Сплав АК5М7В

Сплав АК5М7 — алюминиевый литейный сплав системы Al–Si–Cu (II группа по ГОСТ 1583-93). Относится к доэвтектическим силуминам с повышенным содержанием меди. Предназначен для изготовления фасонных отливок. Производится из вторичного алюминия (переплав отходов), что объясняет широкие допуски по примесям и относительно невысокие требования к химической чистоте.

Буквенный суффикс в обозначении указывает на способ литья: В — литьё по выплавляемым моделям, З — в песчаные формы, К — в кокиль, Д — под давлением. Таким образом, АК5М7В — это сплав АК5М7, отлитый методом литья по выплавляемым моделям. Химический состав во всех вариантах одинаков; различаются допуски по примесям и нормируемые механические свойства.

Старое обозначение сплава — АЛ10В. Технические требования установлены в ГОСТ 1583-93 «Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия».

Согласно примечанию 7 к таблице 1 ГОСТ 1583-93, сплав АК5М7 не рекомендуется к применению в новых конструкциях. Тем не менее он по-прежнему используется при ремонте, замене и воспроизводстве ранее разработанных изделий.

Химический состав сплава АК5М7 по ГОСТ 1583-93

Сплав относится к системе алюминий–кремний–медь. Основные легирующие элементы — кремний (≈5 %) и медь (≈7 %). Магний (0,2–0,5 %) также входит в число нормируемых компонентов и влияет на прочностные характеристики отливок после термической обработки.

Основные компоненты

Элемент	Содержание, %
Алюминий (Al)	основа (82,3–89,3)
Кремний (Si)	4,5–6,5
Медь (Cu)	6,0–8,0
Магний (Mg)	0,2–0,5

Допустимые примеси

Элемент	Не более, %
Железо (Fe)	1,2
Марганец (Mn)	0,3
Цинк (Zn)	0,6
Никель (Ni)	0,5
Свинец + Олово + Сурьма (Pb+Sn+Sb)	0,3
Сумма всех примесей	2,7

Широкие пределы по содержанию железа (до 1,2 %) обусловлены вторичным происхождением сырья. Повышенное содержание Fe приводит к образованию грубых игольчатых включений фазы β-Al₅FeSi, снижающих пластичность и ударную вязкость. По этой причине отливки из АК5М7 применяются преимущественно в ненагруженных или малонагруженных узлах.

Физические и литейно-технологические свойства АК5М7

Параметр	Значение
Плотность при 20 °C	2850 кг/м³
Коэффициент линейного расширения (20–100 °C)	22·10⁻⁶ 1/°C
Температура литья	710 °C
Линейная усадка	1,25 %

Сочетание кремния и меди обеспечивает сплаву хорошие литейные свойства: высокую жидкотекучесть и малую склонность к образованию горячих трещин. Низкая линейная усадка (1,25 %) позволяет получать отливки с точными размерами. Эти качества делают АК5М7 пригодным для литья по выплавляемым моделям, где важна точность геометрии при сложной конфигурации деталей.

Механические свойства сплава АК5М7 зависят от способа литья и режима термической обработки (Т1 — искусственное старение без закалки, Т6 — закалка с полным искусственным старением). Конкретные значения предела прочности, твёрдости и относительного удлинения нормируются конструкторской документацией на конкретное изделие. Поскольку сплав изготовляется из вторичного сырья с переменным составом, разброс механических свойств от плавки к плавке может быть значительным.

Способы литья отливок из АК5М7

Согласно ГОСТ 1583-93, сплав АК5М7 допускается применять для следующих способов литья:

Обозначение	Способ литья
АК5М7В	Литьё по выплавляемым моделям
АК5М7З	Литьё в песчаные формы
АК5М7К	Литьё в кокиль
АК5М7Д	Литьё под давлением

Литьё по выплавляемым моделям (АК5М7В)

Литьё по выплавляемым моделям — наиболее точный метод, применяемый для деталей сложной геометрии. Литьё выполняют по конструкторской документации на конкретное изделие.

К поверхности отливок предъявляются следующие требования: отсутствие механических повреждений, пригара, спаев, засоров и других дефектов, снижающих прочность или ухудшающих внешний вид. На внутренних поверхностях корпусных деталей не допускается наличие пригара, приливов и неровностей, которые могут препятствовать движению рабочей среды.

Отливки контролируют по размерам, внешнему виду, твёрдости, массе, химическому составу и механическим свойствам в соответствии с конструкторской и нормативной документацией.

Область применения сплава АК5М7

Сплав АК5М7 применяется для изготовления фасонных отливок общего назначения: корпусные детали, кронштейны, фланцы, арматура. Благодаря высокой жидкотекучести, сплав хорошо заполняет тонкостенные и сложнопрофильные формы.

Основное ограничение — невысокие и нестабильные механические свойства из-за вторичного происхождения сырья и широких допусков по примесям. Для ответственных нагруженных конструкций рекомендуется использовать сплавы с контролируемым составом, например АК5М2 или другие литейные алюминиевые сплавы системы Al–Si–Cu.

Формы поставки

Сплав АК5М7 поставляется в виде чушек (металлошихта) для последующей переплавки и литья, а также в виде готовых отливок по чертежам заказчика. Чушки маркируются несмываемой цветной краской: чёрной и красной вертикальными полосами на торце.