Найбільш чистий алюміній містить99,996% А1. Використання чистого алюмінію як конструкційного матеріалу обмежене через низьку міцність і твердість.

Залежно від вмісту домішок розрізняють марки алюмінію: А999 (0,001 % домішок), А995 (0,005 % домішок), А99 (0,010 % домішок), а

також А97, А95.

Сплави алюмінію

Алюмінієві сплави, придатні для кування (ковочні), позначають літерами АК, для лиття - АЛ, а цифра — порядковий номер сплаву.

Мала питома вага, висока корозійна стійкість, високі показники питомої (відносної) міцності та прекрасний зовнішній вигляд алюмінієвих сплавів забезпечують їм широке використання в усіх

повинні:

тобто отримувати сплав однорідного хімічного складу за об'ємом всього зливку і перерізом окремих дендритів;

3)утворювати щільні безпористі відливки;

4)не утворювати тріщин при кристалізації;

5)мати малу усадку, тобто невелике зменшення об'єму при переході його з рідкого стану в твердий і при подальшому охолодженні до нормальних температур.

Ливарні властивості сплавів залежать від характеру кристалізації, яка визначається типом діаграми стану. Чим більший інтервал між температурами початку й кінця кристалізації, тим гірші ливарні властивості сплавів. Кращі ливарні властивості мають сплави евтектичного складу, а гірші - тверді розчини, що кристалізуються в широкому інтервалі температур.

308

Рис. 18.8. Типова діаграма стану алюміній-легувальний елемент В [5]: Д – деформовані сплави; Л-ливарні сплави;

1- сплави, що не зміцнюються термообробкою;

2 - сплави, що зміцнюються термообробкою

У ливарних сплавах обмежується вміст постійних домішок, і зокрема, заліза, тому що воно утворює крихкі інтерметалідні фази. Розмір і характер їх розподілу у виливку залежить від швидкості

литті сплавів у металеву форму допускається більш високий вміст заліза, ніж при литті в земляну форму.

Ливарні сплави алюмінію, як правило, маркуються літерами АЛ (алюмінієвий ливарний сплав), після яких ставиться число, що показує порядковий номер сплаву і не має ніякого зв'язку зі складомі властивостями сплаву.

До ливарних належать наступні алюмінієві сплави:

-алюмінію з кремнієм при вмісті кремнію від 4 до 13%;

-алюмінію з міддю при вмісті її більше 8%;

-алюмінію з магнієм.

Хімічний склад та властивості ливарних алюмінієвих сплавів показані в табл. 18.3. Найбільш поширеними в машинобудуванні ливарними сплавами є силумінисплави алюмінію з кремнієм(Аl -

309

Sі), подвійні і більш складні, для яких характерні малі температурні інтервали кристалізації (нуль для евтектичного складу) і високі ливарні властивості. Для фасонного литва застосовують також сплави на основі систем Аl - Сu; Аl – Мg; Аl— Sі - Мg; Аl - Sі - Сu та інші складні сплави.

евтектики α+Si. Кремній в евтектиці має вигляд великих голок(рис. 18.10а,в). Для подрібнення евтектики в силумін перед розливанням додають як модифікатор до 0,1% натрію.

310

18.3. Хімічний склад та властивості литих алюмінієвих сплавів [ГОСТ 2685-75]

Примітки: 1. Позначає наступні види лиття: З - земля; О - оболонкові форми; В - моделі, що виплавляються; К - кокиль; Д - лиття під тиском; М - сплав при литті модифікується. 2. Позначає наступні види термічної обробки: Т4 - гартування; Т5 - гартування та часткове старіння; Т6 – гартування та повне старіння до максимальної твердості

311

Рис. 18.9. Діаграма стану сплавів Аl-Sі та схема впливу модифікування на кристалізацію в системі Аl – Sі [36]:

1 - без модифікування, 2 - після модифікування

Мікроструктура модифікованого силуміну складається із світлих ділянок твердого розчину α і дрібнодисперсної евтектики+Siα (рис. 18.10,б,г).

Рис. 18.10. Мікроструктура (а, б) та схема структури (в, г) силуміну

[13, 34]:

а,в – до модифікації; б, г – після модифікації

312