- Приобретая в магазине тот или иной товар (например, посуду (сковороду или кастрюлю), или водопроводный кран), многие даже не догадываются, что он сделан из силуминового сплава.
- Чтобы было более понятно, сплав силумин состав — определенных металлов (в основе алюминий и кремний), плюс примеси (Fe, Mg, C, Cu).
Что такое силумин и что это за сплав?
- В зависимости от процентов примесей металла конечный сплав силумина меняется по твердости и износостойкости.
- АL ( алюминий) — мягкий металл, а для увеличения прочности как правило добавляют один элемент периодической таблицы Менделеева- Si («силициум» или «кремний»).
- Добавление в алюминий Si придает универсальность сплаву, увеличивает прочность, уменьшает вес и улучшает литейные свойства благодаря чему, можно изготавливать миниатюрные изделия.
На нашем сайте mrmetall.ru найдете варианты изготовления изделий из металла , подробно можно ознакомиться с информацией и подборками тематических видео по сварочным работам.
Где применяется
- Все вышеперечисленное привело к тому, что сплав силумин, стал востребованным сплавом в изготовлении изделий, в том числе автозапчастей.
- Стоит ли покупать силуминовые товары- вывод сделаете посмотрев видео :
Кроме того, этот состав применяют в отливе статуэток, подставок, подсвечников. В советские времена часто делали подставки чайные, пепельницы, бюсты именно из такого состава.
Учитывая такие особенности свойств силумина как:
- жидко текучесть
- небольшой удельный вес
его используют на производствах массового характера, таких, например, как:
Самолетостроение
Зачастую используют в работе силумин конкретных марок (АЛ2-для деталей, которые не подвергаются нагрузкам), АЛ34 и АЛ9 для узлов, которые наиболее подвержены силовому воздействию (насосные элементы, поршневые цилиндры охлаждения)
Именно потому, что этот сплав имеет небольшой вес, его часто применяют в авиастроении, так как это:
- снижает вес конструкции, не теряя «летательных» свойств;
- снижает топливный расход;
- повышает грузоподъёмность воздушного судна.
Судостроение
Силумин получил свое применение в качестве материала для обшивки конструкций, непосредственно из-за антикоррозийных свойств.
В космическом кораблестроении так же применяют силуминовый сплав.
Оружейное производство
Основное и востребованное направление в применении силумина. Из-за легкости и надежности данный сплав применяют при производстве оружия.
Силуминовый макет мп 38
Силуминовый сплав применим в производстве:
- кухонной утвари (сковородки, кастрюли);при создании составляющих: теплообменников,
- арматуры и целых изделий (мясорубки);
- сантехнических товаров (смесителей, переходников, фитингов, ниппелей, гаек)
Переходники и фитинги
Автомобилестроение
Силумин (в частности АЛ34) применяют в производстве корпусных деталей машин, при производстве картеров двигателя ВС (внутреннего сгорания).
Картер двигателя, левая половина
Важно помнить, что силумин хрупкий сплав. При падении, например, кастрюли на пол, она может сильно деформироваться, а смесители или другие части изделий именно силуминовые, при увеличении на них нагрузки как правило трескаются.
Общие сведения
Силумин имеет сероватый оттенок, а срез его-серебристый. Крайне сложно «на глаз» определить отличия.
Из-за легкого веса и низкой себестоимости его применяют в производстве не дорогой бытовой техники. Отличие силуминового сплава в том что он прочнее алюминия.
Механические свойства
- Они как правило зависят от состава силумина.
- Важный момент-химический состав, условия выплавки и как будет проходить процесс кристаллизации и термообработка.
- Главные механические свойства:
Литейные свойства
Наших читателей интересует вопрос, а что за материал силумин.
Плюсы:
- не дорогой литейный сплав,
- легкий вес,
- высокие антикоррозийные свойства,
Благодаря литейным свойствам сплав используют в автомобилестроении.
Минусы:
- Высокая газовая пористость;
- Крупнозернистость эвклектики
- Большое содержание неметаллических компонентов
- Готовые изделия не прочны
Минусы можно преобразовать в плюсы используя определенные методики (рафинирование или быстрое затвердение отливок).Силумин довольно пластичный и текучий сплав. Его можно применять в сложных формах.
Благодаря определенной температуре плавления силумина, которая довольно низка (до 730грЦ), процесс литья становится экономичным и комфортным (практически приравниваясь к пайке силумина)).
Тематическое видео:
Литье алюминия. Часть 1. Силумин
Химические свойства и физические свойства
- По химическим свойствам силумин и чистый алюминий почти аналогичны, отличаясь только по составу примесей.
- Химические особенности силумина:
Силумин по физическим свойствам аналогичен нержавеющей стали. (Р) сплава меньше чем у нее, что придает легкость, не влияя на прочность.
Из-за хрупкости материала силумин не рекомендуется применять в производстве важных деталей.
Добавки влияют и на физ.свойства. Mg и Si улучшают состав, а Zn и Ca на производстве убирают.
Цинковые и алюминиевые сплавы Как отличить цинк силумин дюраль тематическое видео:
Маркировка и применение
- Маркировка производится по системе международной независимой стандартизации (ISO):
- Важно помнить, что маркировка может отличаться от общеизвестной, так как зависит от страны производства и производителей.
Виды силумина
- Силуминовый сплав представлен тремя видами:
- Добавка других примесей производится исходя из того, где именно будет применяться сплав.
Ремонт и сварка силумина
Из-за хрупкости материала, изделия при эксплуатации часто трескаются. Реставрация поломок подходит эпоксидным клеевым составом. Однако стоит понимать, что хоть и вернется прежний вид, применять дальше в том же объёме изделие не получится.
Сломанную силуминовую деталь легко опознать. На сколе будут четко видны крупицы. Восстановлением заниматься практически не берутся, однако если такая необходимость возникает, то как правило применимо три способа соединения частей: пайка, сварка и склеивание.
Этапы склеивания:
- Обезжиривание места нанесения клея и сушка
- подготовить клей по инструкции
- аккуратно нанести
- крепко состыковать поломанные составляющие
- сутки дать «застыть и закрепиться».
Аргонодуговая сварка силумина
Если повреждение сильное или ремонт методом склеивания невозможен, применяется сварка. Как варить силумин? Если поломка не сложная, можно справиться своими силами, если более сложная, то потребуется помощь профессионала.
Сварка занятие непростое и ей поддается только цинковый состав литейного сплава силумина. Силуминовая сварка ресурсозатратна.
- Подборка тематических видео:
- Виды сварки: ручная электродуговая, сварка в среде защитного газа, аргонодуговая и контактная сварки
- Как понять что у вас плохой газ АРГОН. Сварка TIG
Tig С Чего Начинать Обучение В Аргонодуговой Cварке?! Правила И Ошибки.
После окончания процесса соединение сварных деталей(именно аргонодуговой сваркой) остается аккуратный шов и отсутствует шлак.
Необходимое в работе оборудование (чем можно варить силумин):
- инвертор для сваривания
- аргоновый баллон
- осциллятор
- присадка
- горелка (для взаимодействия с защитным газом).
Конструкция данной горелки разработана так, что в зону сваривания одновременно подается и ток (разжигающий дугу) и защитный газ.
Подготовка:
- проводится механическая зачистка окислов с кромки
- обязательное обезжиривание химическими средствами.
- Процесс сварки силумина аргоном
- происходит так:
- Плюсы данной сварки силумина:
- свариваемые элементы не деформируются под воздействием сварочной дуги
- отличное качество сварки за счет того, что происходит вытеснение кислорода аргоном
- процесс сварки идет с высокой скоростью
- существует много вариантов сварки сплавов, отличающихся по составу
Минусы:
- реализовать сварной процесс можно лишь в закрытом пространстве для сохранения аргона под горелкой
- нужно обеспечивать тепло отведение в большем, чем обычно объеме, так как сварной процесс проводится высокими сварными токами
- оборудование дорогостоящее
- Выбор режимов занимает длительное время
Доп.видео:
Сварка алюминия и его сплавов
Как варить аргонодуговой сваркой? Настройка и запуск аппарата.
и доп.литература:
Первая книга в СССР о свариваемых алюминиевых сплавах: «Сваривающиеся алюминиевые сплавы (свойства и применение)» Д.И. Байков, Ю.С. Золотаревский, В.Л Руссо, Т. К.Ряжская, Судпромгиз, 1959, 236.с.
Ручная дуговая сварка плавящимся электродом
На нашем сайте mrmetall.ru вы найдете полноценную информацию по каждому виду сварки, в том числе о ручной дуговой:
Cварка tig: как настроить и научиться варить за 3 часа — в помощь начинающим
- Силумин можно сварить дома, чаще всего именно ручной сваркой.
- Процесс можно реализовать при помощи электродов ОК 96 50 (силуминовый стержень, вокруг щелочная обмазка )
- До начала работы необходимо произвести подготовку:
- разделать кромки
- удалить окислы
- нагреть деталь за счет горелки (газовой)
И только после проведения этих работ можно приступить к сварке. Электроды обязательно нужно просушить согласно рекомендации завода-изготовителя. Печь должна быть минимум 150-200 градусов.
Не стоит забывать о правилах защиты при проведении сварных работ.
Обязательны: маска, рукавицы без повреждений, обувь для защиты стоп, защитный костюм.
Обратите внимание на то, чтобы рядом с местом проведения сварки располагался огнетушитель и все необходимые для тушения пожара средства. Недопустимо, чтобы поблизости были предметы, которые могут легко воспламениться! Обязательно иметь надежное заземление на сварочном месте.
Тематические видео:
- Сварка силумина, сварка дюраль электродом
- TIG сварка силумина.
- ТИГ СВАРКА ДЛЯ НОВИЧКОВ
- Настройка TIG сварочного аппарата для сварки алюминия
ТИГ сварка СИЛУМИН . AlSi9Cu3(fe) Ремонт корпуса КПП Porsche Panamera после ремонта.
Топ ошибок новичков TIG сварки
Пайка силумина
Силумин что это за сплав мы уже подробно рассказали ранее и из этой статьи вы узнаете, что это «союз» кремния и алюминия. Первый из которых негативно влияет на литейную способность.
Формула хорошего качества сваривания — силумина-это добавление в сплав титана и Fe.
Если силуминовое изделие разрушилось (появились трещины, например), восстановить можно воспользовавшись способами, описанными в данной статье. Как сварить силумин мы более-менее разобрались, но есть еще другие варианты соединения.
- Например – пайка.
- Сразу возникает вопрос- чем паять силумин
- Ответ: с помощью специализированных припоев Harris52, HTS2000, ЕR4043 для алюминия.
Если изделие тонкостенное, то применяется мощнейший электрический паяльник. Остальное (толстостенное) нагревается только при помощи газобаллонного оборудования.
Важно не допустить перегрева . Защищают от этого применяются стальные прокладки.
Производство силумина
- Крупные предприятия и частные мелкие организации пользуясь растущим спросом на силуминовые товары, занялись массовым производством.
- Заводы (в частности металлургические) постоянно совершенствуют применяемые технологии, благодаря чему появляются более усовершенствованные сплавы.
Силумин — свойства, состав, температура плавления, применение
Главная / Справочник /
На магазинных прилавках все чаще попадаются изделия из силумина. Это могут быть сковородки, кастрюли, водопроводные краны и иные изделия. Этот материал получается искусственным путем, подробнее ответ на вопрос: силумин — что это, вы найдете в статье ниже.
…
Описание материала
Определение силумина несложно найти в википедии — это сплав на основе алюминия с добавлением кремния. При этом содержание дополнительного компонента колеблется в пределах от 4 до 22%, и основную часть составляет алюминий. Состав сплава силумин также содержит небольшое количество примесей иных металлов: меди, кальция, титана, железа, цинка, марганца и других.
Так как максимальное количество кремния до 22 %, то внешне его несложно отличить от настоящего металла. Он немного затемнен, поэтому напоминает чугун, но фактически распознать этот материал сумеет только человек с опытом.
Что такое силумин в реальной жизни, и где он встречается?
Это интересно: Шпоночный материал — ГОСТ, характеристики, размеры
Характеристики силуминов
- Одной из важнейших механических характеристик является микротвердость, для повышения которой в силуминах применяются следующие механизмы:
- 1) Улучшение структуры первичных кристаллов кремния (Уменьшение размеров, сфероидизация, равномерное распределение по объему сплава).
- 2) Уменьшение размера всех структурных компонент сплава, включая нерастворимые в матрице интерметаллиды (первичные кристаллы, эвтектики, вторые фазы)
- 3) Улучшение структуры эвтектики (Диспергирование, превращение дендритов в равноосные кристаллы)
- 4) Легирование магнием и медью
- Для реализации этих механизмов в настоящее время применяются различные традиционные химико-термические методы:
- 1)Быстрое охлаждение расплава:
- -применение конвективной теплопередачи (ультразвуковое распыление),
- -контактного охлаждения (Способы «поршня и наковальни», «молота и наковальни»)
- -литье в кокиль (литейный метод)
- 2)Увеличение числа зародышей для кристаллов кремния, а также измельчение частиц кремния путем химической модификации(чаще всего применяется в металлургии):
- -Модифицирование натрием (0,006-0,012%), калием, литием, висмутом, сурьмой 0,1-0,3%, стронцием 0,01-0,05% (сурьма и стронций — модификаторы длительного действия), смесью солей (0,1% натрия и 2% смеси фтористого и хлористого натрия) в доэвтектических силуминах.
- -Модифицирование фосфором 0,05-0,1% или серой в заэвтектических силуминах
Маркировка
АК##@@, где:
Встречается другая маркировка: АЛ##, где:
- АЛ — алюминий литейный,
- ## — номер сплава.
Наиболее распространённые марки:
- АК12 — 12 % кремния, эвтектический сплав.
- АК9 — 9 % кремния.
- АК7Ц9 — 7 % кремния, 9 % цинка.
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 силумина
- Доэктевтический. Характеризуется тем, что содержание кремния находится в пределах от 4 до 10% от основной массы. В этот состав также могут входить дополнительные элементы: марганец, медь или магний.
- 2 вид — относится к более износоустойчивым, при этом содержание кремния около 20%.
- Специальные сплавы с добавлением примесей иных металлов, к примеру, цинка или титана.
В зависимости от технических параметров в производственных процессах выполняются различные отливки.
Это интересно: Сортамент швеллеров стальных — таблицы, ГОСТ
Применение
Повышенный производственный интерес к силумину обусловлен главным образом обладанием такими свойствами как высокая жидкотекучесть, низкий удельный вес и низкой склонностью к образованию усадочных раковин.
По этим причинам силумин активно применяется в следующих сферах:
- В самолетостроении силумин марок АЛ2 используется при изготовлении деталей, не подверженных механическим и термическим нагрузкам. Из АЛ9 и АЛ34 производят узлы более ответственного назначения. В частности, сюда относятся поршни галлейного охлаждения, насосы и прочее.
- В судостроении силумин применяется в качестве обшивки стальных и чугунных конструкций. Возможно это благодаря устойчивости силумина к агрессивному воздействию морской воды.
- В космической отрасли сплавы силумина используются в производстве приборов, детали которых требуют от материала наличие низкого коэффициента линейного расширения и низкого значения плотности.- В автомобилестроении активно применяется силумин АЛ34 для изготовления картеров двигателей внутреннего сгорания и других корпусных деталей, работающих при большом внутреннем давлении.
- Силумин служит материалом для изготовления фитингов трубопровода. Смесители, переходники, ниппеля, накидные гайка — это неполный список деталей, где используются сплавы силумина.
Ремонт изделий из силумина
Силумин – это сплав, обладающий повышенной хрупкостью, поэтому изделия из него при эксплуатации могут треснуть.
Для их восстановления применяют эпоксидный клей. Внешний вид восстановится, но использовать его при больших нагрузках не стоит. Для склеивания следует:
- обезжирить то место, на которое будет наноситься клей, дать подсохнуть;
- развести клей в соответствии с приложенной инструкцией и нанести на обезжиренную поверхность;
- плотно соединить сломанные части и забыть о них на сутки.
Ремонт сваркой
В некоторых случаях поврежденное изделие лучше подвергнуть сварке. Эту процедуру проводят самостоятельно в домашних условиях или обращаются к специалисту.
При проведении работ температура материала повышается, вследствие этого на сплаве появляется оксидная пленка, препятствующая соединению частей изделия.
Для устранения этих негативных явлений для сварки используют аргон, обеспечивающий защиту от отрицательных факторов. Для работы необходимо:
- подготовить неплавящиеся вольфрамовые электроды и припой для сварки конструкций из алюминия;
- обезжирить поверхность;
- изделие зафиксировать;
- разогреть поверхность до 220 градусов по Цельсию. Для отвода тепла свариваемую деталь положить на стальную прокладку;
- сварить шов, используя переменный ток;
- произвести обработку швов для эстетики внешнего вида.
Изделие готово к эксплуатации при небольших нагрузках.
Производство силумина
Изготовлением силумина занимаются не только крупные предприятия металлургической промышленности, но и частные лаборатории. Усовершенствование технологического процесса постоянно модернизируется.
- Из руды добываются металлы для шихты, можно производить силумин из золы, которая остается после работ теплоэлектроцентралей. Зола восстанавливается способом электронизации и с помощью элемента — криолита. В шихте еще много иных примесей, которые не оказывают влияния на качественные характеристики сплава. Единственное — железо влияет на качество лигатуры, но если оно находится в пределах от 0,8 до 1,5%, то такое количество допускается и содержится в отходах после ТЭЦ, поэтому использование таких шлаков для изготовления продукции благотворно отражается на экологии.
- В природе тоже встречаются соединения алюминия и кремния в бокситовой руде, но, согласно технологии, сплавы этих компонентов производятся искусственным путем, что способствует улучшению качества готовых изделий.
Что такое латунь
Материал внешне напоминает золото, но это соединение меди и цинка. Для улучшения эксплуатационных свойств в состав добавляют никель, железо, олово, свинец и иные ингредиенты. Примесей около 10%, а цинка от 30 до 35%.
Свойства латуни:
- плотность 8500 кг/м;
- температура плавления от 880 до 950С;
- легко поддается обработке;
- износоустойчивость;
- вязкость;
- в зависимости от содержания преобладающего металла, бывает теплопроводной или пропускающей электричество.
Производимая продукция: проволока, фольга, прутья, металлические листы, трубы, арматура. Из нее выполняют украшения, фоторамки и значки. Стоимость изделий относительно невысокая, а срок эксплуатации длительный, при этом не утрачивается товарный вид.
Сравнение силумина и латуни
- У кранов и вентилей из силумина непродолжительный срок службы, они быстро ржавеют и при возникновении технической аварии могут быстро сломаться, что не исключает затопление нижних этажей. Приборы учета энергетических ресурсов с использованием элементов из этого материала также могут не выдержать параметров высокого давления и быстро придут в негодность
- Материал силумин не выдерживает высокую температуру воды, срок эксплуатации водопроводных кранов не превышает года, на них постепенно образовываются микротрещины, что приводит к поломке устройства.
- Для систем водоснабжения выбирать лучше всего изделия из латуни, хотя они и дороже, но выдерживают горячую воду и высокое давление.
Как отличить силумин от латуни? Чтобы отличить эти два материала следует обратить внимание на цвет изделия, из которого они изготовлены: из латуни – желтоватого цвета, а из силумина – белого. Причем по весу первый тяжелее второго.
Конструктивные изделия из силумина можно выбирать для иных целей, в случаях, если основная нагрузка приходится на другие элементы.
Совет! При выборе смесителей лучше не экономить, от этого зависит безопасность личная и окружающих.
Изделия из силумина сегодня пользуются спросом, так как они недорого стоят, а их внешний вид вполне эстетичен, но при выборе рекомендуется владеть знаниями об их предназначении.
Ссылки
Эта страница в последний раз была отредактирована 20 июня 2019 в 14:54.
Где применяют силумин
Популярность применения силумина на сегодняшний день наиболее высока в области машиностроения и авиастроения. И это не удивительно, так как материал легкий и прочный. Самолетам он облегчает подъем, а для машин это влияет на стоимость: чем больше вес, тем меньше цена.
Из него производятся такие запчасти, как поршни, двигатели, корпусные детали и цилиндры. Часто слав применяется в производстве орудия, к примеру, пневматических винтовок, в том числе коробок для стволов и практически всех узлов этого оружия.
В современном исполнении оружие из силумина при обращении легкое и удобное. Основной недостаток конструктивных элементов – это хрупкость материала, то есть при любом незначительном ударе изделие может дать трещину или сломаться.
Кастрюли из силумина легкие, но, опять же, хрупкие.
Силумин, применение которого стало популярно для газотурбинных генераторов, состоящих из пластинчатых теплообменников — отличное решение для оснащения систем энергообеспечения. Температура плавления позволяет использовать материал для этих изделий.
Цены на изделия из силумина
силумин
Заключение
Силумин – сплав, в составе которого алюминий является основным элементом. Добавка из кремния делает материал твердым и износоустойчивым. При получении силумина методом литья не образуется трещин. Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы не использовались алюминиевые сплавы.
Силумин применяют для изготовления корпусов огнестрельного оружия, запчастей к автомашинам, мотоциклам, морским судам, посуды. Все сплавы алюминия с кремнием называют силуминами.
И все они обладают разными свойствами. Это зависит от содержания в составе силумина (сплава) кремния, который может составлять 4–22% общего объема.
Чем больше его в сплаве, тем он тверже, но в то же время становится и более хрупким.
Силумин (сплав): состав, свойства — все о путешествиях на News4Auto.ru
Поделитесь ссылкой и ваши друзья узнают, что вы знаете ответы на все вопросы. Спасибо ツ
Видео по теме: кран из силумина
| Поделитесь в соц.сетях: |
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
Силумин — состав сплава
Современная металлургия поставляет свыше 1000 наименований различных типов материалов. Но до сих пор сплав силумин занимает среди них видное место. Его применение продолжает охватывать все новые и новые отрасли производства вот уже в течение 15 лет. Обладание какими свойствами не позволяет терять ему своей актуальности по сей день что это такое?
Общие сведения
Сплавы на базе алюминия и кремния называются силуминами. Они относятся к категории литейных сплавов и занимают около 55% всей алюминиевой металлургической промышленности.
Существует 2 основные разновидности:
- простые, по составу содержащие только 2 компонента: кремний (до 15%) и алюминий.
- специальные, включающие дополнительные легирующие элементы.
Двухкомпонентный силумин является термически неупрочняемым и обладает низкими механическими характеристиками. Единственно возможным способом повысить прочность — уменьшить скорость затвердевания отливки в форме или добавить в расплав лигатур щелочных металлов, таких как стронций, литий или натрий.
Повышение скорости кристаллизации дает более предпочтительные результаты, но имеет один важный недостаток. В случае литья тонкостенных деталей повышается вероятность образования трещин на поверхности отливок. Единственный способ избежать этого — это применение технологии литья под давлением, что более затратно с экономической точки зрения.
Модификация щелочными металлами дает меньший прочностной эффект, но этот процесс более технологичен и универсален. По этой причине он чаще встречается в практике.
Улучшение механических свойств здесь происходит за счет изменения величины зерна. Внутренняя структура при этом остается неизменной.
Эффект от модифицирования тем сильнее, чем больше количество кремния в силумине. Именно зерна кремния подвергаются рекристаллизации в силуминовых сплавах, и именно благодаря этому происходит улучшение механических свойств. Поэтому при содержании кремния меньше 5% модификация становится бессмысленным.
Специальные силуминовые сплавы помимо кремния и алюминия имеют в своем составе такие компоненты как магний, медь и железо. Введение данных элементов делает материал термически упрочняемым. По этой причине специальные сплавы отличаются более высокими механическими свойствами по сравнению с простыми. Особенно это касается такого параметра как предел текучести.
Термическая обработка в большинстве случаев заключается в закалке и последующем искусственном старении. Так, закалка АЛ4 проходит при 550 ºС и выдерживается при данной температуре в течение 3-5 часов.
После этого сплав резко охлаждают в воде и отправляют в печь. Там уже проводится искусственное старение (175 ºС), которое окончательно доводит материал по физической структуре и механическим характеристикам.
Также все силуминовые сплавы относят к первой группе свариваемости. Сварка не требует дополнительной подготовки в виде предварительного прогрева детали. Сварные швы получаются плотными и по прочности не уступают цельным сплавам.
Марки и их свойства
Силумины выделяются малым удельным весом на фоне остальных сплавов и металлов. Плотность простых силуминов не превышает 2660 кгм3.
Также они отличаются повышенными коррозионностойкими свойствами. Введение дополнительного процента магния и марганца только способствуют повышению этой характеристики.
Добавление меди в состав снижает его устойчивость к образованию коррозии. Так сплав АЛ5, содержащий 1,5% меди, является самой коррозионно-неустойчивой маркой по сравнению со всеми остальными силуминами.
Как уже было сказано выше, двухкомпонентные силумины значительно уступают по прочности легированным. Сплав АЛ2 после модификации имеет предел прочности на растяжение порядка 180 МПа. Предел текучести еще ниже и равен 80 МПа. Среди плюсов данной категории стоит отметить высокую пластичность. Относительное удельное растяжение его составляет 7%.
Также важным достоинством АЛ2 является низкий интервал кристаллизации. По этой причине отливки меньше подвержены к образованию усадочной пористости.
АЛ4 является более прочным силумином и относится к группе термически упрочняемых сплавов. Силумин отличается низким содержанием кремния (до 7%от состава) и повышенными литейными свойствами.
Его склонность к усадочной раковине и пористости значительно ниже по сравнению с АЛ2, что позволяет его применять как материал для самых ответственных отливок.
Предел прочности на разрыв силумина АЛ4 равен 260 МПа, а предел текучести 200 МПа.
Силумин АЛ9 не упрочняется ни модифицированием, ни искусственным старением. Его только закаливают. В производстве сплав получил широкое применение из-за оптимального соотношения пластичности, литейных характеристик и прочности. АЛ9 разрушаются при нагрузке свыше 200 МПа. Относительное удельное растяжение равно 6%.
АЛ5 не относится к группе жаропрочных сплавов, но превосходит все силумины устойчивостью к термической нагрузке. Предел прочности данной марки составляет 220 МПа. Пластичность его одна из наиболее низких. Относительное удельное растяжение равно 1%. Также, как уже было отмечено выше, наличие меди делает АЛ5 менее устойчивым к воздействию коррозии.
АЛ34 по сравнению со всеми вышеописанными марками имеет наилучшие механические характеристики. Предел прочности на растяжение составляет 330 МПа, что сравнимо со сталью Ст.3. Такая прочность обеспечивается содержанием дополнительного количества бериллия, магния и титана. Отливки из данных сплавов выделяются повышенной герметичностью.
Также стоит отметить, что на механические свойства отливок сильно влияет способ литья. Все вышеперечисленные значения прочности указаны для литья в песчаную форму. При литье в кокиль или под давлением предел прочности и текучести как правило выше на 20-30 единиц. Причина этому более повышенная скорость кристаллизации, которая приводит к размельчению внутренних структур.
Применение
Повышенный производственный интерес к силумину обусловлен главным образом обладанием такими свойствами как высокая жидкотекучесть, низкий удельный вес и низкой склонностью к образованию усадочных раковин.
По этим причинам силумин активно применяется в следующих сферах:
- В самолетостроении силумин марок АЛ2 используется при изготовлении деталей, не подверженных механическим и термическим нагрузкам. Из АЛ9 и АЛ34 производят узлы более ответственного назначения. В частности, сюда относятся поршни галлейного охлаждения, насосы и прочее.
- В судостроении силумин применяется в качестве обшивки стальных и чугунных конструкций. Возможно это благодаря устойчивости силумина к агрессивному воздействию морской воды.
- В космической отрасли сплавы силумина используются в производстве приборов, детали которых требуют от материала наличие низкого коэффициента линейного расширения и низкого значения плотности.- В автомобилестроении активно применяется силумин АЛ34 для изготовления картеров двигателей внутреннего сгорания и других корпусных деталей, работающих при большом внутреннем давлении.
- Силумин служит материалом для изготовления фитингов трубопровода. Смесители, переходники, ниппеля, накидные гайка — это неполный список деталей, где используются сплавы силумина.
Ценообразование
Алюминий входит в пятерку самых распространенных металлов на планете Земля. Несмотря на это добыча его постепенно сокращается. Происходит это из-за углубления залежей алюминиевых руд с одной стороны, с другой стороны развитому рынку вторичных металлов. По этой причине с экономической точки зрения выгоднее перерабатывать алюминиевый сплав.
Стоимость на силумин зависит от следующих факторов:
- Химический состав. Чем больше алюминия, меди и титана, тем выше его цена на рынке металлолома.
- Знание котировок на биржах цветных сплавов. По стоимости сплавы силумина коррелируются согласно ценам входящих в них металлов, стоимость которых определяется на мировых биржах.
- Качество лома. Наличие следов коррозии на поверхности сильно снижает стоимость.
- Объем партии. Пункты приема металлолома отдают предпочтение в работе с крупными поставками, т. к. это позволяет снизить время товарооборота. Поэтому в случае сдачи лома свыше одной тонны они делают на него наценку.
Загрузка...
