Охарактеризуйте типичные литейные алюминиевые сплавы системы AL-Si?

Типичными представителями литейных алюминиевых сплавов являются сплавы системы AL-Si, получившие название силумины. Наиболее распространен сплав АЛ2, содержащий 10-13% Si (рис. 1.1.2,1.), обладающий высокой коррозионной стойкостью. Литейные алюминиевые сплавы близки по составу к эвтектическому сплаву и поэтому отличаются высокими литейными свойствами, а отливки – большой плотностью.

Рис. 1.1.2. Диаграмма состояния Al-Si. Влияние модифицирования на кристаллизацию в системе Al-Si: 1 – без модифицирования; 2 – после модифицирования.

Этот сплав содержит в структуре эвтектику a+b и первичные кристаллы кремния (рис. 1.1.3, а). Кремний при затвердевании эвтектики выделяется в виде грубых кристаллов игольчатой формы, которые играют роль внутренних надрезов в пластичном a-твердом растворе. Такая структура обладает низкими механическими свойствами.

Рис. 1.1.3. Микроструктура сплава АЛ2 (х340): а – до модифицирования; б – после модифицирования.

Для измельчения структуры эвтектики и устранения избыточных кристаллов кремния силумины модифицируют натрием (0,05-0,08%) путем присадки к расплаву смеси солей 67% NaF и 33% NaCl. В присутствии натрия происходит смещение линий диаграммы состояния (рис. 1.1.2, 2) и заэвтектический сплав АЛ2 (11-13% Si) становится доэвтектическим. В этом случае в структуре сплава вместо избыточного кремния появляются кристаллы a-твердого раствора (рис. 1.1.3,б). Эвтектика приобретает более тонкое строение и состоит из мелких кристаллов a-твердого раствора и кристаллов Si. В процессе затвердевания кристаллы кремния обволакиваются пленкой силицида натрия Na₂Si, который затрудняет их рост. Такие изменения структуры улучшают механические свойства сплава. Сплав АЛ2 не подвергают упрочняющей термической обработке.

Какие алюминиевые сплавы упрочняются термической обработкой?

Все литейные сплавы могут упрочняться в результате термической обработки, но степень упрочнения тем меньше, чем больше литейный сплав легирован, т.е. чем больше в структуре эвтектики.

Деформируемые сплавы подразделяются на: упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой.