. Кремния в них может содержаться до 20%.
- Третий вид представляет смеси, в которых содержатся другие металлы. К ним могут относиться цинк, титан.
Добавление сторонних металлов в состав смесей зависит от дальнейшего использования отливки из силумина. Смеси алюминия и других материалов можно разделить на группы в зависимости от их использования в промышленности.
Например, для оборудования, работающего с большим давлением, используется высоколегированный силумин. Такой материал устойчив к перепадам температур и повышенным нагрузкам.
Силумин с процентным содержанием кремния около 10–12 используется для изготовления оборудования, которое работает без серьёзных нагрузок.
Производство
В процессе развития металлургии появляются новые способы производства сплавов. Также улучшаются старые технологии. Производить силумин можно двумя способами:
- Первый заключается в добыче металла для шихты из руды. Однако такая смесь будет насыщена посторонними вкраплениями.
- Во время работы теплоэлектроцентралей остаётся зола, из которой можно делать силумин. Она смешивается с криолитом и в процессе электронизации получается сплав.
Также можно найти смесь алюминия и кремния в природе. Эти два компонента содержаться в бокситовой руде. Однако получить сплав, который будет использоваться в промышленности, можно только искусственным путём.
Область применения
Главные отрасли применения силумина — самолётостроение и машиностроение. Связано это с тем, что сплав алюминия с кремнием лёгкий, прочный и износоустойчивый. Для техники изготавливаются поршни, детали корпуса, цилиндры и двигатели. Часто этот сплав используют для изготовления пневматического оружия. На полках магазинов можно увидеть различную кухонную утварь из этого материала.
Слабая сторона механизмов и деталей из силумина — низкий показатель прочности. При сильном ударе металл может треснуть.
Пневматический пистолет
Как произвести ремонт изделий из силумина
Низкий показатель прочности материла обуславливает частые поломки изделий, изготовленных из силумина. После ударов на них могут появляться трещины и сколы. Чтобы привести изделие в порядок, требуется знать, как правильно провести ремонтные работы в домашних условиях. Для этого нужно соблюдать определённую последовательность:
- Место склейки необходимо очистить от грязи, обезжирить и просушить.
- Клей для алюминия развезти до требуемой консистенции, покрыть место склейки равномерным слоем.
- Совместить отдельные детали.
Желательно прижать место склейки грузом.
Можно провести ремонтные работы с помощью сварки. Однако в этом случае нельзя сильно перегревать материал. В противном случае образуется оксидная плёнка, которую придётся счищать.
Лучшим вариантом для соединения деталей с помощью сварки будет использование аргона. Он защитит силумин от воздействия факторов окружающей среды во время сваривания.
Ценообразование
Хоть алюминий и входит в 5 самых распространённых металлов на планете, его запасы постепенно сокращаются. Поэтому производителям дешевле делать изделия из сплава, нежели использовать чистый материал. На стоимость силумина влияют некоторые факторы:
- Чем больше процентов алюминия содержится в составе смеси, тем дороже материал будет. То же самое относится к содержанию титана.
- При наличии визуальных дефектов и коррозийных процессов стоимость материала снижается.
Обычно цена сплава высчитывается в зависимости от стоимости компонентов, которые входят в его состав. Вещества и их количество указывается на изделии.
Смесь алюминия и кремния становится популярнее с каждым днём. Износоустойчивость, лёгкий удельный вес, устойчивость к воздействию коррозийных процессов — ключевые преимущества, привлекающие покупателей. Однако нельзя забывать про низкую прочность этого материала. При поломке изделия из силумина его можно починить с помощью эпоксидной смолы, клея для алюминия или аргоновой сварки.
( 10
Загрузка...
