Алюминий АЛ21 - характеристики, описание в Екатеринбурге
Литейный алюминий АЛ21: характеристики и особенности
Алюминиевый литейный сплав АЛ21 (по ГОСТ 1583-2019) относится к системе Al-Si-Cu с добавками марганца и магния, что обеспечивает оптимальное сочетание технологических и эксплуатационных свойств. Материал сертифицирован для ответственных отливок в авиационной и автомобильной промышленности.
Ключевые особенности сплава АЛ21:
- Жидкотекучесть 680±20 мм (по спиральной пробе ГОСТ 22648.1-2015)
- Коэффициент усадки 1.1-1.3% (ниже, чем у аналогов)
- Коррозионная стойкость 0.02-0.05 г/м²·ч в солевом тумане
- Удельная прочность 75-80 МПа·см³/г
Интересный факт: В {{ current_filial.name_info }} из АЛ21 производят до 45% всех алюминиевых отливок для транспортного машиностроения.
| Параметр | Значение | Стандарт |
|---|---|---|
| Плотность | 2.69±0.01 г/см³ | ГОСТ 1583-2019 |
| Температура ликвидус | 592±3°C | ТУ 1-809-542-2020 |
| Коэффициент теплопроводности | 153±5 Вт/(м·К) | ASTM E1461 |
| Удельное электросопротивление | 5.2±0.2 мкОм·м | IEC 60468 |
Химический состав и структура
Химический состав сплава АЛ21 по ГОСТ 1583-2019:
| Элемент | Содержание, % | Допуск | Влияние на свойства |
|---|---|---|---|
| Si | 4.0-5.0 | ±0.2 | Литейные свойства, износостойкость |
| Cu | 1.0-1.5 | ±0.1 | Прочность, жаропрочность |
| Mn | 0.2-0.5 | ±0.05 | Коррозионная стойкость |
| Mg | 0.2-0.4 | ±0.03 | Упрочнение при старении |
| Fe | ≤0.6 | - | Вредная примесь |
| Zn | ≤0.3 | - | Вредная примесь |
| Al | Основа | - | Матрица сплава |
Формула эквивалентного кремния (по данным AZoM):
Siэкв = %Si + 0.05×%Cu + 0.2×%Mn
Микроструктура после модифицирования (ГОСТ 34467-2018):
- α-фаза (85-90%)
- Эвтектический Si (8-12%)
- Al₂Cu (1-2%)
- Al₅MnSi (0.5-1%)
Механические свойства
Механические характеристики (ГОСТ 2856-2019):
| Состояние | σв, МПа | σ0.2, МПа | δ, % | HB | KCU, Дж/см² |
|---|---|---|---|---|---|
| Литой | 180-200 | 90-110 | 2.5-4.0 | 65-75 | 30-35 |
| Т5 | 230-250 | 170-190 | 1.5-2.5 | 80-90 | 25-30 |
| Т6 | 240-260 | 180-200 | 1.0-2.0 | 85-95 | 20-25 |
Формула зависимости прочности от скорости охлаждения (по данным MatWeb):
σв = 190 + 12·log(Vохл), где Vохл в °C/с
Интересный факт: При кристаллизации под давлением 100-150 МПа предел прочности увеличивается на 25-30%.
Технология литья и обработки
Рекомендуемые технологии литья (по данным Steel-Grades):
| Метод | Тзаливки, °C | Давление, МПа | Охлаждение | Точность |
|---|---|---|---|---|
| Песчаные формы | 710-730 | 0.1-0.3 | Естественное | IT14-16 |
| Литье под давлением | 680-700 | 30-100 | Водяное | IT11-13 |
| Вакуумное литье | 700-720 | 0.05-0.1 | Контролируемое | IT12-14 |
Термообработка (ГОСТ 21073.3-2020):
- Гомогенизация: 530±5°C, 4-6 ч
- Закалка: вода 60-80°C, скорость >50°C/с
- Старение: 170±5°C, 6-10 ч
Формула времени старения (по Splav-Kharkov):
t = 10(12.5-4000/T), где T в Кельвинах
Международные аналоги
| Страна | Обозначение | Стандарт | Отличия |
|---|---|---|---|
| США | A356.2 | ASTM B179 | +0.5%Mg, -0.3%Cu |
| Европа | AlSi5Cu1Mg | EN 1706 | Аналогичный состав |
| Япония | AC4C | JIS H5202 | +0.3%Fe, -0.2%Mn |
| Китай | ZL104 | GB/T 1173 | +1.0%Si, -0.5%Cu |
| Авиационный | АЛ21В | ГОСТ Р 58873-2020 | Повышенная чистота |
Интересный факт: Американский аналог A356.2 требует обязательного модифицирования стронцием.
Популярные вопросы
Какова свариваемость сплава АЛ21?
АЛ21 относится к трудносвариваемым сплавам из-за склонности к горячим трещинам. Для сварки применяют аргонодуговой метод (TIG) с присадочной проволокой СвАК5. Перед сваркой обязателен подогрев до 150-200°C. После сварки рекомендуется полный цикл термообработки. Качество швов контролируют ультразвуком или радиографией. Для ответственных конструкций используют электронно-лучевую сварку. Контактная сварка возможна для тонкостенных деталей. Сварные соединения имеют прочность 70-80% от основного металла.
Какие методы контроля качества отливок наиболее эффективны?
Для АЛ21 применяют комплексный контроль: рентгенографию (выявление внутренних дефектов), ультразвуковой контроль (толщина стенок), спектральный анализ (химсостав). Визуальный осмотр выявляет поверхностные дефекты. Измерение твердости HB проверяет качество термообработки. Механические испытания проводят на образцах-свидетелях. Для критичных отливок используют компьютерную томографию. Статистические методы контроля (SPC) отслеживают стабильность процесса. Каждая партия сопровождается паспортом качества.
Как хранить и транспортировать отливки из АЛ21?
Отливки хранят в сухих помещениях при влажности ≤60%. Для защиты от коррозии применяют ингибированные бумагу или пленку. Транспортировка допускается любым видом транспорта с защитой от механических повреждений. Крупные отливки фиксируют от смещения. Запрещается совместное хранение с медными и стальными изделиями. Срок хранения без дополнительной защиты - 12 месяцев. После длительного хранения рекомендуется очистка поверхности. Для морских перевозок используют влагопоглотители.
Купить сталь марки АЛ21 из раздела алюминий в Екатеринбурге Вы можете любым удобным для Вас способом:
- Позвонить по телефону: 8 (800) 333-80-58
- Написать на почту: info@snabtechmet.ru
- Оформить заявку на сайте
- Приехать по адресу: 620000, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. Бориса Ельцина, стр. 1а, оф. 18.1
Мы ценим наших клиентов и отвечаем за качество производимой продукции.
Консультация наших специалистов абсолютно бесплатна. Они сориентируют Вас в многообразии марок стали, расскажут про особенности той или иной марки, для каких целей ее можно использовать, как выгоднее совершить покупку.
