Сплав DIN 1725-2 3.2151 F (G-AlSi6Cu4): Жаростойкий литейный алюминий для машиностроения
Общие сведения
Литейный сплав G-AlSi6Cu4 (DIN 3.2151, EN AC-46200) — это универсальный жаростойкий алюминиевый сплав системы Al-Si-Cu, поставляемый в состоянии «как отлит» (F). Он отличается хорошей литейностью, удовлетворительной механической обработкой (после термической обработки) и повышенной теплостойкостью за счет содержания кремния (5–7,5%) и меди (3–5%). Основное назначение — литье сложных деталей машин и двигателей автомобильной промышленности, электротехники, горного оборудования. Сплав обычно не подвергают термической обработке (используется в состоянии F), однако возможна закалка и отпуск для улучшения свойств. Коррозийная стойкость и анодируемость — низкие.
Физические и механические свойства (состояние F — как отлит)
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Условие | Стандарты |
|---|
| Плотность | — | 2,75 г/см³ | F | EN 1706 |
| Плотность | 20 °C | 2,75 г/см³ | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Условие | Стандарты | Примечание |
|---|
| Предел прочности при растяжении (Rm) | — | 150–180 МПа | F | EN 1706 | |
| Предел прочности при растяжении (Rm) | 20 °C | 140–240 МПа | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | Разброс по партиям/стандартам |
| Относительное удлинение (A50) | — | 0,5–1,0 % | F | EN 1706 | |
| Относительное удлинение (A) | 20 °C | 1,0–3,0 % | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| Твердость Бринелля (HB) | — | 60–75 | F | EN 1706 | |
| Твердость Бринелля (HB) | 20 °C | 60–110 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| Модуль упругости (E) | — | 74 ГПа | F | EN 1706 | |
| Модуль упругости (E) | 20 °C | 74 ГПа | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 | |
| Предел износостойкости (изгиб) | — | 60–90 МПа | F | EN 1706 | На 10⁷ циклов |
| Коэффициент Пуассона (ν) | — | 0,33 | — | — | Типично для литых сплавов серии 3xx.x |
| Модуль сдвига (G) | — | 2,8 ГПа | — | — | Типично для литых сплавов серии 3xx.x (замечание: вероятно опечатка источника, типично ~26 ГПа) |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Условие | Стандарты |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения (CTE) | 20 °C | 22 × 10⁻⁶ 1/К | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Коэффициент линейного теплового расширения (CTE) | 100 °C | 22 × 10⁻⁶ 1/К | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Коэффициент линейного теплового расширения (CTE) | 200 °C | 22 × 10⁻⁶ 1/К | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Температура плавления (сусолидус–ликвидус) | — | 490–620 °C | F | EN 1706 |
| Удельная теплоемкость | — | 880 Дж/(кг·К) | F | EN 1706 |
| Удельная теплоемкость | 20 °C | 880 Дж/(кг·К) | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Теплопроводность | — | 110–120 Вт/(м·К) | F | EN 1706 |
| Теплопроводность | 20 °C | 110–130 Вт/(м·К) | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Условие | Стандарты |
|---|
| Электрическая проводимость | — | 14–17 MS/m (≈ 24–29% IACS) | F | EN 1706 |
| Электрическая проводимость | 20 °C | 15–18 MS/m | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Электрическое сопротивление | — | 5,88–7,14 × 10⁻⁸ Ом·м | F | EN 1706 |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание | Условие | Стандарты |
|---|
| Кремний (Si) | 5,0–7,5 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Медь (Cu) | 3,0–5,0 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Цинк (Zn) | 2,0 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Железо (Fe) | 1,0 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Марганец (Mn) | 0,1–0,6 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Магний (Mg) | 0,1–0,5 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Никель (Ni) | 0,3 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Свинец (Pb) | 0,3 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Олово (Sn) | 0,1 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Титан (Ti) | 0,15 | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
| Алюминий (Al) | 82,4 (база) | F | DIN 1725-2, EN 1676, EN 1706 |
Технологические свойства
| Операция | Оценка | Комментарий |
|---|
| Литейность (кокильное литье) | Хорошая | Проба забирается из отливки или отливается отдельно |
| Механическая обработка | Хорошая (после ТО) | В состоянии F — средняя |
| Анодирование (декоративное) | Недостаточно | Плохое окрашивание |
| Коррозийная стойкость (общая) | Недостаточная | Требует защитных покрытий (покраска, хроматирование) |
Применение
Автомобильная промышленность: блоки цилиндров, головки блоков, картеры карданов, насоса, корпуса редукторов. Электротехника: корпуса электродвигателей, радиаторы, соединительные коробки. Горное оборудование: корпуса насосов, клапанные коробки. Литье в кокильи и под давлением.
