Aluminium Odlewnicze - Siluminy AlSi, AlCu, AlMg

Stopy Aluminium Odlewnicze

Istnieje 13 gatunków stopów aluminium odlewniczego. Wśród nich wyróżnić można stopy dwuskładnikowe, np.: Al-Si, Al-Mg lub Al-Cu, a także wieloskładnikowe, np.: Al-Si-Cu, Al-Si-Mg czy Al-Si-Cu-Mg-Ni. Stopy aluminium z krzemem będącym głównym składnikiem stopowym określane są jako siluminy. Dzielą się one na podeutektyczne (od 4 do 10% Si), eutektyczne (od 10 do 13% Si) i nadeutektyczne (od 17 do 30% Si).

Siluminy – stopy aluminium z krzemem

Siluminy zapewniają bardzo dobre właściwości odlewnicze, dobre właściwości mechaniczne i dostateczną odporność na korozję. Z tego też względu stosuje się je m.in. do odlewów tłoków spalinowych lub głowic cylindrów. Obróbka cieplna tych stopów jedynie nieznacznie poprawia ich parametry wytrzymałościowe.

Modyfikowanie siluminów podeutektycznych i eutektycznych powoduje znaczne polepszenie ich właściwości mechanicznych. W przypadku siluminów nadeutektycznych modyfikatorem jest fosfor tworzący z aluminium związek AlF. Związek ten odznacza się dużym pokrewieństwem do krzemu względem struktury sieciowej, przez co wytwarza aktywne zarodki krystalizacji. Taka modyfikacja powoduje uzyskanie struktury zbliżonej do pierwotnej, jednak kryształy roztworu są drobniejsze, a przez to bardziej równomiernie rozłożone w eutektyce.

Rozdrobnienie kryształów roztworu stałego sprzyja polepszaniu własności mechanicznych oraz umożliwia obróbkę skrawaniem. Przed modyfikacją kryształy mogą osiągać wymiary nawet kilku mm, co znacząco utrudnia obróbkę skrawaniem odlewów, a także uniemożliwia uzyskanie gładkiej powierzchni obrabianego przedmiotu.

Dwuskładnikowe stopy Al-Cu i Al-Mg

Dwuskładnikowe stopy Al-Cu cechują się dobrą lejnością i przyzwoitą plastycznością, jednak nie są odpowiednio wytrzymałe mechanicznie. Z tego też względu wykorzystywane są do produkcji odlewów części mechanicznych wymagających dobrej plastyczności. Podlegają one obróbce cieplnej, co poprawia ich wytrzymałość, jednak obniża plastyczność. Podobnymi właściwościami charakteryzują się stopy Al-Mg.

Procentowy skład chemiczny odlewniczych stopów aluminium

• AK20: 20 – 23 Si, 1,1 -1,5 Cu, 0,5 – 0,9 Mg, 0,1 – 0,3 Mn, 0,8 – 1,1 Ni.
• AK12: 12 – 13,5 Si, 0,5 – 1,5 Cu, 0,8 – 1,5 Mg, 0,5 – 1,5 Ni.
• AK11: 10 – 13 Si.
• AK9: 8,5 – 10,5 Si, 0,2 – 0,4 Mg, 0,25 – 0,5 Mn.
• AK64: 5 – 7 Si, 3 – 5 Cu, 0,3 – 0,6 Mn.
• AK52: 4 – 6 Si, 1,5 – 3,5 Cu, 0,35 – 0,6 Mg, 0,2 – 0,8 Mn.
• AK51: 4,5 – 5,5 Si, 1 – 1,5 Cu, 0,35 – 0,6 Mg, 0,2 – 0,5 Mn.
• AG10: 9 – 11 Mg.
• AG51: 0,8 – 1,3 Si, 4 – 6 Mg, 0,1 – 0,4 Mn.
• AM75: 4 – 6 Si, 5 – 8 Cu, 0,2 – 0,5 Mg.
• AM5: 4 – 5 Cu.
• AM4: 4,2 – 5 Cu, 0,15 – 0,4 Mg, 0,15 – 0,3 Ti.