Сплав АК5М7З

Сплав АК5М7З — алюминиевый литейный сплав системы Al–Si–Cu, предназначенный для производства фасонных отливок в песчано-глинистых формах. Выпускается преимущественно из вторичного алюминиевого сырья. Технические требования — по ГОСТ 1583-93 «Сплавы алюминиевые литейные».

Расшифровка марки АК5М7З

В обозначении АК5М7З:

• А — алюминий (основа);
• К5 — кремний (Si), среднее содержание около 5%;
• М7 — медь (Cu), среднее содержание около 7%;
• З — способ литья: в землю (песчано-глинистые формы).

Буква в конце марки по ГОСТ 1583-93 указывает на рекомендуемый метод литья: З — в песчаные формы, К — в кокиль, В — по выплавляемым моделям, Д — под давлением. Базовая марка без суффикса — АК5М7. Старое обозначение по ГОСТ 2685-75 и ГОСТ 2171-90 — АЛ10В.

Сплав изготавливают из вторичных отходов, поэтому его химический состав может варьироваться в допустимых пределах, а физико-механические свойства нестабильны по сравнению со сплавами из первичного алюминия.

Химический состав АК5М7З по ГОСТ 1583-93

Состав нормирован по ГОСТ 1583-93, таблица 1. Значения — для отливок.

Элемент	Содержание, % масс.
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 (в чушках: 0,3–0,6)
Железо (Fe)	до 1,3
Марганец (Mn)	до 0,5
Никель (Ni)	до 0,5
Цинк (Zn)	до 0,6
Pb + Sn + Sb (сумма)	не более 0,3
Примесей всего	не более 2,7

Кремний обеспечивает жидкотекучесть и снижает линейную усадку. Медь является основным упрочняющим элементом — за счёт выделения фазы CuAl₂ при старении повышается твёрдость и прочность. Магний дополнительно упрочняет матрицу через фазу Mg₂Si. Железо до 1,3% допустимо для отливок из вторичного сырья, однако при превышении 0,7–0,8% снижает пластичность за счёт образования игольчатых Al–Fe–Si-фаз.

Механические и физические свойства

Свойство	Значение	Условия
Предел прочности σв	118–167 МПа	Отливки, ГОСТ 1583-93
Твёрдость по Бринеллю HB	70–90	Отливки, ГОСТ 1583-93
Плотность	2850 кг/м³	при 20°C
Коэффициент линейного расширения	22 · 10⁻⁶ 1/°C	диапазон 20–100°C

Диапазон прочности 118–167 МПа обусловлен нестабильностью состава вторичного сплава. При жёстком контроле шихты и термической обработке (закалка + искусственное старение по режимам Т6 или Т5) свойства смещаются к верхней границе. Без термообработки прочность — в нижней части диапазона.

Коррозионная стойкость

Сплав АК5М7З обладает умеренной коррозионной стойкостью. Высокое содержание меди (6–8%) снижает её по сравнению с маломедистыми алюминиевыми сплавами (АК7ч, АК12). В атмосферных условиях и при контакте с нейтральными средами — приемлемое сопротивление коррозии; в агрессивных средах (кислоты, щёлочи, морская атмосфера) — требуются защитные покрытия.

Литейные свойства и технология литья

Параметр	Значение
Температура заливки в форму	710°C
Линейная усадка	1,25%
Рекомендуемый метод (суффикс З)	Литьё в песчано-глинистые формы

Усадка 1,25% — характерная для сплавов Al–Si–Cu с умеренным содержанием кремния. При проектировании литниковой системы и прибылей для крупных отливок это значение используется для расчёта усадочных раковин и расположения питателей. Жидкотекучесть сплава достаточна для получения отливок средней сложности; для тонкостенных и сложно профилированных деталей предпочтительнее литьё в кокиль (АК5М7К) или литьё под давлением (АК5М7Д).

Свариваемость

Высокое содержание меди (6–8%) существенно ограничивает свариваемость: сплав склонен к образованию горячих трещин в зоне сплавления при дуговой сварке. Сварные соединения в нагруженных конструкциях не рекомендуются без специальных технологических мер и последующей термообработки. Пайка — применима при использовании соответствующих флюсов и припоев для алюминиевых сплавов с повышенным содержанием меди.

Области применения сплава АК5М7З

Сплав применяют для производства фасонных отливок в песчаных формах в машиностроении: корпусные детали, кронштейны, крышки, картеры вспомогательного оборудования, работающие при умеренных механических нагрузках. Приводятся данные о применении сплава для литья поршней ненагруженных механизмов, хотя для ответственных поршневых деталей применяют специальные жаропрочные сплавы (АК12М2МгН, АК12ММгН).

Сплав не предназначен для изделий, контактирующих с пищевыми продуктами: ГОСТ 1583-93 не допускает применение АК5М7 для пищевого оборудования. Для авиационных и других ответственных конструкций сплав не применяется ввиду нестабильного состава и пониженных показателей жаропрочности и ударной вязкости.

Подробнее о группах и системах литейных алюминиевых сплавов по ГОСТ 1583-93 — сравнение марок, области применения, выбор под конкретный метод литья.

Зарубежные аналоги АК5М7

Страна / система стандартов	Обозначение аналога
США (AA / UNS)	238.0 / A02380
Германия (DIN / WNr)	G-AlSi(Cu)
Великобритания (BS)	LM1
Китай (GB)	ZL110

Аналоги подобраны по близости химического состава. При замене на зарубежный аналог необходимо сверять механические свойства и требования к термообработке по соответствующему национальному стандарту, так как допуски по примесям могут отличаться.

Формы поставки

Сплав АК5М7З поставляется в чушках по ГОСТ 1583-93. Масса чушки — стандартная (до 20 кг) или крупная (свыше 200 кг). Каждая партия сопровождается документом о качестве с результатами химического анализа плавки. По требованию потребителя возможен контроль содержания водорода (газовая пористость) и дополнительных примесей.

Для заказа или уточнения условий поставки — воспользуйтесь страницей сплава АК5М2, близкого по группе Al–Si–Cu, или свяжитесь с нашими специалистами.