Силумин, что это такое: свойства, применение и производство

Силумин – уникальный материал, сочетающий легкость, прочность и низкую стоимость. Этот алюминиевый сплав нашел широчайшее применение в промышленности и быту. Давайте разберемся, что из себя представляет силумин, каковы его свойства и особенности, где и как он применяется.

Что такое силумин

Силумин – это алюминиевый сплав, основу которого составляет алюминий (85-90%), а в качестве легирующей добавки используется кремний (5-10%). Иногда в состав силумина входят дополнительные компоненты, такие как магний, цинк, медь, железо, титан.

Сплавы Al-Si (силумины) обладают наилучшими литейными свойствами.

Появление силумина связано со стремлением улучшить свойства чистого алюминия путем легирования. Целью было создать более дешевый по сравнению с латунью или бронзой, но в то же время достаточно прочный сплав для отливки различных деталей.

Наиболее распространенными марками силумина в промышленности являются:

• АК7ч
• АК12
• АК15
• АК18

Цифры в маркировке обозначают процентное содержание кремния в сплаве. Чем его больше, тем выше прочностные характеристики силумина, но снижается пластичность.

Производство силумина

Существует два основных способа получения силумина:

1. Из первичного алюминия и кремнийсодержащих лигатур путем выплавки в печах различных конструкций;
2. Из вторичного алюминиевого лома с добавлением необходимых компонентов.

Помимо традиционного литья, для изготовления заготовок из силумина все чаще используется порошковая металлургия. Она позволяет получать детали со сквозными отверстиями, повышенной чистотой поверхности и более высокими механическими свойствами.

Типичный химический состав силумина

Готовые изделия из силумина маркируются в соответствии с определенными стандартами:

• Международная система ISO, например AK7;
• Система Алюминиевой Ассоциации, например 414.0;
• ГОСТ на территории стран СНГ, например АЛ2.

По видам силумины классифицируются на доэвтектические, эвтектические и заэвтектические. Кроме того, выделяют специальные силумины с добавками цинка, титана, лития или натрия для улучшения литейных и эксплуатационных свойств.

Свойства силумина

Что такое силумин и какими свойствами он обладает, чем отличается от других алюминиевых сплавов? Давайте разберемся.

Во-первых, силумин относится к легким металлам и сплавам. Его плотность составляет 2,5-2,8 г/см3, что почти в 3 раза меньше, чем у стали или чугуна. Вместе с тем, прочность силумина довольно высокая и может достигать 400-500 МПа для литых деталей.

Благодаря наличию кремния в составе сплава, силумин обладает хорошей обрабатываемостью и отличными литейными свойствами...

Благодаря наличию кремния в составе сплава, силумин обладает хорошей обрабатываемостью и отличными литейными свойствами. Он легко поддается механической обработке резанием, такой как точение, фрезерование, сверление.

Технологические свойства силумина

Рассмотрим более подробно технологические свойства силумина.

Высокая текучесть этого сплава позволяет получать сложные отливки с тонкими стенками и высокой точностью размеров. Силумин отлично заполняет форму, практически не образуя усадочных раковин и пористости.

Еще одним важным преимуществом является хорошая свариваемость силумина. Его можно сваривать всеми основными видами сварки, в том числе газовой, аргонодуговой и электрошлаковой.

Стойкость силумина к внешним воздействиям

В отличие от некоторых алюминиевых сплавов, таких как дюралюминий, силумин устойчив к коррозии во влажной атмосфере и морской воде. Он выдерживает воздействие слабых кислот и щелочей, что позволяет использовать его в агрессивных средах.

Силумин что это за материал по цене

Несмотря на хорошие эксплуатационные характеристики, цена силумина значительно ниже, чем у титановых или никелевых сплавов. Это обусловлено относительно невысокой стоимостью основных компонентов, а также технологичностью производства и обработки.

По соотношению прочности к весу и цене силумин превосходит сталь, чугун, латунь и бронзу. Это делает его незаменимым материалом во многих отраслях промышленности.

Применение силумина

Рассмотрим основные области использования этого уникального материала.

Отходы производства и вышедшие из эксплуатации изделия из силумина подлежат переработке и вторичному использованию. Это экономически выгодно и экологично.