Литейные алюминиевые сплавы марки

Обновлено: 30.04.2025

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ

Aluminium casting alloys. Specifications

Дата введения 1997-01-01

1 РАЗРАБОТАН Донецким государственным институтом цветных металлов

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации протокол N 4 от 21 октября 1993 г.

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Казахстан

Главная государственная инспекция Туркменистана

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19 июня 1996 г. N 402 межгосударственный стандарт ГОСТ 1583-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

5 ИЗДАНИЕ с Поправками (ИУС 6-98, 3-2000, 7-2004)

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 9, 2020 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

ГОСТ Р 50965-96 Алюминий и сплавы алюминиевые. Метод определения водорода в твердом металле

ГОСТ 1583-93 Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия

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 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 3221-85 Алюминий первичный. Методы спектрального анализа

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки

ГОСТ 7727-81 Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа

ГОСТ 11069-2001 Алюминий первичный. Марки

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 11739.3-99 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 11739.6-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения железа

ГОСТ 11739.7-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кремния

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 11739.11-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения магния

ГОСТ 11739.12-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения марганца

ГОСТ 11739.13-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения меди

ГОСТ 11739.14-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения мышьяка

ГОСТ 11739.15-99 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 11739.19-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения сурьмы

ГОСТ 11739.20-99 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 11739.23-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения циркония

ГОСТ 11739.24-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка

ГОСТ 12697.1-77 Алюминий. Методы определения ванадия

ГОСТ 12697.2-77 Алюминий. Методы определения магния

ГОСТ 12697.3-77 Алюминий. Методы определения марганца

ГОСТ 12697.4-77 Алюминий. Метод определения натрия

ГОСТ 12697.5-77 Алюминий. Метод определения хрома

ГОСТ 12697.6-77 Алюминий. Метод определения кремния

ГОСТ 12697.7-77 Алюминий. Методы определения железа

ГОСТ 12697.9-77 Алюминий. Методы определения цинка

ГОСТ 12697.10-77 Алюминий. Метод определения титана

ГОСТ 12697.11-77 Алюминий. Метод определения свинца

ГОСТ 12697.12-77 Алюминий. Методы определения мышьяка

ГОСТ 12697.13-90 Алюминий. Методы определения галлия

ГОСТ 12697.14-90 Алюминий. Метод определения кальция

ГОСТ 13843-78 Катанка алюминиевая. Технические условия

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

ГОСТ 21132.1-98 Алюминий и сплавы алюминиевые. Методы определения водорода в твердом металле вакуум-нагревом

ГОСТ 23189-78 Алюминий первичный. Спектральный метод определения мышьяка и свинца

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

ГОСТ 25086-2011 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Алюминий литейный

Литейные алюминиевые сплавы - общая характеристика: для изготовления фасонных деталей применяют литейные алюминиевые сплавы, которые имеют низкую плотность и высокую удельную прочность.

По назначению конструкционные литейные алюминиевые сплавы можно условно разбить на следующие группы:

1) сплавы, отличающиеся высокой герметичностью [АЛ2, АЛ4, АЛ9, ВАЛ8, АЛ9-1, АЛ34 (ВАЛ5), АЛ4М, АЛ32 ];

2) высокопрочные жаропрочные сплавы [АЛ 19, АЛЗ, АЛ5, АЛ5-1, АЛ33 (ВАЛ 1)];

3) коррозионно-стойкие сплавы (АЛ8, АЛ22, АЛ24, АЛ27, АЛ27-1).

Прочность большинства литейных алюминиевых сплавов можно повысить термической обработкой. Механические свойства литейных алюминиевых сплавов зависят не только от содержания легирующих компонентов, но и от содержания примесей. Важное значение в технологии приготовления и в повышении свойств сплавов на основе системы А1—Si имеет процесс модифи-

цирования, вызывающий повышение прочностных и особенно пластических свойств сплавов.

Качество литейных алюминиевых сплавов определяется не только механическими свойствами, но и технологическими характеристиками: жидкотекучестью, степенью изменения механических свойств в зависимости от сечения отливки, герметичностью, склонностью к горячим трещинам и др.

Способы литья и виды термической обработки обозначаются следующим образом:

3 - В песчаную форму

В - По выплавляемым моделям

О - В оболочковые формы

Д - Под давлением

М - Сплав при литье подвергался модифицированию

Т5 - То же и частичное старение

Т6 - и полное старение

Т7 - и стабилизирующий отпуск

Т8 - и смягчающий отпуск

При определении механических свойств на образцах, вырезанных из отливок, допускается снижение временного сопротивления на 25 % и относительного удлинения до 50 %.

Стабильность размеров литейных алюминиевых сплавов (и сравнение с некоторыми магниевыми сплавами): были исследованы наиболее распространенные в приборостроении и машиностроении алюминиевые и магниевые сплавы систем Аl—Si (АЛ2 и АЛ9), Аl—Сu—Мn-(АЛ19 и АЛ321), Аl—Zn—Mg (АЛ24), Al—Mg (АЛ8), Mg—Аl (МЛ5), Mg—Zn (MЛ12), Mg—Nd (МЛ10). Режимы термической обработки сплавов указаны в таблице ниже.

Марка сплава	Режим термической обработки
АЛ9 (Al-Si-Mg)	Т2 - отжиг при 280 °С 3ч. Т5 - закалка с 535 °С 4 ч, старение при 150 °С 2 ч. Т7 - закалка с 535 °С 3 ч, старение при 220-230 °С 4 ч
АЛ24 (Al-Zn-Mg)	Т5 - закалка с 540 °С 4ч, охлаждение на воздухе, старение при 160 °С 24 ч
АЛ8 (Al-Mg)	Т4 - закалка с 435 °С 20 ч, охлаждение в горячей воде (70-90 °С)
АЛ19 (Al-Cu-Mn)	Т5 - нагрев под закалку с 530 °С 7 ч + 545 °С 7ч, охлаждение в горячей воде (70-90 °С), старение при 175 °С 3 ч
АЛ321 (Al-Cu-Mn-Cr-Cd)	Т6 - нагрев под закалку с 535 °С 8 ч + 540 °С 8ч, охлаждение в горячей воде (70-90 °С), старение при 175 °С 8 ч + 190 °С 4 ч
МЛ5 (Mg-Al)	Т6 - закалка с 415 °С 12 ч, охлаждение на воздухе, старение при 200 °С 16 ч
МЛ6 (Mg-Al)	Т6 - закалка с 400 °С 18 ч, охлаждение на воздухе, старение при 200 °С 16 ч
МЛ10Ц (Mg-Nd)	Т2 - отжиг при 300 °С 6 ч. Т6 - закалка с 530 °С 15 ч, охлаждение на воздухе, старение при 200 °С 10 ч
МЛ12Т6 (Mg-Zn)	Т6 - закалка с 330 °С 12 ч, старение при 180 °С 24 ч

Наиболее активным изменением размеров характеризуется применяемый в закаленном состоянии алюминиевый сплав АЛ8, структура которого состоит из твердого раствора Al—Mg. Изменение размеров этого сплава продолжается с мало изменяющейся интенсивностью на протяжении всего периода испытаний, что свидетельствует о неравновесном состоянии структуры твердого раствора. Искусственное старение сплава АЛ8 нецелесообразно вследствие его малой эффективности, а также отрицательного влияния на коррозионную стойкость.

Процессы распада пересыщенного магнием и цинком твердого раствора алюминиевого сплава АЛ24 протекают уже при комнатной температуре, вследствие чего этот сплав склонен к естественному старению.

Объемные изменения в процессе искусственного старения при 160- 200° С прекращаются после 24 ч выдержки. Однако и после такого старения сплав АЛ24Т5 характеризуется значительными объемными изменениями при 100° С.

Старение закаленного силумина АЛ9 при 150° С (режим Т5) не обеспечивает стабильности структуры, достаточной для подавления объемных изменений при 100°С. После отжига при 280-300° С (режим Т2), а также старения закаленного сплава при 220-230° С (режим Т7) изменений размеров ненагруженных образцов при 100°С не обнаружено.

Не обнаружено изменений размеров при 100° С в образцах из сплавов системы Аl-Сu АЛ19Т5 и АЛ321 и магниевом сплаве МЛ10Ц (Mg-Nd), что свидетельствует о стабильности структуры этих сплавов. Объемные изменения в закаленном сплаве МЛ5 (Mg-Аl) при 100° С отсутствуют после 20-часового старения при 190-200° С, которое протекает с интенсивным увеличением размеров.

Среди алюминиевых сплавов наиболее высокой релаксационной стойкостью характеризуются высокопрочные сплавы системы Аl-Сu АЛ321 и АЛ19. Более низкой релаксационной стойкостью обладают сплавы систем Al-Zn (АЛ24) и Al-Si (АЛ9). Очень низкая релаксационная стойкость у алюминий-магниевых сплавов, как это видно на примере высокопрочного сплава АЛ8.

Среди магниевых сплавов высокой размерной стабильностью характеризуются сплавы системы Mg-Nd (МЛ 10). Сплавы систем Mg-Аl (МЛ5, МЛ6) и Mg-Zn (МЛ12) обладают сравнительно низкой релаксационной стойкостью при 100° С.

Как отмечалось ранее, сопротивление микропластическим деформациям в условиях длительного нагружения определяется природой твердого раствора и упрочняющих фаз. Сравнение релаксационной стойкости сплавов с диаграммами состояний соответствующих систем показывает, что высокой релаксационной стойкостью обладают только те из них, в которых концентрация твердого раствора не изменяется в интервале температур от комнатной примерно до 200° С. Примером могут служить сплавы систем Al-С и Mg-Nd. Чем больше изменяется концентрация твердого раствора в указанном интервале температур, тем ниже релаксационная стойкость, что хорошо видно на примере сплавов систем Al-Mg, Mg- Al и Mg-Zn.

Относительно прочный в закаленном состоянии (Т4) сплав АЛ8 отличается наиболее низкой релаксационной стойкостью вследствие большой пересыщенности магнием твердого раствора и резкого изменения с температурой концентрации твердого раствора. Коэффициент диффузии магния в алюминии весьма высок. При нагревании до 100° С в сплаве интенсивно проходят диффузионные процессы с образованием и выделением фаз Al₃Mg₂ или Al₈Mg₅ по границам зерен. С повышением температуры эти фазы выделяются по всему зерну. Выделяющиеся фазы имеют гексагональную решетку а = 11,38; с = 17,8. Кристаллографическое несоответствие дополнительно понижает устойчивость структуры.

Алюминиево-кремнистые сплавы АЛ2, AЛ9 и др., хотя и характеризуются малым изменением концентрации твердого раствора, однако обладают низкой релаксационной стойкостью вследствие нестабильной дислокационной структуры из-за наличия фаз с резко различающимися коэффициентами линейного расширения, а также низкой легированности твердого раствора, поскольку растворимость кремния в алюминиевой фазе чрезвычайно мала (0,05% при 25° С).

После закалки сплава МЛ5 образуется сильно пересыщенный твердый раствор. Старение Mg-Al сплавов происходит без образования переходных структур и очень часто по двухфазному прерывистому механизму. В процессе старения по границам зерен выделяются крупные пластинки Mg₄Al₃ в виде псевдоэвтектики, что создает большую микронеоднородность сплава и ослабляет приграничную зону. Большая нестабильность и неоднородность структуры обусловливает низкую релаксационную стойкость сплава MЛ5T6 при 100° С.

Сплав МЛ10, легированный неодимом, после закалки и искусственного старения отличается относительно высокими напряжением течения и стабильностью структуры и поэтому имеет хорошие показатели сопротивления микропластическим деформациям. Растворимость неодима в магнии практически не изменяется в интервале температур 200-300° С, что обусловливает большую устойчивость структуры в условиях испытаний. Легирующий элемент Nd после закалки и старения присутствует в виде большого количества мелкодисперсной фазы (Mg₉Nd), равномерно распределенной по всему объему зерна и у границ, что также способствует повышению показателей сопротивления микропластическим деформациям.

Высокой релаксационной стойкостью характеризуются сплавы системы Аl-Сu-Мn. Относительно высоколегированные сплавы этой системы АЛ321, АЛ19 отличаются большой структурной стабильностью и, следовательно, высокой релаксационной стойкостью при 20 и 100° С. Эти сплавы отличаются также высокими прочностными свойствами при комнатной и повышенных температурах. Растворимость марганца и меди в алюминии незначительно изменяется в интервале температур 20-200° С. Коэффициенты диффузии марганца и меди в алюминии сравнительно низкие. Марганец понижает скорость распада твердого раствора, участвует в образовании устойчивой сложной фазы Т (Al₁₂Mn₂Cu), распределяющейся равномерно по зерну и по границам в виде мелкодисперсных частиц.

Наиболее высокой размерной стабильностью среди литейных алюминиевых сплавов обладает высокопрочный сплав АЛ321, который дополнительно легирован хромом и кадмием. Эти элементы повышают устойчивость твердого раствора и способствуют более равномерному распределению мелкодисперсных выделений. Повышение содержания меди в сплаве АЛ321 до 5,5-6,0% позволило значительно улучшить его литейные свойства в сравнении со сплавом АЛ19. Высокая релаксационная стойкость в сочетании с высокими механическими и удовлетворительными литейными свойствами позволили широко внедрить сплав АЛ321 для получения сложных литых деталей с повышенными требованиями к размерной стабильности.

На примере сплава AJ1321 можно дополнительно проследить влияние старения на механические свойства и релаксационную стойкость дисперсионно-твердеющих сплавов.

В закаленном состоянии указанный сплав обладает низким сопротивлением микропластическим деформациям, что связано с большой скоростью диффузионных процессов в пересыщенном твердом растворе, находящемся под влиянием напряжения при повышенной температуре. С повышением температуры старения релаксационная стойкость резко возрастает вследствие изменения степени пересыщенности твердого раствора. Максимальной релаксационной стойкостью обладают несколько перестаренные сплавы, когда процессы распада в значительной степени проходят без заметной коагуляции выделений (упрочняющих фаз). При этом прочностные свойства несколько снижаются. Так, максимальные прочностные свойства в сплаве AЛ321 достигаются после старения при 175° С, в то время как максимальная размерная стабильность - после старения при 200 С.

Таким образом, для получения максимальной размерной стабильности стареющих сплавов температура старения должна быть несколько выше в сравнении с обработкой на максимальную прочность.

Сплавы в упрочненном по оптимальным режимам состоянии, характеризуются более высокой размерной стабильностью, чем в неупрочненном виде.

Автор: Администрация

Краткие обозначения:
σ_в	- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	- относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	- предел упругости, МПа	J_к	- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	- предел текучести условный, МПа	σ_изг	- предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	- относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	- предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	- относительный сдвиг, %	n	- количество циклов нагружения
s _в	- предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	- удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	- относительное сужение, %	E	- модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2	T	- температура, при которой получены свойства, Град
s _T	- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB	- твердость по Бринеллю	C	- удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV	- твердость по Виккерсу	p_n и r	- плотность кг/м 3
HRC_э	- твердость по Роквеллу, шкала С	а	- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB	- твердость по Роквеллу, шкала В	σ t _Т	- предел длительной прочности, МПа
HSD	- твердость по Шору	G	- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

3 Классификация

В зависимости от химического состава первичный алюминий подразделяют на алюминий высокой и технической чистоты.

Алюминиевые первичные сплавы - сплавы, произведенные на основе первичного алюминия.

Алюминиевые первичные сплавы разделяют на сплавы алюминиевые деформируемые и алюминиевые литейные.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.4.013-85* Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Общие технические условия

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.4.013-97**.

** С 1 июля 2008 года на территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.4.230.1-2007. - Примечание изготовителя базы данных.

Алюминий сплавы и марки

Алюминий для раскисления
АВ86	АВ86Ф	АВ88	АВ88Ф	АВ91
АВ91Ф	АВ92	АВ92Ф	АВ97	АВ97Ф

Алюминиевый деформируемый сплав
1201	1420	АВ	АД31	АД33
АД35	АК4	АК4-1	АК6	АК8
АМг1	АМг2	АМг3	АМг3С	АМг4
АМг4.5	АМг5	АМг5П	АМг6	АМц
АМцС	АЦпл	В65	В93	В94
В95	В95П	В96	В96ц	В96Ц1
ВД17	Д1	Д12	Д16	Д16П
Д18	Д19	Д1П	Д20	Д21
ММ

Алюминиевый антифрикционный сплав
АМСТ	АН-2.5	АО20-1	АО3-1	АО3-7
АО6-1	АО9-1	АО9-2	АО9-2Б	АСМ

Свойства и полезная информация:

Описание алюминия: Алюминий не имеет полиморфных превращений, обладает решеткой гранецентрированного куба с периодом а=0,4041 нм. Алюминий и его сплавы хорошо поддаются горячей и холодной деформации — прокатке, ковке, прессованию, волочению, гибке, листовой штамповке и другим операциям.

Все алюминиевые сплавы можно соединять точечной сваркой, а специальные сплавы можно сваривать плавлением и другими видами сварки. Деформируемые алюминиевые сплавы разделяются на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой.

Все свойства сплавов определяют не только способом получения полуфабриката заготовки и термической обработкой, но главным образом химическим составом и особенно природой фаз — упрочнителей каждого сплава. Свойства стареющих алюминиевых сплавов зависят от видов старения: зонного, фазового или коагуляционного.

На стадии коагуляционного старения (Т2 и ТЗ) значительно повышается коррозионная стойкость, причем обеспечивается наиболее оптимальное сочетание характеристик прочности, сопротивления коррозии под напряжением, расслаивающей коррозии, вязкости разрушения (К_1с) и пластичности (особенно в высотном направлении).

Состояние полуфабрикатов, характер плакировки и направление вырезки образцов обозначены следующим образом - Условные обозначения проката из алюминия:

М - Мягкий, отожженный

Т - Закаленный и естественно состаренный

Т1 - Закаленный и искусственно состаренный

Т2 - Закаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему более высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжением

ТЗ - Закаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему наиболее высокие сопротивления коррозии под напряжением и вязкость разрушения

Н - Нагартованный (нагартовка листов сплавов типа дуралюмии примерно 5—7 %)

H1 - Усиленно нагартованный (нагартовка листов примерно 20 %)

ТПП - Закаленный и естественно состаренный, повышенной прочности

ГК - Горячекатаные (листы, плиты)

Б - Технологическая плакировка

А - Нормальная плакировка

УП - Утолщенная плакировка (8 % на сторону)

Д - Продольное направление (вдоль волокна)

П - Поперечное направление

В - Высотное направление (толщина)

X - Хордовое направление

Р - Радиальное направление

ПД, ДП, ВД, ВП, ХР, РХ - Направление вырезки образцов, применяемое для определения вязкости разрушения и скорости роста усталостной трещины. Первая буква характеризует направление оси образца, вторая — направление плоскости, например: ПВ — ось образца совпадает с шириной полуфабриката, а плоскость трещины параллельна высоте или толщине.

Анализ и получение проб алюминия: Руды. В настоящее время алюминий получают только из одного вида руды — бокситов. В обычно используемых бокситах содержится 50—60% А₁₂О₃, <30% Fe₂О₃, несколько процентов SiО₂, ТiО₂, иногда несколько процентов СаО и ряд других окислов.

Пробы от бокситов отбирают по общим правилам, обращая особое внимание на возможность поглощения влаги материалом, а также на различное соотношение долей крупных и мелких частиц. Масса пробы зависит от величины опробуемой поставки: от каждых 20 т необходимо отбирать в общую пробу не менее 5 кг.

При отборе проб боксита в конусообразных штабелях от всех крупных кусков массой >2 кг, лежащих в окружности радиусом 1 м, откалывают маленькие кусочки и отбирают в лопату. Недостающий объем заполняют мелкими частицами материала, взятыми с боковой поверхности опробуемого конуса.

Отобранный материал собирают в плотно закрывающиеся сосуды.

Весь материал пробы измельчают в дробилке до частиц размером 20 мм, ссыпают в конус, сокращают и снова дробят до частиц размером <10 мм. Затем материал еще раз перемешивают и отбирают пробы для определения содержания влаги. Оставшийся материал высушивают, снова сокращают и измельчают до частиц размером < 1 мм. Окончательный материал пробы сокращают до 5 кг и дробят без остатка до частиц мельче 0,25 мм.

Дальнейшую подготовку пробы для анализа проводят после высушивания при 105° С. Размер частиц пробы для анализа должен быть менее 0,09 мм, количество материала 50 кг.

Приготовленные пробы боксита очень склонны к расслоению. Если пробы, состоящие из частиц размером <0,25 мм, транспортируют в сосудах, то перед отбором части материала необходимо перемешать весь материал до получения однородного состава. Отбор проб от криолита и фторида алюминия не представляет особых трудностей. Материал, поставляемый в мешках и имеющий однородный состав, опробуют с помощью щупа, причем подпробы отбирают от каждого пятого или десятого мешка. Объединенные подпробы измельчают до тех пор, пока они не будут проходить через сито с размером отверстий 1 мм, и сокращают до массы 1 кг. Этот сокращенный материал пробы измельчают, пока он не будет полностью проходить через сито с размером отверстий 0,25 мм. Затем отбирают пробу для анализа и дробят до получения частиц размером 0,09 мм.

Пробы от жидких расплавов фторидов, применяемых при электролизе расплава алюминия в качестве электролитов, отбирают стальным черпаком из жидкого расплава после удаления твердой настыли с поверхности ванны. Жидкую пробу расплава сливают в изложницу и получают маленький слиточек размерами 150х25х25 мм; затем всю пробу измельчают до размера частиц лабораторной пробы менее 0,09 мм . читать дальше >>>

Плавка алюминия: В зависимости от масштабов производства, характера литья и энергетических возможностей плавку алюминиевых сплавов можно производить в тигельных печах, в электропечах сопротивления и в индукционных электропечах.

Плавка алюминиевых сплавов должна обеспечивать не только высокое качество готового сплава, но и высокую производительность агрегатов и, кроме того, минимальную стоимость литья.

Наиболее прогрессивным методом плавки алюминиевых сплавов является метод индукционного нагрева токами промышленной частоты.

Технология приготовления алюминиевых сплавов слагается из тех же технологических этапов, что и технология приготовления сплавов на основе любых других металлов.

Загрузка шихты при плавке алюминиевых сплавов производится в следующем порядке.

1. При проведении плавки на свежих чушковых металлах и лигатурах в первую очередь загружают (полностью или по частям) алюминий, а затем растворяют лигатуры.

2. При проведении плавки с использованием в шихте предварительного чушкового сплава или чушкового силумина в первую очередь загружают и расплавляют чушковые сплавы, а затем добавляют необходимое количество алюминия и лигатур.

3. В том случае, когда шихта составлена из отходов и чушковых металлов, ее загружают в следующей последовательности: чушковый первичный алюминий, бракованные отливки (слитки), отходы (первого сорта) и рафинированный переплав и лигатуры.

Медь можно вводить в расплав не только в виде лигатуры, но и в виде электролитической меди или отходов (введение путем растворения).

Краткие обозначения:
σ_в	- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	- относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	- предел упругости, МПа	J_к	- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	- предел текучести условный, МПа	σ_изг	- предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	- относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	- предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	- относительный сдвиг, %	n	- количество циклов нагружения
s _в	- предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	- удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	- относительное сужение, %	E	- модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2	T	- температура, при которой получены свойства, Град
s _T	- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB	- твердость по Бринеллю	C	- удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV	- твердость по Виккерсу	p_n и r	- плотность кг/м 3
HRC_э	- твердость по Роквеллу, шкала С	а	- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB	- твердость по Роквеллу, шкала В	σ t _Т	- предел длительной прочности, МПа
HSD	- твердость по Шору	G	- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

4 Технические требования

4.1 Химический состав марок первичного алюминия должен соответствовать указанному в таблице 1.

Литейные алюминиевые сплавы марки

ГОСТ Р 55375-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АЛЮМИНИЙ ПЕРВИЧНЫЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

Primary aluminum and alloys based on it. Grades

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "ЮНА" (ООО "ЮНА")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 99 "Алюминий"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

В настоящее время в Российской Федерации значительная часть потребителей применяет европейскую систему кодификации марок первичного алюминия и сплавов на его основе. Целью разработки настоящего стандарта является сближение европейской и российской систем кодификации марок первичного алюминия и сплавов на его основе. Для этого в стандарте приведены справочные приложения А-В.

1 Область применения

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

Требования 3.3, 4.3.5 и 4.3.6 настоящего стандарта являются обязательными.

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

(Поправка, ИУС 6-98).

3 Марки

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

примесей, не более

сумма учитываемых примесей

(Сплавы на основе системы алюминий-

(Сплавы на основе системы алюминий- кремний-

Свинца + олова + сурьмы 0,3

АК12М2
(АК11М2, АК12М2, АК12М2р)

(Сплавы на основе системы алюминий-

(Сплавы на основе системы алюминий- прочие компо-

1 Обозначение марок сплавов:

пч - повышенной чистоты;

оч - особой чистоты;

л - литейные сплавы;

2 Обозначение способов литья:

З - 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.

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

4 При применении сплавов марок АК12 (АЛ2) и АМг5Мц и (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%

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

7 В сплаве АК8М3ч (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%.

8 При литье под давлением в сплаве АК8л (АЛ34) допускается снижение предела массовой доли бериллия до 0,06%, повышение допустимой массовой доли железа до 1,0% при суммарной массовой доле примесей не более 1,2% и отсутствие титана.

9 Для модифицирования структуры в сплавы АК9ч (АЛ4), АК9пч (АЛ4-1), АК7ч (АЛ9), АК7пч (АЛ9-1) допускается введение стронция до 0,08%.

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

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

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

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.

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

15 В сплаве марки АМг11 (АЛ22) допускается отсутствие титана.

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

Сплавы алюминиевые литейные в чушках

Сплавы алюминиевые литейные в чушках (aluminium casting alloys) используют в качестве компонентов шихты при производстве отливок из алюминиевых сплавов в литейном производстве.

Стандарты

Классификация и химический состав

Химический состав и марки алюминиевых сплавов в чушках должны удовлетворять требованиям ГОСТ 1583-93, приведенным в табл. 1.

Таблица 1: Химический состав алюминиевых литейных сплавов в чушках

Таблица 1: продолжение

Силумины

ГОСТ 1583-93 предусматривает производство 4-х марок силумина, химический состав которых приведен в табл. 2.

Таблица 2: Химический состав силуминов

Марка	Массовая доля элементов, %
	Основные элементы		Примеси
	Si	Al	Fe	Mn	Ca	Ti	Cu	Zn
АК12ч (СИЛ-1)	10-13	основа	0,5	0,40	0,08	0,13	0,02	0,06
АК12пч (СИЛ-0)	10-13	основа	0,35	0,08	0,08	0,08	0,02	0,06
АК12оч (СИЛ-00)	10-13	основа	0,20	0,03	0,04	0,03	0,02	0,04
АК12ж (СИЛ-2)	10-13	основа	0,7	0,5	0,2	0,2	0,03	0,08

Обозначения марок сплавов:

Маркировка

На каждой чушке алюминиевых сплавов должны быть нанесены: товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя, номер плавки и маркировка сплава. Чушки, предназначенные для изготовления изделий и оборудования, контактирующих с пищевыми продуктами, маркируются при отсутствии цветной маркировки дополнительной буквой «П», которая ставится после обозначения марки сплава.

Чушки литейных алюминиевых сплавов на торце маркируют несмываемой цветной краской (вертикальные полосы, кресты, треугольники) или металлическим клеймом на поверхности чушки. Цветная маркировка, предусмотренная ГОСТ 1583-93, приведена в табл. 3.

Таблица 3: Цветная маркировка литейных алюминиевых сплавов в чушках

Марка сплава	Маркировка сплава
АК12 (АЛ2)	белая, зеленая, зеленая полосы
АК12П	белая, белая, зеленая, зеленая полосы
АК13	зеленая и желтая полосы
АК9 (АК9)	белая и желтая полосы
АК9П	белая, белая и желтая полосы
АК9ч (АЛ4)	коричневый треугольник
АК9пч (АЛ4-1)	два зеленых треугольника
АК8л (АЛ34)	два желтых треугольника
АК9с (АК9с)	белая, желтая и желтая полосы
АК7 (АК7)	белая и красная полосы
АК7П (АК7П)	белая, красная и красная полосы
АК7ч (АЛ9)	желтый треугольник
АК7пч (АЛ9-1)	два зеленых креста
АК10Су (АК10Су)	черная полоса
АК5М (АЛ5)	белая, черная и белая полосы
АК5Мч (АЛ5-1)	красная, синяя, зеленая полосы
АК5М2 (АК5М2)	черная и синяя полосы
АК5М2П (АК5М2П)	черная, синяя и красная полосы
АК6М2 (АК6М2)	два синих креста
АК8М (АЛ32)	зеленый треугольник
АК5М4 (АК5М4)	черная, синяя и синяя полосы
АК5М7 (АК5М7)	черная и красная полосы
АК8М3 (АК8МЗ)	белая и синяя полосы
АК8М3ч (ВАЛ8)	два белых креста
АК9М2 (АК9М2)	белая, желтая и белая полосы
АК12М2 (АК11М2, АК12М2, АК12М2р)	два красных креста
АК12ММгН (АЛ30)	белая, черная и черная полосы
АК12М2МгН (АЛ25)	белая и черная полосы
АК21М2,5Н2,5 (ВКЖЛС-2)	черная, черная и черная полосы
АМ5 (АЛ19)	белый треугольник
АМ4,5Кд (ВАЛ10)	синий треугольник
АМг4К1, 5М (АМ4К1, 5М1)	красная, желтая и желтая полосы
АМг5К (АЛ13)	коричневый крест
АМг5Мц (АЛ28)	зеленый крест
АМг6л (АЛ23)	белый крест
АМг6лч (АЛ23-1)	желтый крест
АМг10 (АЛ27)	черная, черная и синяя полосы
АМг10ч (АЛ27-1)	красный треугольник
АМг11 (АЛ22)	красный крест
АМг7 (АЛ29)	две полосы: зеленая и красная
АК7Ц9 (АЛ11)	белая, белая и зеленая полосы
АК9Ц6 (АК9Ц6р)	синяя, синяя и синяя полосы
АЦ4Мг (АЛ24)	черный крест
АК12ч (СИЛ-1)	красная буква С
АК12пч (СИЛ-0)	белая буква С
АК12оч (СИЛ-00)	синяя буква С
АК12ж (СИЛ-2)	черная буква С

Технические требования

В изломе чушек массой до 20 кг не допускаются шлаковые и другие инородные включения, видимые невооруженным глазом. Допускается наличие в изломе кремния, образовавшегося в процессе кристаллизации алюминиево-кремниевых сплавов.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к маркам первичного алюминия, полученного путем электролиза из бокситового, нефелинового сырья и другого рудного сырья, и сплавам на его основе, выпускаемым в жидком виде, в виде чушек, слитков, катанки, ленты и др.

Алюминиевые литейные сплавы для отливок

Алюминиевые литейные сплавы (aluminium casting alloys) предназначены для производства отливок с высокими прочностными характеристиками, технологическими и эксплуатационными свойствами.

Стандарты

Маркировка

Классификация

В соответствии с химическим составом различают пять групп алюминиевых литейных сплавов для изготовления отливок:

Химический состав

Химический состав и марки алюминиевых литейных сплавов для производства отливок должны удовлетворять требованиям ГОСТ 1583-93, приведенным в табл. 1.

Таблица 1: Химический состав литейных алюминиевых сплавов для отливок по ГОСТ 1583-93

Таблица 1: продолжение

Механические свойства

Механические свойства алюминиевых литейных сплавов в отливках должны удовлетворять требованиям ГОСТ 1583-93, приведенным в табл. 3

Таблица 3: Механические свойства алюминиевых литейных сплавов по ГОСТ 1583-93

1. Условные обозначения способов литья:

2. Условные обозначения видов термической обработки:

3. Механические свойства сплавов АК7Ц9 и АК9Ц6 определяются спустя не менее одних суток естественного старения.

4. Механические свойства, указанные для способа литья В, распространяются также на литье в оболочковые формы.

Термическая обработка

Термическая обработка отливок из алюминиевых литейных сплавов способствует значительному повышению прочностных свойств материала отливки, улучшению обрабатываемости и возростанию коррозионной стойкости. Режимы термической обработки отливок из литейных алюминиевых сплавов, рекомендуемые ГОСТ 1583-93, приведены в табл. 4

Таблица 4: Рекомендуемые режимы термической обработки отливок из литейных алюминиевых сплавов

Читайте также: