Температура плавления силумина

Силумин

Немногие знают о существовании такого сплава как силумин, но большинство встречает его в виде различных изделий. Из него производят водопроводные краны, посуду и множество других металлических предметов. Так что же представляет собой этот сплав?

Силумин – сплав на основе алюминия и кремния. Большую часть, а именно около 90%, сплава составляет алюминий, остальную часть – кремний. Изготовление силумина очень похоже на производство дюралюминия, но в состав второго также входят медь, магний и марганец.

Главное отличие этого сплава от обычного алюминия заключается в том, что силумин обладает более высоким уровнем прочности.

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.

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.

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.

Силумин (сплав): состав, свойства

Группа литейных сплавов, основой которых является алюминий, содержащая кремний от 4 до 22%, называется силумином. Сплавы обладают высокой стойкостью к коррозии во влажной среде и морской воде. В состав силумина (сплава) также входит малое количество примесей марганца, цинка, титана, железа, меди и кальция. Они имеют хорошие литейные и механические свойства, их легко резать. Внешний вид материала больше напоминает чугун, и распознать его, не имея опыта работы с ним, сложно.

Основные свойства

По свойствам его часто сравнивают со сталью (нержавеющей). Следует отметить, что он по сравнению с последней имеет меньший удельный вес. Силумины – это сплавы алюминия с кремнием. Обладают следующими свойствами:

• удельной прочностью. Показатели сплава и сталей близки по значениям, но, учитывая, что вес силумина меньше, конструкции из него выигрышнее;
• устойчивостью к износу;
• антикоррозийностью. На поверхности металла образуется защитная пленка, которая оберегает его от негативного влияния окружающей среды;
• низким удельным весом, равным 2,8 г/см 3 ;
• пластичностью. При заливке в формы из сплава получают детали, имеющие сложные конфигурации. Благодаря хорошей жидкотекучести процесс литья удешевляется;
• невысокой температурой плавления. Она равна примерно 600 градусов по Цельсию, что значительно ниже, чем температура плавления стали. Это свойство также оказывает влияние на литье и удешевляет стоимость проводимых работ;
• доступной ценой.

Перечисленные свойства силумина (сплава) показывают, что этот материал выгодно использовать при производстве различных изделий. Следует, однако, отметить, что он обладает повышенной хрупкостью. При падении деталь, изготовленная из силумина, может треснуть.

Маркировка

Силумины – это сплавы на основе алюминия. В них добавляют кремний и некоторые другие элементы для улучшения свойств. Для быстрого и точного подбора материала с определенным составом и процентным содержанием входящих элементов разработали маркировку сплавов.

Она включает в себя сочетание цифровых и буквенных символов. Буквами указывают входящие в состав компоненты, а цифрами – их процентное содержание, кроме алюминия. Буквы располагаются в порядке убывания процентного содержания элемента. Запись АК12Ц3 означает, что сплав содержит 12% кремния, 3% цинка, а все остальное – 85% – алюминий.

Виды силумина

Силумины в цветной металлургии делятся на:

• Деформируемые (доэвтектические и эвтектические). При литье доэвтектические сплавы используют легированные только кремнием 4–10%. Иногда допускается небольшое количество примесей из меди и марганца. Эвтектика имеет около 13% кремния.
• Литейные (заэвтектические). Они обладают повышенной жидкотекучестью, что обеспечивает изготовление отливок, имеющих сложную форму и тонкие стенки, низкую усадку, невысокую склонность образовывать трещины. Содержание кремния доходит до 20%.

Ремонт изделий из силумина

Силумин – это сплав, обладающий повышенной хрупкостью, поэтому изделия из него при эксплуатации могут треснуть.

Для их восстановления применяют эпоксидный клей. Внешний вид восстановится, но использовать его при больших нагрузках не стоит. Для склеивания следует:

• обезжирить то место, на которое будет наноситься клей, дать подсохнуть;
• развести клей в соответствии с приложенной инструкцией и нанести на обезжиренную поверхность;
• плотно соединить сломанные части и забыть о них на сутки.

Ремонт сваркой

В некоторых случаях поврежденное изделие лучше подвергнуть сварке. Эту процедуру проводят самостоятельно в домашних условиях или обращаются к специалисту. При проведении работ температура материала повышается, вследствие этого на сплаве появляется оксидная пленка, препятствующая соединению частей изделия. Для устранения этих негативных явлений для сварки используют аргон, обеспечивающий защиту от отрицательных факторов. Для работы необходимо:

• подготовить неплавящиеся вольфрамовые электроды и припой для сварки конструкций из алюминия;
• обезжирить поверхность;
• изделие зафиксировать;
• разогреть поверхность до 220 градусов по Цельсию. Для отвода тепла свариваемую деталь положить на стальную прокладку;
• сварить шов, используя переменный ток;
• произвести обработку швов для эстетики внешнего вида.

Изделие готово к эксплуатации при небольших нагрузках.

Применение

Низкая стоимость в сочетании с технологичностью дает возможность сплав силумин, в состав которого входят алюминий с кремнием, широко применять в народном хозяйстве:

• машиностроении – поршни, детали для корпуса, цилиндры, двигатели;
• авиастроении – блоки цилиндров, поршни для охлаждения, авиационные узлы;
• оружейном деле – коробки для стволов, узлы для пневматических винтовок;
• газотурбинном оборудовании – генераторы, теплообменники;
• изготовлении бытовых приборов – кастрюли, сковородки, казаны, коптильни;
• скульптурной технике.

В составе силумина (сплава) могут присутствовать добавки цинка, титана, железа, калия, меди в небольших количествах. Все его марки обладают значительными литейными качествами, жидкотекучестью, и просто свариваются. Сплаву присущи износостойкость и прочность, но он является хрупким материалом. Изделия из силумина выдерживают большую нагрузку, но при падении могут расколоться. В этом заключается главный недостаток материала.

Группы сплавов

Существует несколько групп силумина, связанных с его применением:

1. Эвтектический. Его маркировка АК12, относится к литейным сплавам, содержит 12% кремния. Для него характерна стойкость к коррозии, небольшая литейная усадка, значительная твердость, герметичность. Применяется для отливки аппаратуры, деталей техники, приборов сложной формы. Из-за хрупкости не рекомендуется отливать ответственные детали для работы под нагрузкой.
2. Доэвтектический. Маркируется АК9ч, имеет высокие литейные технологические свойства, коррозийную стойкость и механическую прочность. Применяется для изготовления сложных деталей крупного и среднего размера. Сохраняет свойства при температуре до 200 градусов по Цельсию. Крупногабаритные детали из него работают под большой нагрузкой.
3. Заэвтектический. Высоколегированный сплав АК21М2 отличается высокой жаропрочностью и износоустойчивостью. Используется для изготовления фасонных отливок. Идет для изготовления поршней, работающих в среде повышенных температур.

Заключение

Силумин – сплав, в составе которого алюминий является основным элементом. Добавка из кремния делает материал твердым и износоустойчивым. При получении силумина методом литья не образуется трещин. Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы не использовались алюминиевые сплавы.

Силумин применяют для изготовления корпусов огнестрельного оружия, запчастей к автомашинам, мотоциклам, морским судам, посуды. Все сплавы алюминия с кремнием называют силуминами. И все они обладают разными свойствами. Это зависит от содержания в составе силумина (сплава) кремния, который может составлять 4–22% общего объема. Чем больше его в сплаве, тем он тверже, но в то же время становится и более хрупким.

Силумин

В список продукции, выпускаемой «Орион-Спецсплав-Гатчина», входят сплавы различного состава и назначения. Наряду с прочими товарами, в компании всегда возможно купить силумин различный марок: АК4М4, АК5М2, АКМ4, АК6М2, АК7, АК7пч, АК8М3, АК9, АК9М2, АК10М2Н, АК12, АК12ж и другие. Мы располагаем современными производственными мощностями; при производстве силумина используется высококлассное сырье и оборудование, обеспечивающее соблюдение требований технологического процесса. Наша компания является постоянным поставщиком ряда крупных предприятий, находящихся как в России, так и за рубежом.

Силумин: описание, ключевые особенности, применение

Материал представляет собой сплав, состоящий из алюминия с кремнием. Также в силумине, в зависимости от марки, может присутствовать небольшое количество добавок железа, меди, калия, цинка, титана и других элементов. Все марки силуминов характеризуются высокими литейными свойствами благодаря малой усадке, значительной жидкотекучести и простотой сваривания. В процессе производства силумина методом литья не образуются трещины. Сплав демонстрирует высокую стойкость к коррозии, достаточную прочность и износостойкость. Учитывая незначительное различие в растворимости кремния, входящего в состав, при низких и высоких температурах сплавы малопригодны для упрочнения методом термообработки. По данной причине свойства силумина принято повышать методом модифицирования.

Модифицирование представляет собой обработку жидкого сплава незначительным количеством натрия либо натриевыми солями. Этот процесс обеспечивает уменьшение частиц эвтектической смеси благодаря способности компонента обволакивать кремниевые кристаллы, препятствуя их росту.

Благодаря низкой стоимости, сочетающейся с технологичностью, силуминовые сплавы чрезвычайно широко применяются при производстве самых разных деталей, начиная от компонентов бытовой техники и заканчивая узлами, применяемыми в авто- и самолетостроении.

Ниже представлены некоторые марки силуминов, выпускаемые нашим предприятием. Обращаем внимание, что список далеко не полный. Кроме того, по согласованию с заказчиком, мы изготовляем сплавы и нестандартных химсоставов.

Марка	Форма	Состав	Маркировка	Стандарт
АК7	Вафельный слиток Размер 400*200*40 мм	Al-87,6-93,6% Si 6-8%	Полоса белая, Полоса красная	ГОСТ 1583-93 ТУ Заказчика
АК8	Вафельный слиток Размер 400*200*40 мм Вес 5-7 кг	Al-основа Cu-3,9-5 % Si-0,5-1,2% Mg-0,2-0,8%	ГОСТ 1583-93 ENAW-AlCu4SiMg ТУ Заказчика
АК9	Вафельный слиток Размер 400*200*40 мм Вес 5-7 кг	Al-основа Si-8-11 % Mn-0,2-0,5% Mg-0,2-0,4%	Полоса белая, Полоса желтая	ГОСТ 1583-93 GAlSi9Mg ТУ Заказчика
АК12	Вафельный слиток Размер 400*200*40 мм Вес 5-7 кг	Al-84,3-90 % Si 10-13%	Полоса белая, Полоса зеленая Полоса зеленая	ГОСТ 1583-93 ТУ Заказчика G-AlSi12

Примеси, изменение химсостава — по согласованию сторон

Какой материал для смесителя лучше — силумин или латунь?

Латунные и силуминовые смесители в новом состоянии практически не отличаются друг от друга и оба в первое время могут стать украшением вашего дизайна. Однако ошибка в выборе может стать решающей и отразиться на надёжности и долговечности изделия.

Особенности смесителей из латуни

Этот материал — смесь медного и цинкового сплава, при этом последний придаёт лучшую обрабатываемость, благодаря чему кран стоит гораздо дешевле аналога из чистой меди. Кроме того, он наделяет латунь повышенной коррозиестойкостью и способностью переносить резкие температурные перепады, поэтому такие смесители могут стабильно служить в течение длительного периода времени без потерь своих эксплуатационных свойств.

Изначально латунь имеет светло-золотистый цвет (из-за которого она используется и в ювелирной промышленности), но в большинстве случаев краны покрывают другим материалом: никелем, бронзой или хромом, причём последним чаще всего. Хромированная поверхность наделена зеркальным блеском, но на ней остаются разводы и отпечатки пальцев, поэтому она требует более частой очистки, нежели матовая. Ей обладают смесители, покрытые никелем.

Справка. Существуют также краны с покрытием, являющимся аналогом бронзового, характерный коричневый оттенок ему придают содержащиеся в составе эпоксидные смолы. Такой вариант гораздо качественнее и надёжнее, чем изделия из чистой бронзы.

Также существуют элитные позолоченные или посеребрённые модели, которые будут роскошно смотреться в богатых интерьерах.

Латунные смесители прочны, легко поддаются ремонту (причём европейские производители сантехники, как правило, используют одинаковые типоразмеры) и долговечны (их срок службы достигает 5 лет и дольше), но имеют и недостатки, например, они не слишком устойчивы к царапинам и сколам, однако на рабочие качества это не влияет.

Если вы приобретаете латунный кран без поверхностного покрытия, имейте в виду, что со временем на нём будет образовываться зеленоватый налёт, который, впрочем, легко удаляется подручными средствами. Кроме того, стоимость латунных кранов зачастую чересчур завышают.

Справка. Сейчас среди дизайнеров интерьеров появился тренд — разноцветные смесители. Необходимый цвет или узор им придаётся при помощи порошкового нанесения.

Латунные краны применяются абсолютно везде: в квартирах и общественных местах, в кухнях и ванных комнатах. В зависимости от дизайна и покрытия их можно вписать в интерьер в любом стиле: от классики до модерна.

Иногда производители, желая сэкономить, изготавливают ручки латунных смесителей из пластика. Это ненадёжный вариант, которого следует максимально избегать.

Характеристики смесителей из силумина

Этот материал состоит примерно на 90% из алюминия и на 10–15% из кремния (либо, в более сложных сплавах, содержит другие легирующие элементы). Его изобрели в XX веке и, помимо сантехники, использовали в авиационном производстве, а также в кораблестроении и космической сфере промышленной деятельности. Сантехнические устройства из него стали изготавливать относительно недавно.

Справка. На данный момент на рынке сантехнических устройств силумин занимает около 55 %.

Благодаря свойствам силумина, кран характеризуется лёгкостью, стойкостью к износу и коррозиеустойчивостью. Кроме того, он отличается пластичностью и простотой в обработке, поэтому существует огромное количество дизайнерских решений таких изделий. На рынке сантехники можно найти силуминовые смесители на любой вкус.

Но есть у них недостатки, причём более весомые, чем достоинства. Это очень маленький срок службы, который занимает не больше года-полутора. После этого пользователи таких смесителей жалуются на протечки и поломки, причём, ремонт в этом случае не спасает: при замене прокладки или заделке трещин течь через небольшое время возникает в другом месте. Поэтому дешевле и эффективнее обойдётся только полная замена устройства.

Кроме того, смесители из силумина очень быстро теряют свой товарный вид, покрываясь царапинами и потёртостями. Внутренняя часть крана довольно быстро покрывается известковым налётом, который может привести к засору.

Также силуминовые смесители невероятно хрупкие: их буквально можно сломать голыми руками.

Может возникнуть вопрос — для чего такая сантехника нужна? Обычно краны из силумина покупают для дач, поскольку там ими пользуются не так часто, как в домах, и поэтому они служат дольше. При этом у них, как правило, самая низкая цена из всех материалов.

Справка. По той же причине их приобретают для временного жилья.

Как отличить латунь от силумина

Внешне они никак не отличаются друг от друга — у обоих может быть как блестящая, так и матовая поверхность, а также самый разнообразный дизайн. Но есть некоторые детали.

Прежде всего, это стоимость. У силуминового смесителя она всегда будет ниже, чем у латунного. Так что за долговечность придётся заплатить подороже, однако в данном случае выгода в 100% окупаемости.

Ещё один нюанс — это вес. Силумин легче. Однако так было до недавнего времени, сейчас производители научились добавлять в него тяжёлые металлы, чтобы выдать его за другой материал.

Обязательно проверяйте техническую документацию изделия: в ней должна быть пометка «Ал». Если же вы видите букву «Л», то скорее всего, вы имеете дело с силумином.

Смеситель из какого материала лучше

Однозначно это латунь. Силумин выигрывает лишь стоимостью. Однако через год-полтора, когда потребуются многочисленные ремонтные работы, вплоть до полной замены смесителя, всё равно придётся потратить деньги.

Как уже было сказано, этот момент не имеет значения, когда ваша главная цель — сэкономить. Если же для вас важен долгий срок эксплуатации — латунь лидирует с огромным отрывом.

Вот мы и разобрались, чем эти материалы различаются между собой и какой из них лучше по разным критериям. А вот что из этого важнее — решать вам самим.