Comandante ZLO

В данной статье будет развита мысль правильности использования сплавов алюминия в страйкболе. И отвергнута мысль о силумине — как «фанарёвом» сплаве. Что неверно. Ведь самые прочные гирбоксы изготавливают литьём именно из легированного силумина.
Силумин — сплав алюминия с кремнием. Химический состав — 4-22 % Si, основа — Al, незначительное количество примесей Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn, и некоторых других. Сплав Al-Si (силумины) обладают наилучшими литейными свойствами. В двойных сплавах Al-Si эвтектика состоит из твердого раствора и кристаллов практически чистого кремния. В легированных силуминах (АК9ч) помимо двойной эвтектики имеются тройные и более сложные эвтектики. В двойных силуминах с увеличением содержания кремния до эвтектического состава снижается пластичность и повышается прочность. Эвтектика (греч. éutektos — легкоплавящийся).
Наиболее распространенные марки
АК12 — 12 % кремния, эвтектический сплав
АК9 — 9 % кремния
АК7Ц9 — 7 % кремния, 9 % цинка
АК**++, где А — алюминий, К — кремний, ** — процентное содержание кремния в сплаве, ++ — другие химические элементы, содержащиеся в сплаве (если имеются).
Встречается другая маркировка: АЛ##, где АЛ — алюминий литейный, ## — номер сплава.
Не путать с сплавами на основе алюминия:
Сплавы на основе алюминия
В качестве конструкционного материала обычно используют не чистый алюминий, а разные сплавы на его основе. Нумерация серий сплавов в данной статье приведена для США (стандарт маркировки компании Alcoa)Алюминиевый прокат
Алюминиево-магниевые Al-Mg (серия 5ххх). Сплавы системы Al-Mg характеризуются сочетанием удовлетворительной прочности, хорошей пластичности, очень хорошей свариваемости и коррозионной стойкости. Кроме того, эти сплавы отличаются высокой вибростойкостью.
В сплавах этой системы, содержащих до 6 % Mg, образуется эвтектическая система соединения Al3Mg2 c твердым раствором на основе алюминия. Наиболее широкое распространение в промышленности получили сплавы с содержанием магния от 1 до 5 %.
Рост содержания Mg в сплаве существенно увеличивает его прочность. Каждый процент магния повышает предел прочности сплава на 30 МПа, а предел текучести — на 20 МПа. При этом относительное удлинение уменьшается незначительно и находится в пределах 30…35 %.
Сплавы с содержанием магния до 3 % (по массе) структурно стабильны при комнатной и повышенной температуре даже в значительно нагартованном состоянии. С ростом концентрации магния в нагартованном состоянии структура сплава становится нестабильной. Кроме того, увеличение содержания магния свыше 6 % приводит к ухудшению коррозионной стойкости сплава.
Для улучшения прочностных характеристик сплавы системы Al-Mg легируют хромом, марганцем, титаном, кремнием или ванадием. Попадания в сплавы этой системы меди и железа стараются избегать, поскольку они снижают их коррозионную стойкость и свариваемость.
Алюминиево-марганцевые Al-Mn (серия 3ххх). Сплавы этой системы обладают хорошей прочностью, пластичностью и технологичностью, высокой коррозионной стойкостью и хорошей свариваемостью.
Основными примесями в сплавах системы Al-Mn являются железо и кремний. Оба этих элемента уменьшают растворимость марганца в алюминии. Для получения мелкозернистой структуры сплавы этой системы легируют титаном.
Присутствие достаточного количества марганца обеспечивает стабильность структуры нагартованного металла при комнатной и повышенной температурах.
Алюминиево-медные Al-Cu (Al-Cu-Mg) (серия 2ххх). Механические свойства сплавов этой системы в термоупрочненном состоянии достигают, а иногда и превышают, механические свойства низкоуглеродистых сталей. Эти сплавы высокотехнологичны. Однако у них есть и существенный недостаток — низкое сопротивление коррозии, что приводит к необходимости использовать защитные покрытия.
В качестве легирующих добавок могут встречаться марганец, кремний, железо и магний. Причем наиболее сильное влияние на свойства сплава оказывает последний: легирование магнием заметно повышает предел прочности и текучести. Добавка кремния в сплав повышает его способность к искусственному старению. Легирование железом и никелем повышает жаропрочность сплавов второй серии.
Нагартовка этих сплавов после закалки ускоряет искусственное старение, а также повышает прочность и сопротивление коррозии под напряжением.
Сплавы системы Al-Zn-Mg (Al-Zn-Mg-Cu) (серия 7ххх). Сплавы этой системы ценятся за очень высокую прочность и хорошую технологичность. Представитель системы — сплав 7075 является самым прочным из всех алюминиевых сплавов. Эффект столь высокого упрочнения достигается благодаря высокой растворимости цинка (70 %) и магния (17,4 %) при повышенных температурах, резко уменьшающейся при охлаждении.
Однако существенным недостатком этих сплавов является крайне низкая коррозионная стойкость под напряжением. Повысить сопротивление коррозии сплавов под напряжением можно легированием медью.
Нельзя не отметить открытой в 60-е годы закономерности: присутствие лития в сплавах замедляет естественное и ускоряет искусственное старение. Помимо этого, присутствие лития уменьшает удельный вес сплава и существенно повышает его модуль упругости. В результате этого открытия были разработаны новые системы сплавов Al-Mg-Li, Al-Cu-Li и Al-Mg-Cu-Li.
Алюминиево-кремниевые сплавы (силумины) лучше всего подходят для литья. Из них часто отливают корпуса разных механизмов.
Комплексные сплавы на основе алюминия: авиаль.
Алюминий переходит в сверхпроводящее состояние при температуре 1,2 кельвина.
У нас: Сплавы Силумина .
Чушки на торце маркируют несмываемой цветной краской (вертикальные полосы, кресты, треугольники) или металлическим клеймом на поверхности чушки:
АК12(АЛ2) — белой, зеленой, зеленой;
АК12П — белой, белой, зеленой, зеленой;
АК13 — зеленый, желтый;
АК9(АК9) — белой, желтой;
АК9П — белой, белой, желтой;
АК9ч(АЛ4) — коричневый треугольник;
АК9пч(АЛ4-1) — два зеленых треугольника;
АК8л(АЛ34) — два желтых треугольника;
АК9с(АК9с) — белой, желтой, желтой;
АК7(АК7) — белой, красной;
АК7ЩАК7П) — белой, красной, красной;
АК7ч(АЛ9) — желтый треугольник;
АК7пч(АЛ9-1) — два зеленых креста;
АК10Су(АК10Су) — черной;
АК5М(АЛ5) — белой, черной, белой;
АК5Мч(АЛ5-1) — красной, синей, зеленой;
АК5М2(АК5М2) — черной, синей;
АК5М2ЩАК5М2П) — черной, синей, красной;
АК6М2(АК6М2) — два синих креста;
АК8М(АЛ32) — зеленый треугольник;
АК5М4(АК5М4) — черной, синей, синей;
АК5М7(АК5М7) — черной, красной;
АК8МЗ(АК8МЗ) — белой, синей;
АК8МЗч(ВАЛ8) — два белых креста;
АК9М2(АК9М2) — белой, желтой, белой;
АК12М2 (АК11М2, АК12М2, АК12М2р) — два красных креста;
АК12ММгН(АЛЗО) — белой, черной, черной;
АК12М2МгН(АЛ25) — белой, черной;
АК21М2,5Н2,5 (ВКЖЛС-2) — черной, черной, черной;
АМ5(АЛ19) — белый треугольник;
АМ4,5Кд(ВАЛ10) — синий треугольник;
АМг4К1, 5М (АМ4К1, 5М1) — красной, желтой, желтой;
АМг5К(АЛ13) — коричневый крест;
АМг5Мц(АЛ28) — зеленый крест;
АМг6л(АЛ23) — белый крест;
АМг6лч(АЛ23-1) — желтый крест;
АМг10(АЛ27) — черной, черной, синей;
АМг10ч(АЛ27-1) — красный треугольник;
АМг11(АЛ22) — красный крест;
АМг7(АЛ29) — две полосы: зеленая и красная;
АК7Ц9(АЛ 11) — белой, белой, зеленой;
АК9Ц6(АК9Ц6р) — синей, синей, синей;
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.

Химические свойства

Несмотря на то, что к этой группе относят сплавы алюминия и кремния, следует отметить, что силумин может содержать в малом количестве множество других элементов. Состав сплава напрямую влияет на характеристики готовых изделий. Главное условие для причисления сплава к силуминам заключается в процентном соотношении кремния. Он должен составлять от 10% до 15%.

Благодаря тому, что алюминий составляет около 90%, структура силумина очень похожа на структуру алюминия. Невооруженным глазом отличить их практически невозможно.

Свойства силумина отличаются в зависимости от типа алюминиевого сплава. Различают два типа металлов этой группы:

  • нормальные силумины;
  • износостойкие.

Нормальная группа отличается содержанием кремния в районе 12%. Прочность сплавов этой группы находится не на высоком уровне, но они имеют другие преимущества. В первую очередь – простота обработки и отличные литейные свойства. Отсутствие различных примесей делает этот тип силумина нейтральным к воздействию агрессивной среды и различных химических веществ.

Микроструктура силумина

Износостойкие сплавы содержат в составе около 20% кремния. Такой состав придает силумину повышенную прочность, значительно превышающую прочность алюминия. Но обработка изделий из этого сплава более сложная и требует приложения больших усилий.

Характеризуя химические свойства силумина, следует отметить, что они практически не отличаются от свойств алюминия. Лишь немного изменяются в зависимости от процентного соотношения различных добавок. В первую очередь, добавления кремния к алюминию напрямую влияет на физические свойства.

Физические свойства

Такой сплав как силумин по физическим свойствам очень часто сравнивают с нержавеющей сталью. Но он значительно легче стали, что является главным его достоинством. Несмотря на низкий вес, прочность силумина не уступает стали и другим металлам-аналогам. Как и алюминий, этот сплав не поддается коррозии этому способствует защитная пленка, которая образуется из оксидных соединений. Такая пленка образуется на поверхности при малейших повреждения путем взаимодействия кислорода и молекул алюминия.

Цвет силумина серый, при разрезе серебристый, очень сильно напоминает цвет алюминия.

Декоративные элементы из силумина

Легкий вес сплава при высокой прочности возможен благодаря низкой плотности состава, которая значительно ниже чем у стали. Учитывая вышеизложенные преимущества, применение силумина на сегодняшний день предпочтительней применению стали. Учитывая относительно низкую стоимость сплава, силумин используется для производства дешевой бытовой техники, которая часто не уступает в надежности дорогим аналогам.

Его преимуществом также является пластичность. Благодаря этому он подходит для литься сложных форм, требующих равномерного распределения металла и прочной структуры. Литье в данном случае требует меньше усилий, что делает производство экономичнее.

Температура плавления силумина составляет около 670 градусов, что намного ниже температуры плавления стали. Такое физическое свойство также влияет на снижение себестоимости металлических изделий.

Следует отметить, что физические свойства напрямую зависят от количества примесей. К таким относятся магний и марганец, которые добавляют целенаправленно. Или же цинк, кальций и железо, от которых просто не избавляются на производстве. Поэтому качество силумина может отличатся даже при одинаковой маркировке — оно зависит от технологии производства и добросовестности производителя.

К физически свойствам также относиться повышенная износостойкость. Изделия из этого вещества отличаются устойчивостью к механическим нагрузкам и длительным сроком эксплуатации.

Силуминовая головка блока ДВС

К недостатком материала можно отнести хрупкость. Изделия обладают повышенным уровнем прочности, но при превышении этого порога они могут треснуть. Их можно отремонтировать, для чего используют либо эпоксидный клей, либо сварку. Но сварочные работы следует проводить с осторожностью, чтобы не расплавить изделие. Обычно используют аргон с припоями для сварки алюминия.

Область применения силумина

На сегодняшний день сфера применения силумина разнообразна, но наиболее часто его используют на производстве автомобилей и самолетов. Основные сферы применения:

  1. Высокую популярность в авиастроении он обрел благодаря сочетанию малого веса и высокой прочности, что очень важно для подъема летальных аппаратов в небо и экономии топлива.
  2. Подобные свойства желательны и в производстве автомобилей. Так, вес автомобиля напрямую влияет на ходовые свойства авто, маневренность на дороге и расход топлива. В сфере машиностроения сплав применяется для производства деталей двигателя.
  3. В последнее время особую популярность силумин получил в оружейной сфере, особенно для производств пневматических винтовок. Страйкболисты предпочитают оружие из этого материала из-за легкого веса, высокой прочности и надежности, что на фоне высокой стоимости таких винтовок является незаменимым качеством.
  4. Также его применяют в производстве множества бытовых изделий, от кастрюлей и сковородок до водопроводных смесителей. Бытовые изделия из силумина популярны из-за низкой стоимости.

Казан из силумина

Подсвечник из силумина

Маркировка

Исходя из вариативности сплавов, была разработана специальная маркировка силумина. Благодаря ей есть возможность быстро и точно подобрать материал с желаемыми свойствами, определить состав, процентное соотношение элементов и физические свойства.

Маркировка основана на сочетании буквенных и цифровых обозначений. Буквами указываются компоненты, входящие в состав сплава, например, А-алюминий, К-кремний, Ц-цинк. Порядок буквенных обозначений определяется исходя из процентного соотношения компонентов, поэтому марка силумина всегда начинается на букву А.

Цифры указывают на процентное соотношение каждого компонента, кроме алюминия в составе. К примеру, АК20 свидетельствует о наличии в составе 20% кремния и соответственно 80% алюминия.

Следует отметить, что маркировка может отличаться в зависимости от производителей и страны производства. Поэтому при покупке изделий с непонятной маркировкой лучше проконсультироваться с продавцом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В разделе Техника на вопрос Подскажите что это за металл?Не магнитится. заданный автором Невроз лучший ответ это По фото (верхнее совсем нечеткое) этит кусок скорее смахивает на какую-то
конструкционную пластмассу,декорированную металлизированной оболочкой на основе
алюминия, например фторопласт (вспомните корпуса дорогих зажигалок и мобильников) .
Смущает нечто белого цвета на изломе.
Пока набирал ответ и искал данные по плотности
Вам уже подсказали прикинуть по плотности, поскольку химанализ мало кому по силам
Вот некоторые данные по плотностям:
Алиминиевые сплавы -2,7 г/куб.см.
Магниевый сплав -1,8 г/куб.см. (на воздухе загорается)
Фторопласт — 4Д ГОСТ 14906-77 — 2,15 г/куб.см.
плотность титана — 4,3 г/куб.см.
кстати это фото образца титана очень похоже на Ваш образец
О об определении плотности.Действуйте так: Взвесте образец, а затем вес вытесненной им воды из наполненной предварительно емкости .Разделив вес образца на объем воды
можете с достаточнойс достаточной точностью вычислить плотность материала .Желаю удачи! Результатами не забудьте поделиться!
<table><tr><td></td></tr></table>
Источник: http://ru.wikipedia.org/wiki/Титан_(элемент).

Рубрики: Мотоспорт

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *