8 (495) 215-50-72
8 (800) 333-17-35
Распродажа круг 14 - 105 тонн, производство 2015г.
Распродажа лист 4*1500*6000 цена 41500 р/тн
Продажа складских остатков 2016 г., уголок 75х5 - 6000 в колличестве 45 тонн по цене 37500!
Прогноз Indian Stainless Steel Development Association (ISSDA): в 2017 г. производство нержавеющей стали в Индии вырастет на 0,3 миллиона тонн по сравнению с 2016г.
Металлы на базе алюминия обладают исключительными свойствами: у них низкий удельный вес, хорошая прочность, стойкость к коррозии. В общемировом и российском объеме производства алюминия 20% составляют алюминиевые литейные сплавы. Для отливок используют первичный металл и вторичный, получаемый из вторсырья. Это переплавленный лом, поступающий со скрапбаз и предприятий в виде отходов. Доля вторичного алюминия в общем объеме отечественного производства около 50%.
Фасонное литье для пищевой, химической промышленности, других производств, где предъявляются повышенные требования к чистоте поверхности, делают из чистого алюминия с небольшим содержанием нерастворимых примесей и первичного металла. Алюминиевые литейные сплавы необходимы в электротехнике, авиа- и машиностроении, оборонной промышленности, других отраслях. Легированный алюминий обладает необходимым набором эксплуатационных характеристик.
Легирующим компонентом называется гомогенный металл или неметалл, вводимый в расплав при получении металлов с определенными свойствами. Количество добавок строго контролируется, соответствует стандарту. При недостатке или избытке легирующих компонентов структурные свойства фазового перехода существенно изменяются у доэвтектического и эвтектического алюминия.
В России выпускают алюминиевые литейные сплавы пяти категорий в чушках и отливках, готовых для дальнейшей переработки. Классификация металлов по группам основана на компонентом составе. Концентрация легирующих добавок регламентирована российским ГОСТ 1583 -93, ОСТ -178, которые по многим позициям соответствуют международным стандартам развитых стран, производящих большие объемы алюминия. В ассортимент входят чистые алюминиевые литейные сплавы и системы на основе AL:
Технологические и чистые алюминиевые литейные сплавы на российских предприятиях производят в чушках трапециевидного сечения или отливках цилиндрической, иной формы, сделанной по согласованию с заказчиком. Обычно заказывают чушки и отливки, которые удобны для укладки в обрабатывающее или плавильное оборудование. По конструкционному назначению алюминий делят на три основные категории:
Из алюминиевых литейных сплавов, обладающих хорошей текучестью в точке эвтектики, удается получать детали сложной конфигурации, разными видами поверхности. Нагретый до температуры плавления металл заливают в разъемные или неразъемные формы. После остывания структура металла становится однородной, гомогенной, не содержит включений, свойственных процессам горячей деформации, дефектов, возникающих при холодной прокатке или прессовании.
Чистый и технический сплав в основном состоит из алюминия, минимальная доля примесей исчисляется сотыми процентов. Под примесью принято считать нерастворимые компоненты, от которых нельзя избавиться в процессе плавления первичного или вторичного сырья. Они не добавляются специально, а уже содержатся в шихте. Для каждого алюминиевого литейного сплава установлены нижние пределы содержания примесей.
Чушки или отливки каждой плавки маркируются. Плавкой называется объем расплавленного металла, подготовленного в печи из загружаемого лома, отходов, подшихтовки. Химический состав и физические свойства каждой партии могут незначительно различаться. Отливки делятся на кокильные, отливаемые в разъемные многоразовые формы в заданном технологическом режиме. Полукокильные производятся с использованием песка в качестве разового заполнителя изложницы. Кокильное литье производится под давлением, полукокильное в землю или песок – самотеком.
Способ литья меняет свойства отливки. Прочность зависит от скорости кристаллизации металла, подпитки кристаллизующего структурного слоя. Высокие прочностные показатели характерны для кокильного литья, ниже риск образования дефектов. В зависимости от технологии заполнения изложниц прочность отливки способна снизиться на 25–40%. Повышение концентрации алюминия приводит к увеличению пластичности и жидкотекучести.
Физические свойства меняют легирующие элементы. Для кокильного литья под давлением применяются системы с высокой концентрацией железа. При полукокильном литье Fе снижает прочность отливки. В силуминах его присутствие отражается негативно: меняется тип структурной кристаллизации, вместо мелких зерен образуются пластины. Отливки хуже поддаются обработке.
Упрочняющие легирующие добавки большинства алюминиевых литейных сплавов: титан, цирконий, бериллий.
На системы с магнием позитивно влияет кремний. Но механические свойства алюминиево-медных сплавов он существенно снижает. Свинец, олово влияют на пластичность, вязкость, снижают температуру плавления алюминиевых литейных сплавов.
Введение шихты из чистого алюминия допустимо только для сплавов с предельными концентрациями вредных примесей.
У двойных систем с кремнием и тройных Al-Si-Mg, Al-Si- Cu стойкость к коррозии снижается при введении железа, свинца, никеля, олова. Повышается вязкость, уменьшается способность к холодной механической обработке. Никель, железо значительно увеличивают удельное электрическое сопротивление систем.
В жаропрочных сплавах железо необходимо, этот легирующий элемент повышает точку эвтектики. Коррозионная устойчивость достигается компенсацией железа введением марганца, его добавляют в пропорции 1:2 (концентрация Мn в два рази ниже, чем Fе). Такое соотношение закреплено международным стандартом.
Натрий негативно влияет на алюминиево-магниевые сплавы, ухудшает эксплуатационные свойства чушек, становится причиной поверхностных дефектов. Водород, оксиды алюминия и легирующих компонентов снижают прочность готовых отливок. На их базе формируются крупнозернистые очаги.
Алюминиевые литейные сплавы характеризуются:
Важным свойством алюминиевых литейных сплавов является способность заполнять формы без образования пустот, полностью и четко воспроизводить ее очертания. Природа жидкотекучести расплавленных металлов связана с несколькими факторами:
Структурные, характеризующие физические свойства алюминия:
Условия заливки алюминия в изложницу:
Все эти факторы влияют на склонность к образованию усадочных и газовых пустот, трещин, раковин. Качественные отливки характеризуются мелкой зернистостью, равномерной плотностью. Раковины, инородные включения, поры говорят о плохой подготовке поверхности формы или несоблюдении технологии разливки алюминиевого литейного сплава. Трещины, складки сопровождаются внутренними напряжениями в металле, они образуются при нарушении условий литья.
Жидкотекучесть существенно влияет на качество получаемой отливки. Ее определяют по технологическим пробам. Измеряют длину алюминия, затекшего в стержневую стандартную форму, используемую для испытаний. Условия розлива, технологический режим регламентируются стандартом.
При охлаждении алюминиевого литейного сплава возможны дефекты. Недолив возникает при неполном заполнении формы, когда металл схватывается до полного заполнения пустот. Неслитины, спай образуются на стенках, удаленных от питателя, они появляются в месте слияния двух потоков: горячего поступающего алюминия и охлажденного, находящегося в форме. Эти дефекты устраняются нагревом изложницы.
Для алюминиевых сплавов в зависимости от состава практическая усадка составляет 2-7%. В процессе кристаллизации металла объем алюминиевого литейного сплава уменьшается. Свойство изменения длины связей между молекулами может стать причиной образования поверхностных дефектов – усадочных раковин. Некоторые марки алюминия склонны к образованию макроусадочных углублений, это говорит о значительном фазовом изменении объема. Такие дефекты возникают на отливках из чистого алюминия или гомогенных структурах с небольшим содержанием легирующих добавок.
Раковины способны образоваться внутри отливки, они называются закрытыми. Существенно снижают прочностные свойства металла. Мелкая или микроусадочная пористость не так опасна, она характерна:
Выявляют причины значительной усадки экспериментальным путем по типу затвердевания отливок, насколько равномерно проходит фазовый переход от жидкой фазы к твердой, Усадка при кристаллизации алюминиевого литья составляет 2–7% в зависимости от компонентного состава металла.
Усадка зависит не только от химических свойств сплава, но и от технологии. Раковины нередко образуются под действием собственного веса отливки, если кристаллизация пленки начинается намного раньше затвердевания остального металла. Другие возможные причины дефектов:
Склонность алюминиевого литейного сплава к пористости снижает эксплуатационные свойства готовых отливок. Пористая структура впитывает влагу, повышается риск коррозии. При производстве литых заготовок для нагруженных деталей, работающих в критических условиях, под воздействием запыленности, загазованности, используют сплавы с повышенной жидкотекучестью, небольшой усадкой, устойчивостью к пористости. У таких металлов снижен риск брака.
Склонность к образованию трещин возникает при смещении скорости фазового перехода в сторону уменьшения или увеличения. Трещины образуются из-за возникающих напряжений между твердой и жидкой частью заготовки. Низколегированный алюминий с легкоплавкими добавками, системы Al-Mg; Al-Mg-Zn и Al-Cu, относятся к сплавам с большим интервалом кристаллизации. Трещины на отливках из этого алюминия проходят вдоль формирующихся кристаллов, чаще образуют разветвленный поверхностный рисунок, реже носят глубинный характер.
Предотвратить образование поверхностных трещин помогают легирующие добавки, снижающие усадку. Риск возникновения трещин на чушках снижается уменьшением плотности набивки полукокильных изложниц. Они способствуют равномерной усадке без образования внутренних напряжений в поверхностном слое чушки. При производстве отливок производят вытягивание частично закристаллизованных стержней. При кокильном литье раньше разбирают формы, чтобы ускорить процесс формирования зернистости. Качество выпускаемых чушек повышается, их структура близка к гомогенной.
Для производства чушек и отливок используют алюминиевые литейные сплавы четырех групп.
Силумины – наиболее прочные металлы, основным легирующим элементом является кремний. Они создаются на базе трехкомпонентных систем, третьим элементом могут быть магний, марганец, медь. Все силумины по характеру физических свойств условно делят на три подгруппы:
с концентрацией Si ниже 10%, с высоким содержанием кремния, многокомпонентные системы.
Двойные системы Al-Si (простые силумины) по прочности уступают сложным с добавками других металлов. Магниевые силумины содержат от 6 до 13,5: кремния. В специальных присутствует титан и марганец. Они повышают стойкость чушек к коррозионным разрушениям, деформации под ударной нагрузкой.
Повысить прочность кокильного литья из силумина можно технологически: при превращении кристаллов вводимого кремния в пудру. При скоростной разливке кристаллизация будет равномерной. В процессе фазового перехода у частичек кремния будут локализоваться зерна, структура будет мелкозернистой. Введение щелочных металлов (натрия, лития, стронция) в виде солей до 0,1% концентрации снижает склонность к пористости.
Добавка магния и меди повышает пластичность литья, предел текучести. Специальные силумины, легированные Mg и Cu, используются для высокоточных изделий. У металла незначительная линейная усадка. Силумины с магнием жидкотекучие, герметичные.
Попадание во вторичные металлы железа ухудшает качество выплавляемого силумина. Введение натрия в виде солей модифицирует доэвтектические и эвтектические силумины, при кристаллизации образуются эллиптические зерна, улучшающие пластичность силумина, отливки легче поддаются обработке на фрезерных, токарных, сверлильных станках.
Кремниевые сплавы с медью содержат незначительные включения магния и марганца в концентрации ниже процента. Они характеризуются высокой прочностью, твердостью, фрикционными свойствами, небольшой усадкой. Первичные металлы такого состава используют для получения изделий с высокой чистотой поверхности. Они сохраняют свои эксплуатационные характеристики при высоких температурах, превышающих 300°С, жаропрочнее силуминов. Негативное влияние на металлы этой группы оказывают даже незначительное содержание железа, свинца и олова. Они снижают жаропрочность, делают изделия из такого алюминия уязвимыми.
Группа магниевых сплавов ценится за механическую прочность. Отличается низкой текучестью, из этих сплавов не получают отливки сложной геометрии. Металлы на основе Al-Mg подвержены усталостной деформации, обладают сниженной плотностью в сравнении с чистым алюминием, не выносят нагрева, у них значительно снижается стойкость к окислению. При низких температурах металл спокойно выносит контакт с морской атмосферой. Окисляемость снижает бериллий в концентрации до 0,07%. Титан снижает зернистость, повышает жаростойкость.
При разработке технологических карт получения отливок необходимо учитывать склонность к пористости, образованию трещин при низкой скорости литья из-за высокого интервала кристаллизации. Дендритная ликвация приводит к образованию раковин – газоусадочной пористости. Низкие эксплуатационные качества усугубляются вредными примесями: железом, цинком, медью. Эти металлы ухудшают прочность системы Al-Mg. Повышают газонасыщаемость при контакте расплава с воздухом. Для изготовления чушек используют только первичные металлы с низким содержанием оксидных примесей.
Чистые литейные расплавы равномерно кристаллизуются. Легирующие добавки марганца, магния, кремния, никеля, цинка улучшают прочность алюминия, сохраняя пластичность, жидкотекучесть, из расплава отливают детали сложной конфигурации. Изделия этой группы сохраняют свойства при непродолжительном нагреве. Металл, легированный цинком, обладает хорошей плотностью, но подвержены разрушению под действием воды. Поверхность начинает слоиться, растрескиваться. Из-за этого никелевые сплавы применяются для литья чушек и производства отливок редко.
Сплавы, легированные марганцем и медью с незначительными концентрациями добавок обладают жаропрочностью. Выдерживают температуру в пределах +600°С, герметичные, не подвержены усталостной деформации. Механической обработке поддаются хуже силуминов. Отливки из алюминия, легированного медью, подвергаются дополнительному упрочнению методом закалки, искусственного старения.
К алюминиевым литейным сплавам для пищевой, фармацевтической промышленности, медицинского оборудования предъявляются особые требования, регламентированные здравоохранением и Роспотребнадзором. Металл не должен содержать летучих, вредных для здоровья человека, элементов. Предельные концентрации веществ (допустимое процентное содержание): Zn – 0,3, Pb – 0,15; As – 0,015; Ве – 0,0005. Требования распространяются на любые детали, контактирующие с продуктами, лекарственными средствами. Сплавы хорошо переносят контакт с дезинфицирующими веществами.
При подборе алюминия для литейного производства учитывается специфика металла, его химические и физические свойства, вид используемого сырья (вторичный или первичный металл).
Единая маркировка для алюминиевых чушек и отливок не утверждена. изделия традиционно помечаются буквами «АЛ» (алюминий литейный) и цифрами – это марочный номер, а не компонентный состав металла. Дополнительно после цифры можно увидеть прописную букву, обозначающую степень чистоты сплава:
Чушки помечаются надписью «чуш», отливки, соответственно, «отл». Способ литья указывается буквенными символами:
Литейные чушки и отливки подвергают дополнительному упрочнению. Если технологическая операция проводилась, появляется обозначение на маркировке:
Рафинированные вторичные металлы (очищенные от примесей в фазе расплава) помечаются буквой «р». Силумины принято обозначать «СИЛ» вместо «АЛ», пищевой алюминий – «АП». Надписи наносятся на торец чушки или отливки несмываемой краской, обязательно указывается номер плавки.
В маркировке невозможно указать все нюансы: возможные допустимые отклонения от химического состава, особенности изготовления отливок из различных сплавов. Некоторые уточняющие пояснения в ГОСТ:
при разработке проектной документации указывается одна из общепринятых маркировок;
металлы, используемые для заполнения выплавляемых моделей, подходят для работы с оболочковыми формами;
на чушках из первичного алюминия, выплавленных из давальческой шихты известного химического состава, из примесей указывается только железо;
допустимая доля меди для отливок, применяемых в судостроении: в марке АЛ2 Cu не должна превышать 0,3%, в АЛ28 – 0,1%;
в новых конструкциях не рекомендуется использовать литье из сплавов с маркировкой «АЛ» марок 13, 5М7, 27-1, 27;
для литья под давлением допускается отсутствие магния в АЛ11, отсутствие титана в АЛ 22, снижение концентрации бериллия до 0,006% в АЛ 34;
элементы с низкой концентрацией указаны в сумме общих примесей.
Чушки и отливки, предназначенные для отправки за рубеж, маркируются в соответствии с международными стандартами.
В США общественной организацией «American Society for Testing and Materials»
разработана система стандартов ASTM, аналогичная ГОСТ 1583-9. Литейные сплавы маркируются буквой «В», дальше стоит номер, соответствующий марке алюминия. По государственному стандарту металл для литья на основе алюминия маркируется «АА», значение цифровой маркировки:
В Японии литейные сплавы на основе алюминия маркируются «АС», затем цифры и буквы указывают легирующие компоненты. Тройные кремниево-магниевые системы обозначают 4А, с добавками меди – 8С. Кремниевый алюминий, легированный магнием – 4В, 4С, с добавками никеля – 5А. Алюминиево-магниевые системы – 7В. Металл без термообработки обозначается буквенным символом «F».
В Германии действует система DIN. Сначала указывается метод литья:
После указания легирующих компонентов с процентной концентрацией маркируют способ термического упрочнения: «g» соответствует гостовскому обозначению «Т4», «wa» – «Т6». В скобках указаны присутствующие элементы, не являющиеся легирующими.
Во Франции сначала стоит буква «А», затем общепринятые обозначения легирующих добавок с процентным содержанием. Чушки и отливки без термообработки помечаются «Y-30». Закалка и полное искусственное старение обозначается «Y-33», «Y-35» соответствует термообработке, маркируемой «Т7» (закалка со стабилизацией (отпуск с растяжением или сжатием).
По величине интервала концентрации легирующих добавок в России требования мягче.
В России алюминий производят металлургические обрабатывающие предприятия и заводы вторичной металлургии. Переработка вторичных металлов развита во многих странах мира. Мировая доля вторичного алюминия достигла 90%. В США из лома выпускают 76 видов алюминиевых литейных сплавов, в Японии – 50, в России – 40.
При выпуске вторичного алюминия используют:
При вторичной переработке алюминия в основном получают чушки алюминиевых литейных сплавов с добавками железа, хрома, никеля, цинка, меди. Реже удается выплавлять сплавы АК марок 7, 8, 9, 12, алюминиево-магниевые чистые и легированные.
Из первичного сырья выпускают:
Первичные алюминиевые сплавы отличаются от вторичных аналогов по нескольким позициям:
На точку эвтектики влияют добавки титана, бора, циркония, бериллия, хрома. Они вводятся в составе лигатур, разработанных научно-производственным объединением РУСАЛ ВАМИ (Всероссийский алюминиево-магниевый институт) и ОАО «ВИЛС» (Всероссийский институт легких сплавов).
На фазовый переход алюминиевых литейных сплавов позитивно влияет рафинирование – очистка сплава от избытка:
Рафинированный вторичный металл по качеству уступает первичному сплаву. В чушках и отливках допускается больше примесей. В зарубежной и отечественной практике принято придерживаться одинакового компонентного состава первичного и вторичного алюминия. Особое внимание уделяется вредным примесям, ухудшающим состав алюминиевых литейных сплавов, негативно влияющих на эксплуатационные характеристики.
Для производства сплавов высокой чистоты применяются только первичные металлы, с содержанием примесей меньше 0,5%. Вторичные литейные сплавы уступают по интервалу содержания компонентов: кремния, меди, никеля. Переплавку первичного и вторичного сырья осуществляют в печах различных модификаций: электронагревательных, тигельных, отражательных, роторных. В виде лигатур в шихту вводят основную часть элементов. Отдельно засыпают гомогенизированный цинк, измельченный магний, медь, если ее концентрация высокая. Температурный режим ввода добавок устанавливается с учетом точки плавления. Медь добавляют при разогреве расплава до 740°С, лигатуру, содержащую кремний – от 700 до 750°С. При выплавке первичных металлов применяется поэтапная загрузка шихты. Цинк допускается добавлять перед введением магния, он всегда вводится последним. Этапы загрузки шихты:
Литейные сплавы не нагревают свыше 860°С, это точка допустимого перегрева основных систем. Современные технологии предусматривают введение жидкой шихты, заранее приготовленной в тигельных печах. Металл получается более качественный, алюминий меньше насыщается водородом, снижается объем шлака.
В результате освоения технологии установлена возможность приготовления с использованием жидкой шихты высококачественных предварительных сплавов, предназначенных для приготовления в литейных цехах машиностроительных заводов рабочих сплавов и получения из них литых изделий с требуемыми механическими свойствами.