Силумин что это за материал

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:

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:

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.

Источник

Что такое силумин? Свойства, производство, применение и цена силумина

Что такое силумин?

Плотность кремниевой составляющей силумина выше, чем у алюминия, равна 3,2 грамма на кубический сантиметр. Значит, и вес силициума больше. Однако, в масштабах 15-процентной лигатуры кремний влияет на вес алюминия незначительно. Сплав остается легким и светлым. Общая плотность материала не достигает 3-ех граммов на сантиметр в кубе.

Свойства силумина

Удельная прочность силумина – это отношение его твердости к плотности. У сплава алюминия с кремнием показатель близок к 15-ти. У сталей он, как правило, не превышает 17-ти.

Разница незначительна, при этом, масса материалов отличается. Учитывая, что удельная прочность показывает, насколько надежной будет конструкция при заданном весе, силумин выигрывает.

Выигрывает силумин и по пластичности. Сплав легко повторяет самые сложные формы, заполняя их равномерно. В итоге, литье силумина упрощается, а значит, и удешевляет процессы производства.

Силумин свойства имеет, зависящие рот марки сплава и соблюдения технологии его производства. Основных маркировок у материала 5. Это: АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5 и АЛ9.

Однако, по цифровым обозначениям можно догадаться, что есть и другие. У каждой есть плюсы и минусы. Далеко не везде состав силумина ограничивается лишь алюминием и кремнием.

Вот и возникают нарекания к качеству сплава и его подходящести для той, или иной сковороды. Однако, есть отрасли, где производители не ведут подобных игр с силумином. Риски слишком велики. Вместо гневных отзывов домохозяек можно нарваться на людские смерти и государственные выговоры.

Применение силумина

Применение силумин нашел еще и в областях машино — и авиастроения. Ставка на сплав алюминия с кремнием сделана благодаря его легкости. Для воздушных кораблей она является залогом подъема в небо, маневренности.

Для обычных авто вес становится одной из категорий ценообразования. За тяжесть приходится доплачивать. К тому же, массивные машины разбивают дорожное покрытие. Забота об его качестве заставляет промышленников и автомобилистов использовать силумин для производства деталей двигателей, поршней, цилиндров и корпусов.

Из сплава алюминия с кремнием указанные бренды делают, как минимум, ствольные коробки, а порой, и все узлы винтовок. В новом исполнении они стали легче и проще в обращении.

Силумин – состав крепкий, но хрупкий, и это – главный минус материала. Изделия из него не желательно ронять. Винтовку приходится аккуратно класть на землю, прислонять к дереву.

Несмотря на определенные риски, плавление силумина заказывают для генераторов газотурбинных установок. Они состоят из пластинчатых теплообменников.

Температура плавления силумина в 670 градусов позволяет такое применение материала. А вот в космос сплав алюминия с кремнием не пустишь. В ракетостроении нужны металлы, выдерживающие жар в тысячи градусов.

Производство силумина

Купить силумин предлагают не только крупные металлургические предприятия, но и небольшие лаборатории. Последние проводят эксперименты по усовершенствованию производства сплава.

Стандартный способ его получения – смешение алюминия с кремнием и их совместная переплавка. Металлы для шихты добывают из руды. Заглянем в «Банк Патентов» и узнаем, что получить силумин можно, так же, на основе золы, остающейся на ТЭЦ страны в качестве отхода производства.

Интересно, что они почти не влияют на качество сплава, не значительны. Многовато в золе лишь железа. Однако, его присутствие в силумине допускается в качестве лигатуры. Феррум по ГОСТам разрешен в количестве 0,8-1,5%. Примерно столько и есть в отходах ТЭЦ.

Если промышленники возьмут на вооружение новый метод производства силумина, будет искоренено давнишнее противоречие. Оно заключается в предписанном природой дуэте алюминия и кремния.

Элементы изначально находятся рядом, к примеру, в бокситовой руде. Однако промышленники сначала тратят деньги на выделение каждого металла в отдельности, чтобы потом вновь потратиться на их сплавление в силумин.

Работа с золой упростит и удешевит производство, а заодно, послужит на благо экологии. Мелкая взвесь в воздухе от работы ТЭЦ донимает жителей многих городов.

Цена силумина

Цена силумина в гранулах – около 80 рублей за кило. Если брать полуфабрикат, к примеру, чушку, отдашь 130-180 рублей. Для большинства марок сплава цена одинакова. Другой вопрос, готовая продукция.

Здесь стоимость может значительно отличаться от себестоимости. Так, силуминовый казан диаметром около 30-ти сантиметров стоит более 1 000 рублей. Однорычажный смеситель из сплава алюминия с кремнием оценивают примерно в 1 500.

За гидрораспределитель из силумина просят около 8 000 рублей. За счетчик газа дают в районе 2 000-3 500. За 4 000 получится купить вибрационный насос, а за 45 рублей – наконечник для него.

В общем, из силумина делают почти все, что можно изготовить из металла. Так что, не помешает и запомнить имя материала, и изучить его сильные, слабые стороны.

Источник

Что такое силумин и зачем он нужен

Известен со времен СССР. Имя взял от Si. В ряду химических веществ это обозначение кремния (силициум). Слог «мин» в слове «силумин» от алюминия. На лицо союз глинозема с силициумом. Этим и является силумин.

Суть термина

Si и Al — металлы. В союз вступают в процессе совместной переплавки. Поэтому ее итог именуют «сплав». Силумин является таким продуктом. Глинозем (второе имя алюминия) и силициум союзничают и в природе. Вспомним боксит. Это камень, основой которого служат Si и Al. Но, есть еще железо и глинистые минералы. Поэтому, считать боксит силумином нельзя, хоть сплав и можно получить на основе горной породы.

Для получения сплава металлы-исходники нужно извлечь в чистом виде и переплавить, причем, в нужных пропорциях. Чистый глинозем и силумин схожи во внешних признаках. Но, есть и отличия. К ним относится затемненность сплава. Цвет ближе к стальному. Этот серый оттенок дает кремний. Увеличение его процентовки усиливает темный тон.

Иногда, цвет силумина ближе к чугуну. Цвет сплава с минимумом Si почти Идентичен чистому алюминию. Нужен взгляд профессионала. С точки зрения физики и химии силумина, от чистого алюминия отделяет меньшая пластичность. Сплав, как правило, не согнешь сильно без растрескивания.

Внешний вид силумина

Особенности формулы

Рецептура бывает разная. Al и Si присутствуют всегда. Добавочного элемента 3,5-22%. Львиная доля материала – глинозем. Увеличение его процента добавляет сплаву легкость, пластичность. Снижение доли алюминия делает итоговый материал тверже, тяжелее, но более ломким, хрупким. Доля силициума от 12 до 13% считается эвтектической, плавящейся при минимуме жара.

В небольших долях в сплав бывают добавлены:

Еще в качестве лигатуры встречаются натрий, литий, цинк, медь. В марке обязательно отражается добавочный компонент, которого в сплаве больше всего помимо алюминия и силициума. Бывает, к примеру, силумин АК15Ц7. Числа — процентная доля. А, К и Ц — сокращения названий компонентов. Получается, Si в материале 15%, а Zn — 7%. Так состав силумина читается по марке.

Типы сплава

Процентовка компонентов и их число, характер, влияют на параметры сплава. Условно выделяют такие группы силуминов:

У доэквектики в балансе прочностные параметры и пластичность. У вторых в фаворе прочность. Силумины третьей группы обладают так же специальными свойствами.

Силуминовые свойства

Силуминовый сплав — идея дополнить кремнезем для оптимизации его литья и прочности. Получился материал с такими химическими особенностями:

Список хим. свойств силумина аналогичен списку параметров глинозема. Добавка кремния меняет только физику сплава. Он ближе к нержавейке, чем к обычному алюминию.

Силумин хрупкий металл, но его можно сваривать

Физические данные союза Al и Si следующие:

Переплавляют материал примерно при 7 сотнях по Цельсию. Литье силумина экономит 700 градусов. Сталь, для сравнения, переплавляют при 1400 градусах. Значит, энергозатраты в 2 раза больше и, как следствие, цена стальных изделий выше. Получается, температура плавления силумина — его весомое преимущество. Физика силуминового материала обуславливает стойкость к механическим повреждениям, делает долговечным. Перечисленные качества силумина положительные. Есть и отрицательные — излишняя пористость, наличие крупных зерен, ломкость.

Изготовление сплава

Метода 2. Изначально, компоненты шихты извлекали из руды. Минус метода — невозможность качественно отделить все ненужные примеси. Второй способ получения сплава — работа с золой теплоэнергоцентралей. Это побочный продукт их функционирования. Соответственно, сырье дешевое. При этом, если смешать золу с криолитом (минерал из класса фторидов), рождается силуминовый материал. Помогает электронизация исходной массы.

Где и как используют силумин

Сплав алюминия с кремнием нужен промышленникам. Из него делают:

Делая машины, сплав пускают на колесные диски, поршни, цилиндры, коробки передач. В самолетостроении применяют марку АЛ2. Идет на детали с малой температурной и физической нагрузкой. Еще пригождаются марки АЛ9 и АЛ34. Они нужны уже для узлов с солидной нагрузкой, типа насосов и поршней галлейного охлаждения. Изготавливая и обслуживая корабли, лодки, сплавом алюминия и кремния обшивают детали. Силумин устойчив к агрессии моря, блокирует доступ влаги к боящимся ее материалам.

Казан из силумина

В космонавтике материал идеален для деталей и приборов с маленьким показателем линейного расширения и минимальной плотность. Металл силумин превращают, также, в смесители, краны, фитинги, гайки, ниппеля, переходники. Есть недочет. В долгосрок силумин чувствителен к горячей воде. Когда слой сплава не достаточно толстый, а в целях экономии это не редкость, кран треснет и потечет уже через год.

Ремонт силуминовых вещей

Череда положительных свойств материала дополнена «ложкой дегтя» — хрупкость. Из-за нее изделие может треснуть. Есть 2 способа отремонтировать его:

Сварка силумина возвращает не только внешность вещи, но и, частично, ее эксплуатационные параметры. Вещь вновь применима, как говориться, без фанатизма. Самое главное – отвести тепло от рабочих поверхностей сварки. Излишний нагрев ведет к образованию оксидной пленки. Она препятствует надежному свариванию деталей. Поэтому, сварка сплава не под силу каждому. Нужно понимать нюансы, иметь хотя бы минимальный опыт.

Детали двигателя автомобилей также делают из силумина

Формы выпуска и марки

Прежде, чем из силумина получат изделия, его отольют в определенные формы. Их закупают производители машин, самолетов и т. д. Формы выпуска 2: отливки и чушки. Их масса от 100 граммов до 200 килограммов. Марки прописаны в ГОСТ 158393. Он делит литейные алюминиевые материалы на 5 групп:

Силумины системы алюминий-кремний-магний

* АК13. В нем силициума 11-13,5%. Еще есть 0,1-0,2% магния и от 0,01 до 0,5% марганца. Получается материал с временным сопротивлением разрыву в 176 МПа.

* АК12. Второй вариант маркировки — АЛ2. В нем 10-13% кремния. Сплав состаривают при 300 градусах Цельсия, выдерживая около 3 часов.

* АК9. Кремния в сплаве от 8 до 11%. Магния от 0,2 до 0,45%. Материал искусственно состаривают при 175 градусах без предварительной закалки. Состаривание длится в пределах 17 часов. Минимум — 5 часов.

* АК9с. Кремния в нем 8-10,5%. Плюсом от 0,2 до 0,5% марганца. Его искусственно состаривают уже на протяжении 10-15 часов, достигая временного сопротивления разрыву минимум 175 МПа. Верхний предел — 235 МПа.

*АК9пч. Второй вариант маркировки этого силумина — АК4-1. Силициума в сплаве от 9 до 10.5%. Примесь марганца — 0,2-0,35%. Еще есть 0,08-0,15% титана. Закаливают и состаривают по схеме АК9ч. Но, сопротивление отливки разрыву выше — минимум 157 МПа.

* АК9ч. Вторая маркировка — АЛ4. Силициума в сплаве 8-10,5%. От 0,2 до 0,35% магния. Еще 0,2-0,5% марганца. Сплав закаливают при 535 градусах и состаривают при 175 по Цельсию 10-15 часов. Минимальный показатель сопротивления на разрыв равно 145 МПа.

* АК8л (АЛ34). Si 6,5-8,5%. От 0,4 до 0,6% Mg и 0,1-0,3% Ti. Еще добавлено около 0,4% бериллия. Сплав состаривают, обжигают. На разрыв терпит до 175 МПа. Верхняя граница — почти 300 МПа.

Есть, также, сплавы АК7, АК7ч (АЛ), АК7пч или АЛ9-1, АК10Су. Требования к ним подробно прописаны в ГОСТе.

Силумины Al-Si-Cu

Медь добавлена в 14 утвержденных государственным стандартом марок:

* АК5М (АЛ5). Si в нем 4,5-5,5%. Mg 0,5-0,6%. Плюсом 1-1,5% Cu. Получают стойкость на разрыв 157-235 мегапаскалей. Относительное удлинение материалы от половины до целого процента.

* АК5Мч. Вторая аббревиатура — АЛ5-1. Содержание силициума идентично АК5М. Доля Mg и Cu тоже совпадает. Но, есть добавка Ti. Его от 0,08 до 0,15%. Противостоит разрыву в пределах 176- 294 мегапаскалей. Относительное удлинение — 1-1,5%.

* АК8М3. Силициума 7,5-9%. Еще о2-4,5 купрума. Получается материал с сопротивлением на разрыв 147-216 МПа и 1-процентным относительным удлинением.

* АК5М2. Силициума 4-6%. Магния и марганца 0,2-0,85%. 1,5-3,5% купрума. 0,05 до 0,2% занимает титан. Стойкость материала к разрыву равна 119-206 мегапаскалей. Относительное удлинение достигает 2%.

* АК5М7. Структура силумина состоит из: 4,5-6,5% Si, 0,3-0,6% Mg, 6-8% Cu. На разрыв держит 118-167 мегапаскалей.

* АК6М2 с долей силициума 5,5-6,5%. Прибавляются: 35-0,5% Mg, 1,8-2,3% Cu, 0,1-0,2% Ti. На разрыв выдерживает 197-204 мегапаскалей. Отношение абсолютного удлинения к изначальному равно 1-2%.

* АК5М4 с 3,5-6% Si, 0,5% Mg и Mr, 1,5% Cu и 0,05% Ti. Разрыв держит до 196 мегапаскалей. Минимум — 118 МПа. Отношение абсолютного удлинения к изначальному от половины процента до 1%.

* АК8М. Обозначается так же, АЛ32. Характеризуется 7-9-процентной долей силициума, примерно 0,5% магния и марганца. На купром приходятся 1,5%, а на титан — 0,2%. 176-284 мегапаскалей — интервал разрыва. Отношение абсолютного удлинения к изначальному — 1-2%.

* АК8 М3ч (ВАЛ8) с 8% силициума, 0,5% магния, 0,7% цинка, 3% меди, 0,2% титана, 0,005% бора и 0,2% бериллия. Такая ударная артиллерия обеспечивает 215-392 МПа на разрыв и до 5% на удлинение.

* АК12М2. Есть альтернативные обозначения: АК11М2 и АК11М2р. Si 11-13%. Около 2% Cu. Еще 1% Fe. Сопротивление разрыву достигает 260 мегапаскалей. Минимум — 187 единиц. Относительное удлинение равно полутора процентам.

* АК9М2 с 10% Si,0,8% Mg, 0,3% Mr, 0,5-2% Cu, 0,2% Ti. На разрыв идентичен АК12М2. А вот удлинение в узких границах от 1,4 до 1,5%.

Есть еще сплав АК12ММГн (АЛ30), АК12М2МГн или АЛ25 и АК21М2 (ВУЖЛС-2) с никелем. Этой добавки 0,8-2,3%. Показатель разрыва и растяжения никелесодержащих отливок низкий. Зато, по Бринеллю максимальная твердость— 90 единиц.

Силумины Al-Si-прочие компоненты

Среди них стандарт 158393 предусматривает 2 марки:

* АК9Ц6.Число, указанное рядом с Ц указывает на среднюю долю цинка. По факту его может быть от 5 до 7%. Силициума 8-10%. Магния — 0,3-0,55%. Есть 1% ферума. Получается материал с показателем на разрыв 147-167 мегапаскалей. Отношение абсолютного удлинения к изначальному на 0,2% меньше 1%.

* АК7Ц9. Еще называется АЛ11. С 7-12% Zn. Si 6-8%. 0,3% Mg. На разрыв терпит 176-206 мегапаскалей. Относительное удлинение материала в рамках 1-2%. Твердость примерно 70 единиц.

Указанный ГОСТ утверждает параметры всех алюминиевых литейных сплавов.

Стоимость силумина

Стоимость — одна из причин популярности. Он выгоднее близких по свойствам вариантов. Цена силумина зависит от формы выпуска и марки. Есть варианты с допкомпонентами. Они не всегда бюджетные. Отсюда разброс от 80 до 500 рублей за килограмм сплава. Закупая металл тоннами, можно сэкономить на оптовых условиях. Цена на вещи обусловлена не только маркой металла, но и сложностью, сферой применения. Влияет на стоимость и бренд производителя. Продают и покупают, также, лом силумина.

Не все приемщики пускают сплав отдельной строку в прайсе. Зачастую, материал включен в «лом алюминия» и покупается примерно по 60 рублей за 1000 граммов. Если берут отдельно силумин, платят 70-80 рублей за килограмм. 2021 год показал рост цены на большинство металлов. 2022, по прогнозам аналитиков, продолжит тенденцию. Поэтому, относительно своей прежней цены, силумин не кажется уже столь бюджетным.

Видео о силумине и других сплавах

Источник

Что такое силумин и где он применяется?

Силумин — это сплав, изготовленный на основе алюминия. В последние годы на полках магазинов попадается всё больше предметов из силумина — сковороды, кастрюли, кухонная утварь, сантехнические детали, строительные материалы. Перед тем как покупать изделия из этого сплава необходимо ознакомиться с его характеристиками и методами производства.

Замок из силумина

Общие сведения

Люди, не знающие о сплавах металлов, вряд ли понимают, что такое силумин. Силумин представляет собой смесь, в состав которой входит алюминий и кремний. Дополнительным компонентом, входящим в состав сплава, является кремний. Его может содержаться 4–22%. Остальную часть занимает алюминий. Материал силумин может дополняться различными вкраплениями других металлов.

Химические и физические свойства

Основные свойства силумина напрямую зависят от его состава. От посторонних вкраплений и процентного содержания кремния, меняются характеристики сплава. Химические и физические свойства:

Ключевые преимущества сплава, которые выделяют покупатели продукции силумина — это невысокая стоимость, износоустойчивость и малый относительный вес.

Маркировка

Силумин маркируется согласно международной системе ИСО, в которой устанавливаются определённые требования для сплавов:

Дополнительно к обозначению основного и дополнительного компонента может добавляться ещё один материал с наивысшим процентным содержанием в составе сплава. Например существуют маркировки на которых написано «АК 15 Ц7». В составе смеси содержится алюминий, кремний и цинк. Два последних компонента занимают 15 и 7%, а алюминий занимает остальной объём.

Виды

Существует такие виды сплавов силумина:

Добавление сторонних металлов в состав смесей зависит от дальнейшего использования отливки из силумина. Смеси алюминия и других материалов можно разделить на группы в зависимости от их использования в промышленности. Например, для оборудования, работающего с большим давлением, используется высоколегированный силумин. Такой материал устойчив к перепадам температур и повышенным нагрузкам. Силумин с процентным содержанием кремния около 10–12 используется для изготовления оборудования, которое работает без серьёзных нагрузок.

Производство

В процессе развития металлургии появляются новые способы производства сплавов. Также улучшаются старые технологии. Производить силумин можно двумя способами:

Также можно найти смесь алюминия и кремния в природе. Эти два компонента содержаться в бокситовой руде. Однако получить сплав, который будет использоваться в промышленности, можно только искусственным путём.

Область применения

Слабая сторона механизмов и деталей из силумина — низкий показатель прочности. При сильном ударе металл может треснуть.

Пневматический пистолет

Как произвести ремонт изделий из силумина

Низкий показатель прочности материла обуславливает частые поломки изделий, изготовленных из силумина. После ударов на них могут появляться трещины и сколы. Чтобы привести изделие в порядок, требуется знать, как правильно провести ремонтные работы в домашних условиях. Для этого нужно соблюдать определённую последовательность:

Желательно прижать место склейки грузом.

Можно провести ремонтные работы с помощью сварки. Однако в этом случае нельзя сильно перегревать материал. В противном случае образуется оксидная плёнка, которую придётся счищать. Лучшим вариантом для соединения деталей с помощью сварки будет использование аргона. Он защитит силумин от воздействия факторов окружающей среды во время сваривания.

Ценообразование

Хоть алюминий и входит в 5 самых распространённых металлов на планете, его запасы постепенно сокращаются. Поэтому производителям дешевле делать изделия из сплава, нежели использовать чистый материал. На стоимость силумина влияют некоторые факторы:

Обычно цена сплава высчитывается в зависимости от стоимости компонентов, которые входят в его состав. Вещества и их количество указывается на изделии.

Смесь алюминия и кремния становится популярнее с каждым днём. Износоустойчивость, лёгкий удельный вес, устойчивость к воздействию коррозийных процессов — ключевые преимущества, привлекающие покупателей. Однако нельзя забывать про низкую прочность этого материала. При поломке изделия из силумина его можно починить с помощью эпоксидной смолы, клея для алюминия или аргоновой сварки.

Источник

Все что нужно знать про силумин о том что это такое и где его используют

Приобретая в магазине тот или иной товар (например, посуду (сковороду или кастрюлю), или водопроводный кран), многие даже не догадываются, что он сделан из силуминового сплава.

Чтобы было более понятно, сплав силумин состав — определенных металлов (в основе алюминий и кремний), плюс примеси (Fe, Mg, C, Cu).

Что такое силумин и что это за сплав?

В зависимости от процентов примесей металла конечный сплав силумина меняется по твердости и износостойкости.

АL ( алюминий) — мягкий металл, а для увеличения прочности как правило добавляют один элемент периодической таблицы Менделеева- Si («силициум» или «кремний»).

Добавление в алюминий Si придает универсальность сплаву, увеличивает прочность, уменьшает вес и улучшает литейные свойства благодаря чему, можно изготавливать миниатюрные изделия.

Где применяется

Все вышеперечисленное привело к тому, что сплав силумин, стал востребованным сплавом в изготовлении изделий, в том числе автозапчастей.

Стоит ли покупать силуминовые товары- вывод сделаете посмотрев видео :

Кроме того, этот состав применяют в отливе статуэток, подставок, подсвечников. В советские времена часто делали подставки чайные, пепельницы, бюсты именно из такого состава.

Учитывая такие особенности свойств силумина как:

его используют на производствах массового характера, таких, например, как:

Самолетостроение

Зачастую используют в работе силумин конкретных марок (АЛ2-для деталей, которые не подвергаются нагрузкам), АЛ34 и АЛ9 для узлов, которые наиболее подвержены силовому воздействию (насосные элементы, поршневые цилиндры охлаждения)

Именно потому, что этот сплав имеет небольшой вес, его часто применяют в авиастроении, так как это:

Судостроение

Силумин получил свое применение в качестве материала для обшивки конструкций, непосредственно из-за антикоррозийных свойств.

В космическом кораблестроении так же применяют силуминовый сплав.

Оружейное производство

Силуминовый сплав применим в производстве:

Автомобилестроение

Силумин (в частности АЛ34) применяют в производстве корпусных деталей машин, при производстве картеров двигателя ВС (внутреннего сгорания).

Важно помнить, что силумин хрупкий сплав. При падении, например, кастрюли на пол, она может сильно деформироваться, а смесители или другие части изделий именно силуминовые, при увеличении на них нагрузки как правило трескаются.

Общие сведения

Силумин имеет сероватый оттенок, а срез его-серебристый. Крайне сложно «на глаз» определить отличия.

Из-за легкого веса и низкой себестоимости его применяют в производстве не дорогой бытовой техники. Отличие силуминового сплава в том что он прочнее алюминия.

Механические свойства

Они как правило зависят от состава силумина.

Важный момент-химический состав, условия выплавки и как будет проходить процесс кристаллизации и термообработка.

Главные механические свойства:

Литейные свойства

Наших читателей интересует вопрос, а что за материал силумин.

Благодаря литейным свойствам сплав используют в автомобилестроении.

Минусы можно преобразовать в плюсы используя определенные методики (рафинирование или быстрое затвердение отливок).Силумин довольно пластичный и текучий сплав. Его можно применять в сложных формах.

Благодаря определенной температуре плавления силумина, которая довольно низка (до 730грЦ), процесс литья становится экономичным и комфортным (практически приравниваясь к пайке силумина)).

Литье алюминия. Часть 1. Силумин

Химические свойства и физические свойства

По химическим свойствам силумин и чистый алюминий почти аналогичны, отличаясь только по составу примесей.

Химические особенности силумина:

Силумин по физическим свойствам аналогичен нержавеющей стали. (Р) сплава меньше чем у нее, что придает легкость, не влияя на прочность.

Из-за хрупкости материала силумин не рекомендуется применять в производстве важных деталей.

Добавки влияют и на физ.свойства. Mg и Si улучшают состав, а Zn и Ca на производстве убирают.

Цинковые и алюминиевые сплавы Как отличить цинк силумин дюраль тематическое видео:

Маркировка и применение

Маркировка производится по системе международной независимой стандартизации (ISO):

Важно помнить, что маркировка может отличаться от общеизвестной, так как зависит от страны производства и производителей.

Виды силумина

Силуминовый сплав представлен тремя видами:

Добавка других примесей производится исходя из того, где именно будет применяться сплав.

Ремонт и сварка силумина

Из-за хрупкости материала, изделия при эксплуатации часто трескаются. Реставрация поломок подходит эпоксидным клеевым составом. Однако стоит понимать, что хоть и вернется прежний вид, применять дальше в том же объёме изделие не получится.

Сломанную силуминовую деталь легко опознать. На сколе будут четко видны крупицы. Восстановлением заниматься практически не берутся, однако если такая необходимость возникает, то как правило применимо три способа соединения частей: пайка, сварка и склеивание.

Аргонодуговая сварка силумина

Если повреждение сильное или ремонт методом склеивания невозможен, применяется сварка. Как варить силумин? Если поломка не сложная, можно справиться своими силами, если более сложная, то потребуется помощь профессионала.

Сварка занятие непростое и ей поддается только цинковый состав литейного сплава силумина. Силуминовая сварка ресурсозатратна.

Подборка тематических видео:

Виды сварки: ручная электродуговая, сварка в среде защитного газа, аргонодуговая и контактная сварки

Как понять что у вас плохой газ АРГОН. Сварка TIG

Tig С Чего Начинать Обучение В Аргонодуговой Cварке?! Правила И Ошибки.

После окончания процесса соединение сварных деталей(именно аргонодуговой сваркой) остается аккуратный шов и отсутствует шлак.

Необходимое в работе оборудование (чем можно варить силумин):

Конструкция данной горелки разработана так, что в зону сваривания одновременно подается и ток (разжигающий дугу) и защитный газ.

Процесс сварки силумина аргоном

Плюсы данной сварки силумина:

Сварка алюминия и его сплавов

Как варить аргонодуговой сваркой? Настройка и запуск аппарата.

Первая книга в СССР о свариваемых алюминиевых сплавах: «Сваривающиеся алюминиевые сплавы (свойства и применение)» Д.И. Байков, Ю.С. Золотаревский, В.Л Руссо, Т. К.Ряжская, Судпромгиз, 1959, 236.с.

Ручная дуговая сварка плавящимся электродом

На нашем сайте mrmetall.ru вы найдете полноценную информацию по каждому виду сварки, в том числе о ручной дуговой:

Cварка tig: как настроить и научиться варить за 3 часа — в помощь начинающим

Силумин можно сварить дома, чаще всего именно ручной сваркой.

Процесс можно реализовать при помощи электродов ОК 96 50 (силуминовый стержень, вокруг щелочная обмазка )

До начала работы необходимо произвести подготовку:

И только после проведения этих работ можно приступить к сварке. Электроды обязательно нужно просушить согласно рекомендации завода-изготовителя. Печь должна быть минимум 150-200 градусов.

Не стоит забывать о правилах защиты при проведении сварных работ.

Обязательны: маска, рукавицы без повреждений, обувь для защиты стоп, защитный костюм.

Обратите внимание на то, чтобы рядом с местом проведения сварки располагался огнетушитель и все необходимые для тушения пожара средства. Недопустимо, чтобы поблизости были предметы, которые могут легко воспламениться! Обязательно иметь надежное заземление на сварочном месте.

Источник

Силумин: состав, свойства, применение сплава

Сейчас почти нельзя отыскать ту сферу, где бы не использовались алюминиевые сплавы. В частности, особое внимание стоит уделить силумину, который применяется при производстве всевозможных элементов.

Хранение слитков на складе

Что такое силумин

Силумин – особый сплав металла, производимый на базе алюминия, кремния и минимальных содержаний таких примесей, как Fe, Cu, Mn, Ca С и др. Существует ряд сплавов со схожей структурой, допустим, дюралюминий, в содержании которого присутствует основа из алюминия и кремния, но еще и лигатура меди, марганца и магния. Тот или иной элемент в сплаве оказывает существенное влияние на его свойства, поэтому очень важно правильно выбрать и ввести лигатуру.

При правильном соотношении компонентов можно добиться увеличение твёрдости и износостойкости металла, а также его литейных свойств.

Сам по себе алюминий считается достаточно мягким материалом, поэтому, главным образом, для его упрочнения, в сплав добавляется кремний (силициумом). Некоторые виды силуминов могут модифицироваться добавлением натрия и лития, что позволяет повысить содержание кремния в эвтектике силумина до 14 процентов.

Свойства силумина

Силумин — это довольно прочный и надежный материал, который используется для создания различных изделий, начиная от посуды и кухонной утвари, и заканчивая изготовлением сложных и серьезных автомобильных запчастей. Относительная дешевизна и удобные для выплавки свойства сделали силумин очень популярным и востребованным на современном рынке.

Виды изделий

Присутствие кремния в алюминии позволило создать универсальный материал, который отличается повышенной прочностью, меньшим весов, чем у стали, отменными литейными свойствами.

Химические свойства

Описывая химические свойства силумина, необходимо заметить, что они схожи с характеристиками чистого алюминия, разница заключается лишь в степени и соотношении примесей. Итоговый состав зависит от того, каковы требования выдвинуты к готовой продукции, однако существует ряд общих химических свойств для силумина:

Физические свойства

Силумин зачастую по физсвойствам приравнивают к нержавейке. Однако, он имеет одно неоспоримое преимущество – невероятную по сравнению со сталью легкость. Действительно, силумин очень легкий материал, но невзирая на низкий вес, его прочность не уступает стали или ее “родственникам”. Небольшой вес и повышенная прочность возможны благодаря низкой плотности сплава (меньше, чем у стали).

Лёгкие и прочные изделия

Как и алюминий, силумин не подвергается коррозии, имеет специальную оксидную защитную пленку, которая формируется на поверхности изделия даже при самых незначительных повреждениях. Это возможно благодаря уникальному взаимодействию кислорода и молекул алюминия.

По расцветке и внешнему виду силумин похож на алюминий, и неопытному человеку будет тяжело отличить один материал от другого. Цвет силумина серый, в разрезе – серебристый.

Сломанная деталь

Интересно также то, что силумин имеет хорошую пластичность и текучесть, что позволяет заливать его в сложные литейные формы. А низкая температура плавления (700-730 градусов Цельсия) не только позволяет сделать литейный процесс экономичным и максимально удобным, но и разрешает добиться процесса плавки наравне с пайкой, что очень удобно при ремонтных работах.

Несмотря на отличную прочность, материал характеризуется хрупкостью, что нужно учитывать при производстве особо важных и ответственных деталей.

На физсвойства воздействуют добавки. К примеру, магний и кремний могут добавлять специально для их улучшения, а вот “вредные” цинк или кальций стараются на производстве устранить. Поэтому качественный сплав силумина очень цениться, ведь даже при идентичной маркировке уровень примесей, а соответственно и качественных характеристик, может отличаться.

Механические свойства

Механические свойства в большинстве своем зависят от структуры и фазовой составляющей силумина, что в свою очередь обязательно будет отталкиваться от химического состава, условий выплавки, последующего процесса кристаллизации и термообработки.

Среди наиболее важных механических характеристик силумина, стоит выделить:

Литейные свойства

Силумин считается литейным сплавом, так как обладает повышенными литейными свойствами. Его часто применяют в машиностроении для отливки цилиндров, двигателей, коробок передач и других важных деталей.

Коробка передач

Среди позитивных качеств силумина, которые делают его выгодным и удобным для литья, стоит отметить его высокую удельную прочность, малый вес, небольшую плотность и хорошую устойчивость к образованию ржавчины. Также материал отличается дешевизной.

Несмотря на целый перечень преимуществ, существует ряд недостатков у силуминов, например, повышенная газовая пористость, крупные неметаллические включения и крупные зерна эвтектической структуры. Все это влияет на стабильность прочностных возможностей готовых элементов. Однако, эти проблемы решаются различными методиками, такими как применение защиты жидкого сплава от воздушной атмосферы, применение специальных тиглей, рафинирование, использование быстрого затвердения отливок.

Применение

В связи с тем, что силумин отличается низкой стоимостью и повышенной технологичностью, он очень широко применяется при изготовлении самых разнообразных деталей и элементов, начиная от бытовой техники, и заканчивая узлами, что используются в машиностроении и самолетостроении.

Авиастроение

В авиастроение силумин допустили благодаря тому, что его сочетание небольшого веса и повышенной прочности, является важным качеством при подъеме любых летательных агрегатов. Это позволяет не только экономить топливо, но и дает возможность делать самолеты и иные аппараты более грузоподъемными.

Элементы самолёта

Кроме этого, такие характеристики, как хорошая жидкотекучесть, малый вес и пониженная склонность к формированию усадочных раковин, позволяют использовать сплав при производстве узлов, что подвергаются сильным ударам и термонагрузкам. Допустим, из марки АЛ2 делаются корпуса внутренних приборов, кронштейнов. А вот из силумина АЛ9 или АЛ34 выполняют сверх важные и ответственные элементы, в особенности стоит выделить поршни галлейного охлаждения и установки насосного типа.

Авто- и мото- промышленность

Отменная прочность и низкий вес имеют большое значение и при автомобилестроении. Так, общий вес машины оказывает существенное воздействие на ее ходовые возможности, маневренность дорожном полотне и уровень растраты топлива.

При производстве авто- и мото- элементов и частей используется марка силумина АЛ34. Именно из нее делают картеры ДВС и остальные корпусные элементы, которые функционируют при повышенном внутреннем давлении. В мото- и автостроении силумин встречается в поршневых и цилиндрических блоках.

Картер двигателя

Оружейное производство

В оружейной области силумин начали использовать относительно недавно, однако этот материал уже завоевал большое почтение у разработчиков пневматических винтовок.

Кроме этого, сплав зачастую берут за основу при изготовлении реплик оружейных электропневматических экземпляров, изделий для страйбола и так далее. Такое распространение стало возможно только из-за дешевизны, хороших литейных свойств и малого веса материала.

Макет пистолета пневматический

Бытовые изделия

При изготовлении техники бытового характера силумин берется для создания, как внутренних элементов (тепловые обменники, запорные арматуры), так и при создании цельных конструкций (мясорубки, ключи).

Кроме деталей бытовой техники, силумин также берут для выполнения кухонной утвари (кастрюли, сковородки).

Сковородки и кастрюли

Сантехнические изделия

Надежные водопроводные смесители, фитинги водопровода, переходники, гайки, ниппеля – все это используется при конструкции и создании тех или иных сантехнических систем.

Как правило, все эти элементы располагаются внутри и имеют сравнительно небольшие нагрузки. Это связано с тем, что силумин обладает важным недостатком – повышенная пористость и крупные зерна в эвтектике литых деталей. Из-за этого нюанса, при механическом повреждении или ударе, сплав может дать трещину.

Фитинги и переходники

Другие сферы

Кроме авто- мото- и самолетостроения, силумин активно используется в судостроении из-за своей стойкости к ржавчине. В частности, этот материал используется в роли обшивки различных конструкций из стали и чугуна.

В космической сфере разные марки силумина применяют при изготовлении деталей, приборов и приспособлений, которые нуждаются в материале с низким коэффициентом линейного расширения и низкой плотностью.

Маркировка

Силумин имеет несколько вариантов маркировки. Международная ИСО устанавливает определенные качества для металла. Для примера стоит разобрать некоторые марки:

К обозначению базового и дополнительного компонентов могут приписывается данные об еще одном элементе, который имеет большое содержание. Иногда можно встретить такую маркировку “АК 15 Ц8”. Это означает, что в сплаве есть алюминий, кремний и цинк, при этом кремния в материале 15 процентов, цинка – 8, а все остальное — это алюминий.

В виде международного обозначения сплавов существует система Алюминиевой Ассоциации, в соответствии с которой первая цифра — это система легирования. Силумины, легированные кремнием, обозначают так через такую координацию: 4***, где вторая цифра – порядковый номер модификации сплава по отношению к исходному материалу, две последние цифры — это сплав и данные о его чистоте. Интересно также то, что если применяется опытная отливка, то маркировка будет пятизначной, в марке еще присутствует индекс “Х”.

Однако, наиболее простым и привычным для постсоветских государств, способом маркировки, считается такой вариант:

Маркировка по ГОСТ

Кроме системы ИСО существует маркировка в цифровом виде по ГОСТ. Например, Al-Si-порошковые сплавы SAS имеют марки 1319 и 1329. В этом обозначении первая цифра – главный элемент (1 – алюминий), вторая – система легирования, две последние – марка и модификация.

ГОСТ 1583-93

Маркировка, химический состав, физические свойства и иные характеристики алюминиевых литейных сплавов, в том числе и силуминов, устанавливаются в специальном ГОСТе 1583-93. По этой причине мы предлагает более детально рассмотреть каждую марку алюминиевых литейных сплавов по отдельности.

Итак, всего алюминиевые литейные материалы делятся на пять основных групп:

Сплавы алюминий-кремний-магний

Сплавы, которые базируются на системе алюминий-кремний-магний. Сюда входят одиннадцать марок:

Сплав алюминий-кремний и медь

К сплавам, которые основаны на системе алюминий-кремний и медь относится всего 14 марок:

Сплав алюминий-медь

К алюминиевым материалам, которые созданы на базе системы алюминий-медь, относится всего лишь 2 марки:

Сплав алюминий-магний

К сплавам, которые базируются на системе алюминий-магний, стоит отнести следующие 9 марок:

Сплав алюминий-прочие компоненты

И последняя группа включает в себя те марки сплавов, которые основаны на системе алюминий-прочие компоненты:

Можно более детально ознакомиться с “ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия.” на портале Техэксперт

Виды силуминов

Сейчас существует три основных вида силуминов:

Примесь посторонних элементов в составе сплава зависит от того, где потом будет применяться отливка. В зависимости от использования, смеси алюминия и других составляющих можно условно разделить на группы. К примеру, для приборов, которые функционируют в условиях повышенного давления, применяют специальный высоколегированный силумин. Он характеризуется повышенной стойкостью к температурным перепадам и устойчивостью к нагрузкам разного характера. А вот сплав, в котором количество кремния составляет примерно 10-12 процентов, активно применяется для установок, работающих в условиях без особых нагрузок.

Производство силумина

Металлургия активно развивается, поэтому с каждым годом появляются новые способы и технологии производства тех или иных сплавов. Также промышленность может похвастаться улучшением и модификацией старых технологий.

Литейный цех

В промышленности

Классическим методом получения силумина считается смешение алюминия с кремнием, а затем их совместная переплавка. Металлы для шихты, как правило, добывают их руды.

Однако силумин также можно производить на базе золы, которая остается на тепловых электроцентралях. Зола от бурого угля подлежит качественному восстановлению. Для этого потребуется только электролизер и криолит. Если в смеси будет криолит, то это позволит состояться реакции. Конечно, помимо кремния и алюминия в золе множество других элементов, но они практически никак не могут позволять на качество итогового сплава. В золе может быть лишь чрезмерное количество железа, но его наличие в силумине тоже допускается в качестве лигатуры – до 0,8-1,5%. Приблизительно столько и имеется в отходах ТЭЦ.

В естественной природной среде тоже можно повстречать соединения алюминия и кремния, например, в бокситовой руде. Однако, в соответствии с технологическим процессом, сплавы этих элементов выполняются искусственным путем, ведь именно такое смешение позволяет улучшить качество готовых отливок.

Ремонт изделий из силумина

По причине того, что силумин имеет нестойкие прочностные характеристики, изделия из этого сплава часто ломаются. После ударов и механических повреждений на них появляются трещины разного характера, сколы. Чтобы восстановить деталь, необходимо понимать, как правильно выполнить ремонт изделий именно из силумина.

Скол силуминовой детали

Произвести ремонтные работы можно разными способами: при помощи клея, пайки, сварки и холодной сварки. Каждый из способов стоит рассмотреть более подробно.

Сварка

Процесс сварки можно провести самостоятельно или при помощи специалиста. Вся суть работы заключается в том, что при сварке температура сплава повышается, из-за чего образуется оксидная пленка, которая и не дает частям соединиться. Чтобы устранить это препятствие, применяется аргон. Процесс сварки силумина:

Перед тем, как приступать к ремонту силуминовых изделий с помощью сварки, рекомендуется потренироваться на опытных экземплярах.

Пайка

Декоративные элементы и те изделия, которые не будут подвергаться нагрузкам, можно спаять в домашних условиях. Как правило, это делается или при помощи паяльника с мощным жалом, или же металл разогревают до 200 градусов Цельсия газовой горелкой. Для обеспечения дополнительной защиты, необходимо применять металлические накладки, оставляя открытой лишь рабочее пространство.

Пайка газовой горелкой

Для выполнения ремонта силуминового изделия пайкой, используются припои (НТS-2000, Harris-52 или ER 4043).

В месте пайки сплав нагревается до 600 градусов, технология примерно такая же, как и при сварке силумина или пайке алюминия. Для уничтожения оксидной пленки используется специальный флюс, например, Castolin 190 Flux.

Чтобы отремонтировать изделие из силумина методом склейки, следует изначально приобрести специальный клей для алюминия, а затем его развести до нужной консистенции.

Теперь надо лишь очистить деталь от лишних загрязнений, обезжирить место поломки и высушить. Затем нужно покрыть зону склейки ровным слоем клея и соединить детали. После этого рекомендуется прижать область склейки небольшим грузом на сутки.

Такой вариант подходит для тех деталей, которые не будут подвергаться серьезным нагрузкам.

Холодная сварка

Холодная сварка металла зачастую применяется при проведении ремонтных работ автомобилей и сантехнических деталей, в том числе и из силумина. При выполнении холодной сварки используется особый эпоксидный клей, который производится из эпоксидной смолы и имеет в своем составе целый перечень различных наполнителей. Такое соединение позволяет добиться повышенной прочности материала. Эпоксидный клей для холодной сварки силумина может быть двух типов:

Перед началом работы с эпоксидным клеем, следует удалить загрязнения на свариваемых деталях, убрать различные неровности и шероховатости, обезжирить и высушить поверхности. Теперь надо смешать смесь, если она двухкомпонентная (тюбики и флаконы), или же размять брусок в пальцах. Затем нужно хорошо заполнить, например, трещину, а потом аккуратно соединить, немного надавив. Не стоит использовать пресс или сильно воздействовать на изделие.

Время застывания зависит от марки клея, как правило, первичное застывание происходит уже через полчаса, однако нужно смотреть в инструкцию.

Как отличить силумин от алюминия

Алюминий и силумин внешне практически не отличаются друг от друга, поэтому даже опытные специалисты не могут сразу сказать, какой материал находится перед ними. Однако, есть ряд отличительных характеристик.

Алюминий и его сплавы являются мягкими металлами серого цвета. При этом, если алюминий сравнивать с силумином, то обнаружим, что силумин гораздо тверже, но все равно имеет повышенную хрупкость. Силумин имеет плохие показатели при нагрузках на изгиб, поэтому проверить образец можно, начав его сгибать – силумин сразу крошится.

Еще стоит сказать о цене материала. Силумин является довольно дешевым сплавом, особенно, если сравнивать его с латунью.

Также отличить силумин можно по его весу, ведь он считается очень легким сплавом. Однако, здесь нужно быть внимательным, ведь некоторые изготовители, чтобы выдать силуминовое изделие за, к примеру, латунное, добавляют в сплав тяжелые металлические включения, утяжеляя его.

В технической документации изделий из силумина обязательно будет указано обозначение сплава, например, аббревиатурой “АЛ” или литерой “Л”.

Следует заметить, что по свойствам силумин часто сравнивают с нержавеющей сталью. Но силумин легче нержавейки.

Плюсы и минусы

Среди главных преимуществ силумина перед другими алюминиевыми сплавами, стоит выделить следующие:

Несмотря на большое количество явных плюсов силумина, он имеет и недостатки:

Таким образом, становится понятно, что из себя представляет силумин, какие типы этого сплава существуют. Несмотря на то, что материал является очень востребованным, относиться к изделиям из силумина следует осторожно, так как при тех или иных нагрузках, элемент из силумина будет ломаться и выходить из строя.

Источник

Что такое силумин и где он применяется?

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:

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.

Свойства силумина

Важно, что силумин – это все сплавы, которые были получены на основе кремния и алюминия, но необходимо понимать, что не все конечные материалы обладают одними и теми же свойствами. Нужно знать, что с повышением процента содержания кремния, повышается итоговая прочность материала, но при этом растет и его хрупкость. К основным преимуществам, которые можно выделить у этого сплава относят:

Все эти преимущества в совокупности и смогли обеспечить высокую популярность данного материала.

Недостаток у этого материала лишь один – это его повышенная хрупкость. Если говорить о механическом воздействии, то силумин способен выдержать высокие нагрузки, однако если, к примеру, уронить изделие из этого сплава, то оно, скорее всего, треснет. Также стоит отметить, что температура плавления силумина не слишком высокая – всего 580 градусов по Цельсию.

Читать также: Круги на маленькую болгарку диаметр

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.

Описание материала

Определение силумина несложно найти в википедии – это сплав на основе алюминия с добавлением кремния. При этом содержание дополнительного компонента колеблется в пределах от 4 до 22%, и основную часть составляет алюминий. Состав сплава силумин также содержит небольшое количество примесей иных металлов: меди, кальция, титана, железа, цинка, марганца и других.

Так как максимальное количество кремния до 22 %, то внешне его несложно отличить от настоящего металла. Он немного затемнен, поэтому напоминает чугун, но фактически распознать этот материал сумеет только человек с опытом.

Что такое силумин в реальной жизни, и где он встречается?

Виды силумина

Силумины в цветной металлургии делятся на:

Кремний залечивает горячие трещины

Присутствие кремния обычно предотвращает образование горячих трещин, а также улучшает текучесть литейных алюминиевых сплавов. Всего лишь 5 % кремния в сплаве обеспечивает достаточную степень изотермического затвердевания, чтобы исключить образование горячих трещин и, в то же время, повысить текучесть сплава. Литейщики часто называют алюминиевые сплавы с широким интервалом температуры затвердевания как «трудные для литья». Однако трудными их делает не широкий температурный интервал затвердевания, а скорее характерная, неизотермическая, форма кривых охлаждения, а также недостаточная жидкотекучесть. Обе эти проблемы – от отсутствия в достаточном количестве кремния. Американский литейный алюминевый сплав 332 (9,5%Si-3,0%Cu-1,0%Mg), его ближайший отечественный аналог – АЛ25, имеет относительно широкий температурный интервал затвердевания, но поскольку он содержит значительное количество кремния, то имеет неплохую жидкотекучесть и близкое к изотермическому затвердевание.

Литейные алюминиевые сплавы с большим содержанием кремния (американские серии 3хх и 4хх, группы I и II по ГОСТ 1583-93) значительную часть своего затвердевания «проводят» на эвтектической «площадке» кривой охлаждения. Когда охлаждение доходит до температур ниже этой «площадки», большая доля твердого сплава уже образовалась и только фазы с самыми низкими температурами затвердевания еще остаются жидкими (обычно эвтектики с участием меди и/или магния). К этому моменту сплавы уже успевают сформировать достаточную твердую и прочную структуру. Эта структура способна успешно противостоять усадке при оставшемся охлаждении от эвтектической «площадки» до полного затвердевания без образования горячих трещин.

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:

Ремонт

Так как может случиться, что появятся трещины или же разломы на деталях из этого сплава, то есть возможность проведения ремонтных работ. Чаще всего для проведения этого типа работ применяют специальное вещество – эпоксидный клей. Однако в том случае, если деталь должна будет эксплуатироваться в среде с повышенными нагрузками, лучше всего использовать сварку. Однако необходимо учитывать состав сплава, так как далеко не все они способны выдержать температуру работы сварочного аппарата, некоторые из них могут просто расплавиться.

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:

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:

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.

Силумин

Начать стоит с того, что существует несколько различных сплавов, в которых используется алюминий. Однако именно этот считается наиболее востребованным среди прочих. Силумин – это следующая ступень после алюминия. Получают его при помощи сплава кремния, добавленного в этот химический элемент. Совмещение этих двух элементов обеспечивает полученный сплав повышенной твердостью, а также повышенной устойчивостью к износу деталей, полученных из сплава.

Содержание кремния в таких сплавах колеблется от 4 до 22%. Также стоит сказать, что могут добавляться еще некоторые элементы. К ним относят медь, цинк, титан, железо или кальций. Также известно, что в состав силумина входит от 5 до 14% силиция.

Группы сплавов

Существует несколько групп силумина, связанных с его применением:

Свойства нормальных силуминов

Первая группа силуминов из алюминия – это эвтектические. Их прочностные параметры довольно малые, однако преимущество этого типа в другом. Она обладают отличными литейными параметрами. Материалы из такого сплава применяются в литье тонкостных изделий, которые в будущем будут применяться в среде повышенной вибрации или под действием ударных нагрузок.

Также важно отметить, что при литье этой группы сплавов, к ней могут быть предъявлены такие требования, как удлинение микроструктуры. Чтобы выполнить это требование, необходимо при операции литья в кокиль или же в форму модифицировать силумин натрием.

Читать также: Пылесос циклон своими руками видео

Также важно отметить, что высокой устойчивостью к воздействию на сплав агрессивной среды обладают только те, которые характеризуются высокой чистотой состава. Другими словами, в таких материалах должно быть минимальное содержание разнообразных примесей, таких как железо и прочие.

Источник

Все что нужно знать про силумин о том что это такое и где его используют

Современная металлургия поставляет свыше 1000 наименований различных типов материалов. Но до сих пор сплав силумин занимает среди них видное место. Его применение продолжает охватывать все новые и новые отрасли производства вот уже в течение 15 лет. Обладание какими свойствами не позволяет терять ему своей актуальности по сей день что это такое?

Общие сведения

Сплавы на базе алюминия и кремния называются силуминами. Они относятся к категории литейных сплавов и занимают около 55% всей алюминиевой металлургической промышленности.

Существует 2 основные разновидности:

Двухкомпонентный силумин является термически неупрочняемым и обладает низкими механическими характеристиками. Единственно возможным способом повысить прочность — уменьшить скорость затвердевания отливки в форме или добавить в расплав лигатур щелочных металлов, таких как стронций, литий или натрий.

Повышение скорости кристаллизации дает более предпочтительные результаты, но имеет один важный недостаток. В случае литья тонкостенных деталей повышается вероятность образования трещин на поверхности отливок. Единственный способ избежать этого — это применение технологии литья под давлением, что более затратно с экономической точки зрения.

Модификация щелочными металлами дает меньший прочностной эффект, но этот процесс более технологичен и универсален. По этой причине он чаще встречается в практике.

Улучшение механических свойств здесь происходит за счет изменения величины зерна. Внутренняя структура при этом остается неизменной.

Эффект от модифицирования тем сильнее, чем больше количество кремния в силумине. Именно зерна кремния подвергаются рекристаллизации в силуминовых сплавах, и именно благодаря этому происходит улучшение механических свойств. Поэтому при содержании кремния меньше 5% модификация становится бессмысленным.

Специальные силуминовые сплавы помимо кремния и алюминия имеют в своем составе такие компоненты как магний, медь и железо. Введение данных элементов делает материал термически упрочняемым. По этой причине специальные сплавы отличаются более высокими механическими свойствами по сравнению с простыми. Особенно это касается такого параметра как предел текучести.

Термическая обработка в большинстве случаев заключается в закалке и последующем искусственном старении. Так, закалка АЛ4 проходит при 550 ºС и выдерживается при данной температуре в течение 3-5 часов. После этого сплав резко охлаждают в воде и отправляют в печь. Там уже проводится искусственное старение (175 ºС), которое окончательно доводит материал по физической структуре и механическим характеристикам.

Также все силуминовые сплавы относят к первой группе свариваемости. Сварка не требует дополнительной подготовки в виде предварительного прогрева детали. Сварные швы получаются плотными и по прочности не уступают цельным сплавам.

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:

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.

Простые формы

Какие есть способы литья алюминия? Проще всего вылить расплавленный металл в металлическую форму: старую кружку, сковородку, консервную банку. После остывания болванку извлекают. Проще это сделать, если обстучать еще не остывшую форму. Если на ней были рифленые бортики или обратные углы, каркас придется разрезать. Можно вылить слегка остывшую каплю металла просто на подготовленную несгораемую поверхность. Такие способы называют открытыми.

Если есть необходимость сделать особую отливку, сначала нужно приготовить для нее форму по размеру. Чтобы металл после остывания приобрел четкие очертания, делают закрытые формы из двух или более составных частей. Одна из них является основной, а другая обычно формирует свод или боковую поверхность. В ней делают отверстия. Часто сверху над ними добавляют еще одну часть формы – воронкообразные летники для удобства.

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.

Изготовление сложных форм

Отливки сложной конфигурации делают по другой методике. Чаще всего материалом служит гипс (алебастр). Формы без обратных углов и поднутрений могут быть разборными и состоять из двух или более частей. Долго они не прослужат, но несколько отливок вполне реально получить.

Сложный узел или декоративную объемную модель можно изготовить один раз, при этом форму придется разбивать. Есть два метода в работе. Можно изготовить восковую (парафиновую) модель, залить ее гипсом. Позже в процессе интенсивной сушки этот материал расплавится и выльется через летники.

Литье алюминия в гипсовую форму по пенопласту предполагает изготовление из этого материала макета будущей отливки. Он заливается подготовленной смесью и уже не извлекается. Расплавленный алюминий заливается поверх. Температура металла плавит пенопласт, он испаряется в процессе, а жидкий алюминий заполняет освободившееся при этом пространство.

Виды силумина

Силумины в цветной металлургии делятся на:

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:

[править] Драма

Кулачок замка — одна из самых нагруженных частей конструкции. И самое слабое звено. Уникальна для каждой модели врезного замка, потому найти в продаже для нужного проблематично.

Традиция делать ломающиеся в самый неподходящий момент детали из силумина для ширпотреба вошла в моду в позднем Совке в 70-е, после чего её приняли на вооружение китайцы. А когда началась постэндориндустриальная эпоха, всяческие говноматериалы стали топом как краеугольный камень общества потребления, а Поднебесная — мировой фабрикой, клепающей шлак на весь мир. В числе прочего, силумин оказался весьма востребован.

Собственно, понять узкоглазых можно: алюминий дорог, кремний дёшев, за счёт того что в промышленных масштабах гонится из песка. Первый медленно, но верно, окисляется на воздухе, второй разъедается водой. Если спаять оба компонента правильно, при бережном обращении деталь из тру-силумина прослужит вам долгие годы. Вот только зачем? — спросит китаец. Гораздо выгодней продать то, что завтра сломается, и разорить демпингом производителей качественных вещей, чтобы у покупателя не было выбора и он снова пришёл к тебе. Хрестоматийный случай глобалистического монопольного сговора. Именно поэтому любые силуминовые вещи ломаются чуть реже чем всегда, особую ненависть вызывает крепёж — гайки, болты, муфты. Наиболее меметичны силуминовые крепёжные шайбы гибких водопроводных шлангов, установленные жадными хозяевами на первых этажах. Именно это слабое звено — наиболее частая причина затопления себя и соседей. Силумин является совершенно негодным проводником, но и изолировать от утечки тока, ясное дело, не может. Словом, Nuva vagina, nuva Rubra Cogorta

. Таким образом, без поддержки амбивалентного элемента, алюминиевая основа быстро покрывается окалиной, а кремний, как несложно догадаться, неумолимо вымывается водной стихией. Конец немного предсказуем.

В этой стране и вообще везде, где можно найти жёсткую воду или устаревший водопровод, рассчитанный на винрарные вентили и соединения (то есть лопающийся от гидроудара на раз при совмещении с шаровыми кранами и прочей современной благодатью), явление цветёт пышным цветом и собирает огромный профит.

Также любимое дело производителей — сделать всё изделие из нормальных материалов (например дверной замок), а небольшую (и сцуко очень важную) деталь внутри — из силумина. Внешне такое не детектится, а через пару лет силуминовая деталюшка ломается (особенно если на неё приходится нагрузка), чем доставляет вам множество проблем. А когда вы придёте в магазин, внезапно там этой самой детали не окажется, потому что её (вот неожиданность) отдельно не производят. Хотя, при наличии определенных скилов (и знакомом токаре/фрезеровщике/3d-печатнике, который за пузырь сделает вам такую же деталь, но из нормального материала) можно сделать даже лучше, чем было.

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:

Изделие готово к эксплуатации при небольших нагрузках.

Самодельная печь для плавки

Проще всего взять несколько огнеупорных кирпичей и выложить из них очаг. Это удобно делать в подходящей металлической емкости (старая кастрюля), которая будет использована в качестве каркаса. Сбоку делается отверстие для подведения патрубка подачи воздуха. Можно приспособить подходящий по диаметру отрезок металлической трубы. К нему подключают шланг пылесоса, фен или другое подающее воздух устройство.

Внутрь закладывается древесный (каменный) уголь. Разжигается огонь, включается подача воздуха. Сосуд, где будет плавиться алюминий, устанавливается внутрь печи. С боков он также обкладывается углем. Желательно на печь сделать крышку, чтобы тепло не уходило напрасно, а оставить лишь отверстие для отвода дыма.

В идеале топливник делают цельным с овальным сводом. Используют специальные смеси для кладки жаропрочного кирпича и футеровки печей. Такую конструкцию вполне можно соорудить из старого ведра. Внутренний свод формируют, используя пластмассовые цветочные горшки подходящего размера. Внутрь массы для армирования можно вмуровать металлическую сетку. После застывания смеси получится добротная печь, способная выдержать не одну плавку.

Применение

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

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.

Особенности приемки отходов алюминия с высоким содержанием кремния

Сдача лома силумина производится как отходы алюминиевых сплавов. Именно так его покупают на большинстве пунктов приема металлолома. Аналогичное положение отходам этого материала отводится в государственном стандарте. Последняя редакция ГОСТ 1639-2009 отводит под алюминиевые соединения с высоким содержанием кремния несколько категорий:

Концентрация кремния в сплавах колеблется от 9 до 22%.

Изделия из силумина

Группы сплавов

Существует несколько групп силумина, связанных с его применением:

Источник

Силумин, чугун или сталь? Что выбрать для уличного освещения?

Силумин — это сплав, изготовленный на основе алюминия. В последние годы на полках магазинов попадается всё больше предметов из силумина — сковороды, кастрюли, кухонная утварь, сантехнические детали, строительные материалы. Перед тем как покупать изделия из этого сплава необходимо ознакомиться с его характеристиками и методами производства.

Замок из силумина

Общие сведения

Люди, не знающие о сплавах металлов, вряд ли понимают, что такое силумин. Силумин представляет собой смесь, в состав которой входит алюминий и кремний. Дополнительным компонентом, входящим в состав сплава, является кремний. Его может содержаться 4–22%. Остальную часть занимает алюминий. Материал силумин может дополняться различными вкраплениями других металлов.

Химические и физические свойства

Основные свойства силумина напрямую зависят от его состава. От посторонних вкраплений и процентного содержания кремния, меняются характеристики сплава. Химические и физические свойства:

Ключевые преимущества сплава, которые выделяют покупатели продукции силумина — это невысокая стоимость, износоустойчивость и малый относительный вес.

Маркировка

Силумин маркируется согласно международной системе ИСО, в которой устанавливаются определённые требования для сплавов:

Дополнительно к обозначению основного и дополнительного компонента может добавляться ещё один материал с наивысшим процентным содержанием в составе сплава. Например существуют маркировки на которых написано «АК 15 Ц7». В составе смеси содержится алюминий, кремний и цинк. Два последних компонента занимают 15 и 7%, а алюминий занимает остальной объём.

Маркировка

Композитные материалы

Уличные светильники, изготовленные из материалов с разными физическими свойствами. Так как на предыдущих примерах мы ясно увидели, что ни один из существующих материалов не отвечает всем требования, которые мы предъявляем к уличному освещению, по этому, в композитных конструкциях используется, как правило, стальное основание и внешний слой из инертных полимерных материалов.

Преимущества композитного материала:

Не ржавеет.Основание из конструкционной стали дает необходимую прочность и жесткость конструкции. Качественное долговечное покрытие. Толстый слой внешнего покрытия из полимерных материалов обеспечивает 100% защиту от коррозии и окисления на десятки лет. Покрытие устойчиво к солнечным лучам и сохраняет цвет изделия на срок не менее 20 лет.

Декоративность. Полимерный материал при производстве светильников позволяет производить сложные высокохудожественные детали, имитируя чугунное литье. Высокая защита от пыли и влаги. Уличные и ландшафтные светильники из композитных материалов не проводит электричество.

Существует такие виды сплавов силумина:

Добавление сторонних металлов в состав смесей зависит от дальнейшего использования отливки из силумина. Смеси алюминия и других материалов можно разделить на группы в зависимости от их использования в промышленности. Например, для оборудования, работающего с большим давлением, используется высоколегированный силумин. Такой материал устойчив к перепадам температур и повышенным нагрузкам. Силумин с процентным содержанием кремния около 10–12 используется для изготовления оборудования, которое работает без серьёзных нагрузок.

Отзывы

Ирина Петровна Усиковая, 49 лет, г. Тула

Месяц пользовалась набором кастрюль из нержавейки. Не понравилось. Пища постоянно пригорает, несмотря на двойное дно. Вода закипает долго. Вернулась к традиционному алюминию. О вреде стараюсь не думать. Еще не известно, из какой нержавейки китайские кастрюли сделаны.

Ольга Александровна Вишневская, 37 лет, г. Новосибирск

Алюминиевые сковороды всегда покупаю толстостенные. Есть простые и с антипригарным покрытием. Нержавейка как-то не пошла. Вреда от алюминия на своем здоровье не ощущаю. Бабушка всю жизнь пользовалась и ничего, все нормально.

Была ли Вам данная статья полезной?

Производство

В процессе развития металлургии появляются новые способы производства сплавов. Также улучшаются старые технологии. Производить силумин можно двумя способами:

Также можно найти смесь алюминия и кремния в природе. Эти два компонента содержаться в бокситовой руде. Однако получить сплав, который будет использоваться в промышленности, можно только искусственным путём.

Область применения

Слабая сторона механизмов и деталей из силумина — низкий показатель прочности. При сильном ударе металл может треснуть.

Пневматический пистолет

Группы сплавов

Существует несколько групп, на которые подразделяется силумин. Это разделение осуществляется по применению этого материала для различных целей.

Эвтектический силумин, который имеет маркировку АК12, то есть всего лишь 12% содержания кремния, а также не упрочняется термической обработкой и не образуется усадочной прочности, рекомендуется использовать для изготовления герметичных деталей приборов или агрегатов невысокой нагруженности.

В качестве примера доэвтектического силумина можно взять сплав АК9ч. Для его изготовления уже применяется закалка при температуре в 530 градусов со временем выдержки от 2 до 6 часов. После этого идет процесс охлаждения материала в горячей воде и активизируют процесс старения при температуре в 175 градусов, который длится в течение 15 часов. Применение силумина этой группы осуществляется для изготовления нагруженных и крупногабаритных деталей.

Третья группа сплавов – это высоколегированный заэвтектический силумин, маркировка которого АК21М2. Принадлежность этого материала – поршневая группа сплавов. Этот материал предназначается для работы в среде с повышенными температурами, так как выделяется повышенной жаропрочностью, высоким коэффициентом износоустойчивости.

Как произвести ремонт изделий из силумина

Низкий показатель прочности материла обуславливает частые поломки изделий, изготовленных из силумина. После ударов на них могут появляться трещины и сколы. Чтобы привести изделие в порядок, требуется знать, как правильно провести ремонтные работы в домашних условиях. Для этого нужно соблюдать определённую последовательность:

Желательно прижать место склейки грузом.

Можно провести ремонтные работы с помощью сварки. Однако в этом случае нельзя сильно перегревать материал. В противном случае образуется оксидная плёнка, которую придётся счищать. Лучшим вариантом для соединения деталей с помощью сварки будет использование аргона. Он защитит силумин от воздействия факторов окружающей среды во время сваривания.

Руководство по чистке и использованию предметов из алюминия

Большинство домохозяек предпочитают именно алюминиевую посуду. Почему? Все предельно просто: алюминий – отличный проводник тепла, а значит, продукты в такой посуде разогреваются моментально и не пригорают. Сосуды из алюминия практически не изнашиваются, легко эксплуатируются.
Наверное, все не раз замечали, насколько ярко сияет еще не использованная алюминиевая посуда в магазине? Это преимущество часто привлекает хозяек, и они тут же стремятся приобрести эту красоту. Жаль, что спустя время сияние сходит на нет, образуется накипь. Этим не в положительном ключе славится посуда алюминиевая. Вред от нее может быть только при неправильном уходе. Для возвращения былого блеска любимой кастрюле кухарки прибегают к использованию бытовой химии, но увы, результаты не оправдывают надежд.

Однако есть масса вполне легких и доступных каждому способов, при помощи которых алюминиевая посуда будет очищена и приобретет былую новизну. Прежде чем начать чистку алюминиевых сосудов, следует прочитать некоторые рекомендации:

Ценообразование

Хоть алюминий и входит в 5 самых распространённых металлов на планете, его запасы постепенно сокращаются. Поэтому производителям дешевле делать изделия из сплава, нежели использовать чистый материал. На стоимость силумина влияют некоторые факторы:

Обычно цена сплава высчитывается в зависимости от стоимости компонентов, которые входят в его состав. Вещества и их количество указывается на изделии.

Смесь алюминия и кремния становится популярнее с каждым днём. Износоустойчивость, лёгкий удельный вес, устойчивость к воздействию коррозийных процессов — ключевые преимущества, привлекающие покупателей. Однако нельзя забывать про низкую прочность этого материала. При поломке изделия из силумина его можно починить с помощью эпоксидной смолы, клея для алюминия или аргоновой сварки.

Рекомендации по использованию алюминиевой посуды

Советы просты и легки для запоминания.

Источник

Характеристика силумина: состав, свойства, применение сплава

Что такое силумин

Силумин – это сплав металла, изготавливаемый на базе алюминия. В целом, различные сплавы алюминия широко распространены в промышленности, точно так же, как и сплавы с содержанием свинца.

Формула силумина достаточно простая, основными компонентами являются алюминий и кремний, в зависимости от вида силумина содержания кремния в процентах может быть от 10 до 20. При этом, сплавы с добавлением кремния более прочные, чем алюминий со свинцовой добавкой.

Отзывы

Ирина Петровна Усиковая, 49 лет, г. Тула

Месяц пользовалась набором кастрюль из нержавейки. Не понравилось. Пища постоянно пригорает, несмотря на двойное дно. Вода закипает долго. Вернулась к традиционному алюминию. О вреде стараюсь не думать. Еще не известно, из какой нержавейки китайские кастрюли сделаны.

Ольга Александровна Вишневская, 37 лет, г. Новосибирск

Алюминиевые сковороды всегда покупаю толстостенные. Есть простые и с антипригарным покрытием. Нержавейка как-то не пошла. Вреда от алюминия на своем здоровье не ощущаю. Бабушка всю жизнь пользовалась и ничего, все нормально.

Была ли Вам данная статья полезной?

Состав сплава

В зависимости от вида, силумин имеет различный состав. Наиболее часто встречаются следующие разновидности:

Кроме того, в промышленности часто используются и другие алюминиевые сплавы:

Производство силумина

Металлургия постоянно развивается, появляются новые технологии, совершенствуются старые технические процессы. Существует два способа получить сплав – силумин:

Кроме того, смесь алюминия и кремния иногда можно встретить в природе, в частности в бокситовой руде, но сделать качественный и пригодный для использования в производстве сплав можно только искусственным путём.

Свойства силумина

Силумин имеет свойства, которые сделали его очень популярным материалом на современном рынке. Он достаточно прочен и надёжен, а невысокая стоимость и удобство изготовления сложных элементов, часто делают этот материал незаменимым. Рассмотрим более подробно его свойства.

Интересное: Холодная ковка металла своими руками

Химические свойства

Силуминовый сплав схож по своим химическим свойствам с чистым алюминием, всё зависит лишь от количества примесей. Например, в отличии от дюралюминия силумин не подвержен коррозии в условиях повышенной влажности, в том числе и морской воде.

Физические свойства

Силумин по своим физическим свойствам часто сравнивают с нержавейкой, но при этом он гораздо легче. Сплав обладает следующими физическими свойствами:

Механические свойства

Механические свойства напрямую зависят от химического состава сплава, и процесса его изготовления. Главными механическими характеристиками силумина можно считать:

Литейные свойства

Алюминиево-кремниевые сплавы отлично подходят для изготовления литых изделий. При этом, материал обладает высокой удельной прочностью, небольшим весом и устойчивостью к коррозии. Дополнительным преимуществом является невысокая стоимость готового изделия.

Несмотря на явные преимущества у силумина есть и недостаток – повышенная газовая пористость, однако современные технологические процессы дают возможность устранить эту особенность в процессе литья.

Композитные материалы

Уличные светильники, изготовленные из материалов с разными физическими свойствами. Так как на предыдущих примерах мы ясно увидели, что ни один из существующих материалов не отвечает всем требования, которые мы предъявляем к уличному освещению, по этому, в композитных конструкциях используется, как правило, стальное основание и внешний слой из инертных полимерных материалов.

Преимущества композитного материала:

Не ржавеет.Основание из конструкционной стали дает необходимую прочность и жесткость конструкции. Качественное долговечное покрытие. Толстый слой внешнего покрытия из полимерных материалов обеспечивает 100% защиту от коррозии и окисления на десятки лет. Покрытие устойчиво к солнечным лучам и сохраняет цвет изделия на срок не менее 20 лет.

Декоративность. Полимерный материал при производстве светильников позволяет производить сложные высокохудожественные детали, имитируя чугунное литье. Высокая защита от пыли и влаги. Уличные и ландшафтные светильники из композитных материалов не проводит электричество.

Применение

Невысокая стоимость и хорошие характеристики материала сделали его очень популярным в различных сферах, начиная от бытовой техники и заканчивая авиастроением.

Авиастроение

Силумин получил широкое распространение в авиастроении благодаря небольшому весу и повышенной прочности. Характеристики материала позволяют использовать его в узлах и агрегатах, которые подвержены вибрациям и сильным ударам. В частности, из него может быть изготовлен корпус внутреннего прибора, кронштейны и другие важные элементы.

Авто и мото промышленность

Снижение веса автомобиля может значительно сказываться на общих характеристиках, не удивительно, что и тут высоко ценится соотношение веса и прочности силумина. Силумин применяется для изготовления кузовных элементов, картеров ДВС, в мототехнике его можно встретить даже в поршневых блоках.

Оружейное производство

Интересное: При какой температуре плавится свинец

Бытовые изделия

В быту также можно встретить изделия из силумина. Изделия могут быть самыми разнообразными, начиная от мясорубок, теплообменников и запчастей для бытовой техники, заканчивая кастрюлями, сковородками и прочей кухонной утварью.

Сантехнические изделия

Комплектующие для водопроводных систем, расположенных внутри помещения крайне редко подвергаются серьёзным ударным нагрузкам. Поэтому при изготовлении смесителей, переходников, фитингов и прочих деталей сантехники широко применяется силумин.

Другие сферы

Устойчивость к коррозии и морской воде даёт возможность применять материал в судостроении, для обшивки различных конструкций из стали. Некоторые марки силумина применяются в космической отрасли.

Стальной прокат для уличного освещения

Прочный и не дорогой в производстве материал (не относится к кованым изделиям).

Преимущества стали:

Прочность. Материал противостоит значительным нагрузкам. Имеет не высокую стоимость.

Недостатки стали:

Эстетика. Сложность изготовления декоративных деталей. Особенно когда идет речь о садовых или парковых фонарях в стиле «классика». Изделия из стали в декоративном плане на много «проще» светильников изготовленных из силумина и чугуна.

Коррозия. Основная проблема стальных светильников. Окрашенная, не оцинкованная сталь коррозирует в течении двух-трех сезонов. Это может стать большой проблемой, если такие светильники расположены, например, в парке, где нет возможности использования специальной техники.

Маркировка

Маркироваться силумин может различными вариантами. Международная система ISO предъявляет к сплавам определённые требования. Рассмотрим некоторые марки в качестве наглядного примера:

Иногда к маркировке может добавляться процентное значение ещё одного компонента, который в большом количестве входит в состав сплава, например:

АК 15 Ц8. «Ц8» — означает что в сплаве содержится 8% цинка.

Для международного рынка создана система Алюминиевой Ассоциации. При применении этой системы используется четырёхзначных шифр, в котором первая цифра будет «4» (обозначает систему легирования), вторая цифра – несёт в себе порядковый номер модификации сплава, третья и четвёртая – это состав сплава и информация о его чистоте. В случае с применением опытной отливки, к маркировке добавляется «Х».

На территории постсоветского пространства для маркировки чаще используют ГОСТ, в этом случае сплавы также будут обозначаться четырёхзначным шифром, например, 1319. В это случае, цифра «1» стоящая вначале обозначает главный элемент – алюминий. Вторая цифра – говорит о системе легирования, а последующие о марке и модификации сплава.

Чем вредна алюминиевая посуда для здоровья

Основным преимуществом алюминиевых кухонных предметов считается то, что они не несут вреда приготовленным блюдам. Образовавшаяся оксидная пленка не дает металлу вступать в реакцию с пищей. Если имеется антипригарное покрытие, то можно готовить даже кислые блюда.

Основные достоинства и польза подтверждаются следующими фактами:

Алюминиевые кухонные предметы удобно размещать на полках в большом количестве, так как из-за легкого веса они не обрушатся.

Существует много мифов о вреде алюминиевой посуды для организма человека, придуманных самими людьми. Всемирная организация медиков доказала, что используемый при производстве металл не является канцерогеном. Алюминий не вызывает онкологические заболевания. Попадание в организм металла ничтожное, и то при условии, что используется посуда без антипригарного слоя.

Производство посуды из алюминия не требует больших финансовых затрат. Поэтому она доступна для многих. Пластичность металла позволяет изготавливать продукцию различных форм. К другим положительным свойствам алюминиевой посуды можно отнести:

При неправильном использовании металл может потемнеть, что испортит поверхность. Недостатком алюминиевой утвари является то, что в такой посуде не все можно готовить. Также нежелательно хранить кислые продукты. Иначе происходит разрушение оксидной пленки. Пища приобретет металлический привкус. Оксидную пленку можно восстановить, но она не будет уже такой прочной, как вначале.

Алюминиевыми ложками или вилками можно есть кислую пищу, т.к. за время еды металл не успевает окислиться.

В списке возможных блюд – макароны по-флотски, рис с овощами, гречневая каша с грибами, мясные бульоны и супы. Можно ли варить в алюминиевой кастрюле варенье, это уже другой вопрос. Но кое-что хозяюшкам важно знать: перед тем, как поставить переработанные ягоды на огонь, их засыпают сахаром минут на 40.

Если джем нужен не для консервации и варится всего 5-10 минут, переживать бессмысленно. Главное, сразу переложить готовый продукт в пиалу и не мучиться вопросом – алюминиевые кастрюли вред или польза. Особенно вкусными в такой посуде получаются:

Варенье в алюминиевой кастрюле лучше готовить из груш. Сахара в них меньше, чем в яблоках. А значит, и объемы выделяемой кислоты тоже меньше. Особенно вкусными в посуде емкостью 5-7 л получаются блюда, приготовленные на костре. В алюминиевой кастрюле массой 800 мл удобно варить перловку для рыбалки, а в больших емкостях – от 15 до 20 л – походные супы.

Что нельзя готовить в кастрюлях из алюминия? В «черном» списке – продукты, содержащие щелочь. К ним относятся свекла, морковь, чеснок, редис и сельдерей. Оксидную пленку также разрушают петрушка, кинза, листовой салат, финики и сухофрукты.

Итак, для начала узнаем из каких именно материалов выпускается алюминиевая посуда. В пищевом производстве для изготовления такой посуды применяют чистый алюминий и некоторые сплавы этого металла. Они меняют физические качества алюминия, воздействуют на термостойкость, а также на его пластичность.

Как правило, в производстве применяются готовые алюминиевые листы. Затем из этих листов штампуется кухонная утварь. В основном в процессе применяется способ чеканки либо ковка. Конечно же, не многие люди, когда покупают подобную посуду, уделяют особенное внимание вопросу изготовления. Однако следует отметить то, что кованая посуда имеет большую прочность и теплопроводимость.

Та посуда, которая изготовлена только из алюминия, без добавления дополнительных веществ, пользуется огромной популярностью. Однако она стоит сравнительно дороже.

Мифы, которые связаны с применением посуды из алюминия:

Алюминиевая посуда
Теперь перечислим положительные и отрицательные стороны алюминиевой посуды. Положительные:

Отличие силумина от других металлов и сплавов

Что бы понять, что перед вами, силумин или сталь, достаточно запомнить и обратить внимание на несколько простых вещей:

Интересное: Как обозначается шероховатость поверхности на чертеже — классы и ГОСТ

Как почистить алюминиевую посуду в домашних условиях

Сразу после покупки алюминиевый кухонный предмет стоит прокипятить, добавив на 1 л воды 5 ч. л. соли. Если после приготовления пищи стенки потемнели, вернуть блеск поможет полоскание в воде с добавлением аммиака. Можно попробовать натереть стенки мягкой тряпкой с сухим порошком для чистки зубов.

Если появились пятна на алюминиевой посуде, их стирают разрезанным пополам яблоком. Темный налет удаляют влажной мочалкой, смоченной уксусом. Сразу после чистки алюминиевый предмет моют чистой водой. Поможет вернуть блеск мытье водой с растворенной бурой из расчета 1 л/1 ст. л. Подгоревшую пищу устраняют только замачиванием на сутки.

Считается, что за такой посудой довольно сложно ухаживать. Хозяйки боятся испортить оксидную пленку, которая образуется на поверхности. Эта пленка имеет защитное свойство и появляется после химреакции металла с кислородом. На заводах применяют электрохимическое оксидирование, которое создает пленку с большой прочностью.

Благодаря оксидной пленке еда не взаимодействует с металлом, поэтому качество продуктов, разогретых в алюминиевой кастрюльке, остается высоким.

Кислоты и щелочные средства, которые вы используете при очистке, могут нарушить защитную пленку. То же относится к порошкам, щеткам, скребкам, мочалкам с железными волокнами. Из-за того, что от обычных средств во время чистки алюминиевой посуды толку мало, женщины теряются, когда речь заходит об удалении сильных загрязнений.

Если на алюминиевой сковородке пригорела пища, следует просто замочить ее на несколько часов или же налить воду и поставить на огонь. Справиться с почерневшим металлом поможет сода или уксус, которые нужно развести водой. От черных пятен помогает и молочная сыворотка.

Мыть такую посуду необходимо аккуратно, используя только мягкие губки или фланелевые тряпочки. Лучше всего подходят средства для мытья фарфора или стекла. Они помогут кастрюлям и сковородкам вернуть утраченный блеск.

Советские женщины в эпоху дефицита использовали более изощренный метод очистки – кипячение в водном растворе силикатного клея и соды (по 100 граммов на 4 литра воды).

Современная хозяйка вряд ли будет использовать такие методы, чтобы вернуть первоначальный вид своей любимой кухонной помощнице, так как в магазине сейчас можно купить деликатные средства для очистки.

Ремонт изделий из силумина

Силумин не отличается устойчивостью к ударным нагрузкам, следовательно, может быть подвержен разного рода механическим повреждениям. После ударов или падений на изделиях из силумина могут появляться трещины и сколы. Технология ремонта силумина имеет некоторые особенности.

Сварка

Варить силумин обычными электродами не получиться, т.к. при повышении температуры на поверхности изделия появляется оксидная плёнка, не дающая частям соединиться. Поэтому сварочные работы нужно производить с применением вольфрамовых электродов и специализированных припоев. Порядок работ:

Сварочные работы, связанные с силумином, требуют определённых навыков и сноровки, без опыта выполнить сварной шов с первого раза скорее всего не получится.

Пайка

Изделий, которые не подвергаются нагрузкам можно ремонтировать при помощи пайки в домашних условиях. Работы можно производить мощным паяльником или газовой горелкой. Поверхность вокруг рабочей области желательно защитить металлическими накладками. В месте спаивания сплав нагревается до 600 °С. Для качественного результата требуется специальный припой (например, ER4043) и флюс (Castolin 190 Flux).

Клей для алюминия сегодня есть в свободной продаже, им можно ремонтировать детали, которые не подвергаются нагрузкам. Процесс склеивания прост:

Холодная сварка

Холодная сварка для силумина бывает двух типов:

Перед применением холодной сварки, поверхность детали очищается и обезжиривается, удаляются лишние неровности и шероховатости. После подготовки поверхности трещина или скол заполняются холодной сваркой и соединяются с небольшим давлением. В данном случае не стоит использовать пресс или слишком сильно давить на изделие.

Сварка

Ремонт силумина в домашних условиях при помощи аргонодуговой сварки считается наиболее простым способ. Однако все признают, что лучшим решением для ремонта деталей все же будет обратиться к профессионалам, но и самостоятельная сварка также вполне реальна. Важно отметить, что работа аргонодуговой сварки должна осуществляться в среде инертных газов.

Чаще всего для достижения этой цели используют непосредственно аргоновый газ, однако в некоторых случаях возможно использование смеси аргона с гелием. Также важно отметить, что после проведения сварочных работ по ремонту деталей из силумина, все сварочные швы необходимо подвергнуть обработке. После этой процедуры швы будут практически незаметны.

Источник