Коррозионностойкий измененный дюралевый сплав новейшего поколения

Алюминий является одним из более обширно применяемых материалов в производстве взрывозащищенного оборудования.

OOO «ЗАВОД ГОРЭЛТЕХ» (ранее ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ») приложил большие усилия в исследовании дюралевых сплавов и технологических способов их обработки. Алюминий владеет высочайшей устойчивостью к коррозии, потому известен как более действенный и всепригодный материал в почти всех областях внедрения. Он намного легче чугуна, вследствие чего же удобнее располагать электрооборудование. Алюминий устойчив к коррозии и не нуждается в защите собственной поверхности, в отличие от чугуна, требующего оцинковки и окрашивания. Также алюминий намного дешевле, чем нержавеющая сталь. Механические характеристики литых дюралевых сплавов являются наиболее чем удовлетворительными для обеспечения взрывозащиты электрооборудования.

Опосля длительных лет исследования сделалось понятно, что конкретно содержание меди в сплаве вызывает коррозию в присутствии электролита.

Алюминиево-магниевые сплавы владеют самой наилучшей устойчивостью к коррозии, потому их почаще всего употребляют в судостроении. Но, данные сплавы непригодны для взрывозащищенных коробок либо деталей, применяемых в потенциально взрывоопасных зонах. Предпосылкой этого будет то, что алюминиево-магниевые сплавы вызывают искру при трении о железные предметы инструменты. Практически, магний просто воспламеним, и его присутствие в сплаве делает риск, что неприемлемо на взрывоопасных предприятиях с взрывоопасными зонами. Cтандарты по взрывозащите допускают содержание магния в дюралевых сплавах до 6%. Этот допуск довольно высок, поэтому что даже маленькое процентное содержание магния может вызвать искру при трении о поверхность коробки.

В истинное время OOO «ЗАВОД ГОРЭЛТЕХ» (ранее ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ») употребляет коррозионностойкий измененный алюминиево-кремниевый сплав с процентным содержанием кремния от 7% до 14%, зависимо от технологии литья. Медь находится лишь в качестве примеси и первичные сплавы могут содержать максимум 0,05% меди в слитках и 0,1% в отливке. Железо находится лишь в качестве примеси и первичные сплавы могут содержать максимум 0,15% железа в слитках и 0,4% в отливке. Данные сплавы гарантируют полную защиту от коррозии в хоть какой окружающей среде.

Устойчивость к коррозии

Алюминий и его сплавы характеризуются неплохой устойчивостью к коррозии в различной окружающей среде.Невзирая на то, что алюминий – химически активный сплав, он остается устойчивым благодаря образованию защитной оксидной пленки на поверхности. Если эта пленка разрушается, то она одномоментно самовоспроизводится, и ее толщина составляет от 50 до 100 мкм. Пленка становится толще, если она находится в очень коррозийной атмосфере либо подвергается искусственным способам действия, как к примеру, анодирование. При случайных повреждениях поверхности пленка автоматом восстанавливается. Коррозия алюминия и его сплавов вызвана критериями, которые содействуют механическим повреждениям защитной пленки либо хим критериями, которые повреждают определенную область пленки и уменьшают количество кислорода, нужного для самовосстановления пленки. Эта защитная оксидная пленка обычно устойчива в аква смесях с уровнем рН от 4.5 до 8.5 и не разрушается под действием кислот и щелочных смесей, таковых как азотная кислота, уксусная кислота, силикат натрия либо гидроксид аммония.

Как и в случае с иными сплавами, явление коррозии соединено с прохождением тока меж анодной и катодной зонами, другими словами с различным потенциалом меж зонами. Структура и размер коррозии зависят от разных причин, таковых как структура микрокомпонентов, их локализация и свойство. Незапятнанный алюминий владеет самой наилучшей устойчивостью к коррозии. Присутствие примесей на поверхности либо снутри сплава может существенно понизить устойчивость к коррозии.

Алюминиево-кремниевые сплавы

Для литья алюминия обычно употребляется три вида сплавов:
— Алюминий-Медь
— Алюминий-Магний
— Алюминий-Кремний

Исключая 1-ые два сплава по причинам, упомянутым ранее, перейдем конкретно к алюминиево-кремниевым сплавам. Данная категория включает дюралевые сплавы для литья, применяемые в разных сферах. Для этих сплавов типично содержание кремния от 7% до 14%, и они употребляются без меди, что гарантирует неплохую жидкотекучесть, среднюю механическую устойчивость и устойчивость против коррозии. Добавление маленького количества магния в сплав для улучшения термообработки приводит к ухудшению его противокоррозионных параметров.

Сплавы Al Si являются одними из наилучших сплавов, которые употребляются при литье алюминия, потому что они владеют ценными свойствами, необходимыми для литья:
— Достаточно высочайшая механическая устойчивость
— Не плохая ковкость
— Не плохая плотность
— Устойчивость против коррозии

Интересно почитать: Сколько нужно градусов чтобы расплавить алюминий

Некие данные характеристики только потенциально содержатся в сплавах Al-Si. Чтоб повысить эффективность данных параметров, нужна особая обработка.

Модификация алюминиево-кремниевых сплавов

Так же нужно уделить внимание обработке дюралевого кремниевого сплава — технологии литья. Ряд компаний в маркетинговых целях пишут, что употребляют для производства собственных изделий литье под давлением и сплав АК12 (AЛ2). Нужно увидеть, что таковой сплав достаточно хрупок, если не применять специальную технологию , по другому изделие выходит хрупкое и не может употребляться для взрывобезопасного оборудования. Потому OOO «ЗАВОД ГОРЭЛТЕХ» (ранее ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ») применяет специальную технологию литья (непростая система остывания и газации изделия ) получая коррозионностойкий измененный дюралевый сплав, что дозволяет применять изделия в морской среде.

Чтоб верно осознать смысл модификации на физическом и механическом уровнях, довольно проанализировать разницу структуры на микрографии до и опосля обработки. Если поглядеть на микрографии, можно узреть улучшенное свойство модифицированной структуры сплава снизу, в сопоставлении с грубой структурой неизмененного сплава сверху.

Не измененный дюралевый сплав в изделиях остальных производителей

Коррозионностойкий измененный алюминиево-кремниевый сплав, устойчивый к солевому туману и иным хим субстанциям, в том числе устойчивый к парам сероводорода и соляной кислоты, к солевым и кислым рудничным водам, в изделиях OOO «ЗАВОД ГОРЭЛТЕХ» (ранее ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ»)
Модификация — изменение наноструктуры сплава. Изюминка данной модификации — получение сплавов без прибавления модификаторов и примесей: железа, магния либо меди, по специальной технологии литья OOO «ЗАВОД ГОРЭЛТЕХ» (ранее ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ»). Дозволяет отрешиться от нержавеющей стали (не считая марки 03Х17Н13М2 по ГОСТ 5632-72 (AISI 316L))

В неизмененной структуре можно узреть огромные многогранные первичные кремниевые кристаллы в окружении усовершенствованных, но наименьших по размеру игловатых образований Al-Si эвтектики. На фоне виден твердый матрикс фазы а (жесткий раствор Кремния в Алюминии). Структура смотрится неровной, и ее составляющие размещены беспорядочно. Можно прийти к выводу, что огромные размеры и острые концы данных образований приводят к непредсказуемым анизотропным чертам.

Модифицированная наноструктура не имеет огромных кристаллов кремния, в то время как жесткая структура представлена в виде дендритов, смешанных в массе маленьких эвтектических образований, которые имеют шаровидную форму при увеличении под микроскопом. Как следует, мы можем придти к выводу, что обработка модификацией влияет на структуру Al-Si сплава и присваивает эвтектическим образованиям усовершенствованную шаровидную структуру.

Выбор вида модификации в отливке алюминия остается самым спорным вопросцем. Это зависит от ряда обстоятельств: от технологии, которую просит данный вид модификации до его действия на свойства литья, также как и от экономических причин и воздействий окружающей среды.

Доэвтектические сплавы с процентным содержанием кремния наименее 13% могут изменяться с добавлением четкого количества натрия либо стронция, они оба делают лучше эвтектику. Добавление кальция и сурьмы в неких вариантах может оказаться весьма полезным. В доэвтектических сплавах структура отливки улучшается средством конфигурации неэвтектических кремниевых кристаллов и с добавлением фосфора.

Модифицированная наноструктура не имеет огромных кристаллов кремния, в то время как жесткая структура представлена в виде дендритов, смешанных в массе маленьких эвтектических образований, которые имеют шаровидную форму при увеличении под микроскопом. Как следует, мы можем придти к выводу, что обработка модификацией влияет на структуру Al-Si сплава и присваивает эвтектическим образованиям усовершенствованную шаровидную структуру.

Есть так же коррозионно стойкоие алюминиево-кремниевые сплавы с добавлением титана, к примеру GAS 7. Данный тип сплава по механическим свойствам имеет малую чувствительность к воздействию наружных концентраторов напряжений при повторяющихся отягощениях, и высочайший коэффициент поглощения колебаний при вибрациях деталей а так же неплохую равномерную теплопроводимость.

Силумин (сплав): состав, характеристики

Группа литейных сплавов, основой которых является алюминий, содержащая кремний от 4 до 22%, именуется силумином. Сплавы владеют высочайшей стойкостью к коррозии во увлажненной среде и морской воде. В состав силумина (сплава) также заходит маленькое количество примесей марганца, цинка, титана, железа, меди и кальция. Они имеют отличные литейные и механические характеристики, их просто резать. Наружный вид материала больше припоминает чугун, и распознать его, не имея опыта работы с ним, трудно.

Интересно почитать: Скобы алюминиевые для степлера
Главные характеристики

По свойствам его нередко ассоциируют со сталью (нержавеющей). Необходимо подчеркнуть, что он по сопоставлению с крайней имеет наименьший удельный вес. Силумины – это сплавы алюминия с кремнием. Владеют последующими качествами:

удельной прочностью. Характеристики сплава и сталей близки по значениям, но, беря во внимание, что вес силумина меньше, конструкции из него выигрышнее;

устойчивостью к износу;

антикоррозийностью. На поверхности сплава появляется защитная пленка, которая бережет его от негативного воздействия окружающей среды;

низким удельным весом, равным 2,8 г/см 3 ;

пластичностью. При заливке в формы из сплава получают детали, имеющие сложные конфигурации. Благодаря неплохой жидкотекучести процесс литья удешевляется;

низкой температурой плавления. Она равна приблизительно 600 градусов по Цельсию, что существенно ниже, чем температура плавления стали. Это свойство также оказывает воздействие на литье и удешевляет стоимость проводимых работ;

доступной ценой.

Перечисленные характеристики силумина (сплава) демонстрируют, что этот материал прибыльно применять при производстве разных изделий. Следует, но, отметить, что он владеет завышенной хрупкостью. При падении деталь, сделанная из силумина, может треснуть.

Маркировка

Силумины – это сплавы на базе алюминия. В их добавляют кремний и некие остальные элементы для улучшения параметров. Для резвого и четкого подбора материала с определенным составом и процентным содержанием входящих частей разработали маркировку сплавов.

Она содержит в себе сочетание цифровых и буквенных знаков. Знаками указывают входящие в состав составляющие, а цифрами – их процентное содержание, не считая алюминия. Буковкы размещаются в порядке убывания процентного содержания элемента. Запись АК12Ц3 значит, что сплав содержит 12% кремния, 3% цинка, а все другое – 85% — алюминий.

Виды силумина

Силумины в цветной металлургии делятся на:

Деформируемые (доэвтектические и эвтектические). При литье доэвтектические сплавы употребляют легированные лишь кремнием 4–10%. Время от времени допускается маленькое количество примесей из меди и марганца. Эвтектика имеет около 13% кремния.

Литейные (заэвтектические). Они владеют завышенной жидкотекучестью, что обеспечивает изготовка отливок, имеющих сложную форму и тонкие стены, низкую усадку, невысокую склонность создавать трещинкы. Содержание кремния доходит до 20%.

Ремонт изделий из силумина

Силумин – это сплав, владеющий завышенной хрупкостью, потому изделия из него при эксплуатации могут треснуть.

Для их восстановления используют эпоксидный клей. Наружный вид восстановится, но применять его при огромных отягощениях не стоит. Для склеивания следует:

обезжирить то пространство, на которое будет наноситься клей, отдать подсохнуть;

развести клей в согласовании с приложенной аннотацией и нанести на обезжиренную поверхность;

плотно соединить сломанные части и запамятовать о их на день.

Ремонт сваркой

В неких вариантах поврежденное изделие лучше подвергнуть сварке. Эту функцию проводят без помощи других в домашних критериях либо обращаются к спецу. При проведении работ температура материала увеличивается, вследствие этого на сплаве возникает оксидная пленка, препятствующая соединению частей изделия. Для устранения этих негативных явлений для сварки употребляют аргон, обеспечивающий защиту от отрицательных причин. Для работы нужно:

приготовить 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 железную прокладку;

сварить шов, используя переменный ток;

произвести обработку швов для эстетики наружного вида.

Изделие готово к эксплуатации при маленьких отягощениях.

Применение

Низкая стоимость в сочетании с технологичностью дает возможность сплав силумин, в состав которого входят алюминий с кремнием, обширно использовать в народном хозяйстве:

машиностроении – поршни, детали для корпуса, цилиндры, движки;

авиастроении – блоки цилиндров, поршни для остывания, авиационные узлы;

оружейном деле – коробки для стволов, узлы для пневматических винтовок;

газотурбинном оборудовании – генераторы, теплообменники;

изготовлении бытовых устройств – кастрюли, сковородки, казаны, коптильни;

скульптурной технике.

Интересно почитать: Чем приклеить алюминий к стеклу

В составе силумина (сплава) могут находиться добавки цинка, титана, железа, калия, меди в маленьких количествах. Все его марки владеют значительными литейными свойствами, жидкотекучестью, и просто свариваются. Сплаву присущи износостойкость и крепкость, но он является хрупким материалом. Изделия из силумина выдерживают огромную нагрузку, но при падении могут расколоться. В этом заключается основной недочет материала.

Группы сплавов

Существует несколько групп силумина, связанных с его применением:

Эвтектический. Его маркировка АК12, относится к литейным сплавам, содержит 12% кремния. Для него свойственна стойкость к коррозии, маленькая литейная усадка, значимая твердость, плотность. Применяется для отливки аппаратуры, деталей техники, устройств сложной формы. Из-за хрупкости не рекомендуется отливать ответственные детали для работы под перегрузкой.

Доэвтектический. Маркируется АК9ч, имеет высочайшие литейные технологические характеристики, коррозийную стойкость и механическую крепкость. Применяется для производства сложных деталей большого и среднего размера. Сохраняет характеристики при температуре до 200 градусов по Цельсию. Крупногабаритные детали из него работают под большенный перегрузкой.

Заэвтектический. Высоколегированный сплав АК21М2 различается высочайшей жаропрочностью и износоустойчивостью. Употребляется для производства фасонных отливок. Идет для производства поршней, работающих в среде завышенных температур.

Заключение

Силумин – сплав, в составе которого алюминий является главным элементом. Добавка из кремния делает материал жестким и износоустойчивым. При получении силумина способом литья не появляется трещинок. Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы не использовались дюралевые сплавы.

Силумин используют для производства корпусов огнестрельного орудия, запчастей к автомашинам, байкам, морским судам, посуды. Все сплавы алюминия с кремнием именуют силуминами. И они все владеют различными качествами. Это зависит от содержания в составе силумина (сплава) кремния, который может составлять 4–22% общего размера. Чем больше его в сплаве, тем он тверже, но в то же время становится и наиболее хрупким.

Силумин — что это?

Силумин, один из более нужных сплавов на базе алюминия. Кремень, который добавляется к алюминию, обеспечивает сплав твердостью и износоустойчивостью.

На нынешний денек фактически нет таковой отрасли индустрии либо сферы деятельности, где бы ни применялось алюминиевое литье. Из силумина изготавливают посуду, запчасти к карам, судам и байкам, корпусы для огнестрельного орудия и почти все другое.

Индивидуальности силумина

Силумином принято именовать все сплавы алюминия с кремнием, но не они все владеют схожими качествами. Содержание этого хим элемента в готовом сплаве быть может от 4 до 22 процентов от общего размера. Чем больше процент содержания кремния, тем наиболее жестким выходит сплав, но при всем этом увеличивается хрупкость материала.

Главными плюсами силумина являются:

крепкость;

износостойкость;

легкий вес;

устойчивость к коррозии;

низкая стоимость.

Конкретно благодаря сочетанию всех этих свойств, изделия из силумина пользуются большенный популярностью.

К недочетам этого сплава можно отнести его хрупкость. Изделия из него могут выдержать высшую механическую нагрузку, но если их уронить, то они могут треснуть.

Маркировка силумина

Для обозначения сплавов была разработана особая система обозначения. Для написания марки употребляют буковкы и числа, к примеру АК12 либо АК9Ц7. Буковкы обозначают заглавие хим элемента. Так как алюминий является основой сплава, то его обозначают первым, далее указывается заглавие добавки и её процентное содержание. К примеру, кремний 12% либо кремний 9%, цинк 7%.

Дюралевый сплав с кремнием владеет высочайшей текучестью в расплавленном состоянии и неплохой свариваемостью. При литье силумины дают малую усадку, что дозволяет понизить возможность появления усадочных трещинок.

Для того что бы сплаву алюминия с кремнием придать доп характеристики силумины видоизменят примесями, для этого употребляют железо, медь, литий, натрий и некие остальные.

Ремонт изделий из силумина

В случае появления трещинок и разломов можно попробовать отремонтировать силуминовую деталь. Почаще всего для этих целей употребляют эпоксидный клей, но если изделие обязано выдерживать перегрузки, то лучше пользоваться сваркой. Правда, не все силуминовые сплавы можно сварить, некие просто расплавятся.

Для проведения сварочных работ нужно применять аргон и особые припои для сварки алюминия.