Сплав АЛ11

Сплав АЛ11 — устаревшее обозначение литейного алюминиевого сплава, актуальное наименование которого по ГОСТ 1583-93 — АК7Ц9. Оба обозначения равнозначны в технической документации и широко используются на производстве. Это фасонный литейный сплав системы Al-Si-Zn-Mg («цинковый силумин»), предназначенный исключительно для изготовления отливок. В деформируемом прокате сплав не выпускается.

Расшифровка обозначений АЛ11 и АК7Ц9

Обозначение АЛ11 происходит из ОСТ 48-178: «А» — алюминиевый, «Л» — литейный, «11» — порядковый номер без связи с составом. Обозначение АК7Ц9 по ГОСТ 1583-93 расшифровывается по элементному принципу: «А» — алюминий (основа), «К7» — кремний (~7%), «Ц9» — цинк (~9%). Буква «Д» в конце (АЛ11Д, АК7Ц9Д) означает назначение для литья под давлением; буква «З» — для литья в песчаные формы; «К» — кокиль; «В» — литьё по выплавляемым моделям.

Цветовая маркировка чушек по ГОСТ 1583-93: две белые полосы + зелёная.

Химический состав сплава АЛ11 (АК7Ц9) по ГОСТ 1583-93

Сплав относится к группе V (сложнолегированные) по классификации ГОСТ 1583-93. Система легирования: Al-Si-Zn-Mg.

Примечание. Содержание Fe в чушках (металлошихта) указано единым значением для всех способов литья. Допуск по Fe в отливках дифференцирован по способу литья. При применении для литья под давлением магний допускается не нормировать (допускается его отсутствие). Прочие неучтённые примеси — не более 0,02% каждый, в сумме — до 1,7% (З, В, К) или до 2,5% (Д).

Роль легирующих элементов и механизм упрочнения

Цинк — ключевой легирующий элемент сплава АЛ11. Цинк хорошо растворяется в твёрдом алюминии и создаёт эффект растворного упрочнения, не требующий специальной закалки. Именно это позволяет применять сплав непосредственно в литом состоянии: отливка после извлечения из формы и естественного старения (не менее 24 часов) уже достигает нормируемых механических характеристик.

Кремний обеспечивает хорошие литейные свойства: повышает жидкотекучесть, снижает склонность к горячим трещинам, улучшает заполняемость формы. Содержание Si в диапазоне 6–8% соответствует доэвтектическому силумину.

Магний в количестве 0,1–0,35% совместно с кремнием способствует упрочнению через образование фазы Mg₂Si. При литье под давлением его введение не обязательно.

Важная особенность: сплав АЛ11 (АК7Ц9) сохраняет прочность, твёрдость и сопротивление знакопеременным нагрузкам после кратковременных и длительных нагревов до 300–500 °С — свойство, ценное для деталей, работающих при повышенных температурах.

Механические свойства сплава АЛ11 по ГОСТ 1583-93

Механические свойства определяют не ранее чем через 24 часа после отливки (естественное старение). Свойства существенно зависят от способа литья.

Условные обозначения: З — литьё в песчаные формы; В — литьё по выплавляемым моделям; К — литьё в кокиль; Д — литьё под давлением. Данные по способу В распространяются также на литьё в оболочковые формы.

Из таблицы видно, что литьё в кокиль даёт несколько более высокий предел прочности по сравнению с литьём в песчаные формы при одинаковой твёрдости — вследствие более быстрого охлаждения и мелкозернистой структуры. Отжиг (Т2) повышает σ_в на ~10 МПа и пластичность, но основное назначение этой операции — снятие литейных напряжений и стабилизация размеров.

Литейные свойства и технологические особенности

Сплав АЛ11 (АК7Ц9) применяется для изготовления фасонных отливок всеми основными способами:

• литьё в песчано-глинистые формы (З);
• литьё по выплавляемым моделям (В);
• литьё в кокиль (К);
• литьё под давлением (Д).

Кремний обеспечивает сплаву хорошую жидкотекучесть — деталь хорошо заполняет тонкостенные полости формы. Линейная усадка умеренная, что снижает риск образования трещин и усадочных раковин. Сплав поддаётся механической обработке резанием.

При литье под давлением ГОСТ 1583-93 допускает отсутствие магния в составе — это упрощает управление плавкой и снижает риск окисления расплава при работе с высокоскоростной заливкой.

Термическая обработка

Для сплава АЛ11 (АК7Ц9) предусмотрен только один вид термической обработки — Т2 (отжиг). Стандартные операции закалки и искусственного старения (Т6) для этого сплава не применяются: цинк уже создаёт достаточное упрочнение в литом состоянии. Отжиг Т2 назначают для деталей, требующих стабильных размеров или пониженных остаточных напряжений. Конкретный температурный режим Т2 устанавливается конструкторской документацией в соответствии с требованиями ГОСТ 1583-93.

Применение сплава АЛ11 (АК7Ц9)

Основная область применения — моторостроение: корпусные и фасонные отливки для двигателей и механизмов, работающих при повышенных температурах. Сплав востребован там, где сочетание умеренной прочности, хорошей литейной технологичности и стабильности свойств при нагреве до 300–500 °С важнее, чем максимальная прочность или пластичность. Применяется также в других отраслях машиностроения для производства фасонных отливок различными способами литья.

Сплав не предназначен для изготовления деформируемого проката: листов, прутков, труб, профилей, проволоки. Поставляется исключительно в виде чушек (металлошихта) и в виде готовых отливок.

Если для конкретного применения требуется алюминиевый литейный сплав системы Al-Si-Cu с повышенной прочностью после термообработки, смотрите страницу сплав АК12М2.

Нормативная документация

Основной действующий стандарт — ГОСТ 1583-93 «Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия» (введён в действие в РФ с 01.01.1997). Стандарт распространяется на сплав как в чушках (металлошихта), так и в отливках.

Дополнительно: ГОСТ Р 55375-2012 «Алюминий первичный и сплавы на его основе. Марки» — содержит актуальные обозначения, в том числе АК7Ц9 и АЛ11 как параллельные.

Обозначение АЛ11 по ГОСТ 2685-75 сохраняется в документации как допустимое. Стандарты на деформируемые алюминиевые сплавы (ГОСТ 4784-97, ГОСТ 21488-97) к сплаву АЛ11 не применимы.

Поставка: чушки АЛ11 (АК7Ц9)

Компания поставляет сплав АЛ11 (АК7Ц9) в чушках по ГОСТ 1583-93 для нужд литейного производства. Отгрузка по России. Условия и объёмы поставки — по запросу. Для уточнения наличия и оформления заявки обратитесь к менеджеру.

Также в ассортименте — алюминиевый прокат из деформируемых сплавов различных марок.