Марки алюминия

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:

1. Отходы алюминиевого литья. Группа объединяет несколько марок силумина, включая АК12, 8, 7 и 5. Сюда попадают литники, облои, а также отбракованная продукция.
2. Моторный лом. Содержит аналогичные предыдущему пункту марки силумина. Группу составляют детали и узлы моторов, пришедшие в негодность.
3. Отходы литейных алюминиевых сплавов смешанные. В категорию попадают отливки узлов машин, детали самолетов, а также прочие соединения алюминий-кремний без наличия чушек.
4. Поршневой лом силумина разделен на две группы. В первую входят разделанные отходы, не содержащие инородных включений опор, валов, стальных колец и прочее. Ко второй категории относится неразделенные изношенные поршни.
5. Лом алюминиевых литейных сплавов, содержащих никель. Группа объединяет отходы двойного силумина, то есть соединений алюминия и кремния, легированных другим металлом. В данном случае это никель.
6. Лом самолетный разделанный. Категория включает литейные сплавы, применяемые в самолетостроении.
7. Отходы дробленого алюминия, его соединений.

Концентрация кремния в сплавах колеблется от 9 до 22%.

Изделия из силумина

Достоинства и недостатки сварки аргоном силумина

Среди достоинств выделяются:

• узконаправленное воздействие дуги предотвращает деформацию свариваемых элементов;
• аргон значительно тяжелее воздуха, поэтому он вытесняет кислород из сварочной зоны, увеличивая качество;
• высокая скорость процесса;
• наличие разнообразных разработанных методик для сварки различных составов.

Минусы метода:

• работы можно производить только в закрытых помещениях иначе порывы ветра будут сдувать аргон из-под горелки;
• высокие сварочные токи требуют дополнительного теплоотведения;
• дорогостоящее оборудование;
• долгий подбор режимов.

Процесс сварки силумина – занятие достаточно сложное. Для качественного выполнения необходим большой практический опыт.

Способы добычи

Сплавы, состоящие из двух и более компонентов, изготавливаются искусственным путём. Для этого разработаны специальные технологии, на которых базируется изготовление материалов из исходных компонентов. Процесс производства сплавов ЦАМ определён в государственном документе ГОСТ 19424-97.

Чтобы сделать ЦАМ, рабочие на литейных заводах используют низкотемпературные печи. Компоненты расплавляются до однородной массы, тщательно перемешиваются и разливаются по формам. Чтобы снизить количество вредных примесей в составе, применяется метод рафинирования. Он подразумевает под собой отстаивание расплавленного сплава на протяжении нескольких суток. За длительный промежуток времени, сторонние вкрапления всплывут на поверхность сплава. Далее их убирают из металла.

Литейное производство

Маркировка

Так как силумин – это сплав алюминия и кремния, а также всего лишь одна из его разновидностей, то была разработана специальная маркировка, которая позволяет быстро и легко определить процентное содержание компонентов, а также, какие именно химические элементы использовались при изготовлении сплава. Для того чтобы поставить маркировку на сплав силумина, используют буквенные и цифровые обозначения. К примеру, АК12 или же АК9Ц7. Первая буква всегда указывает на содержание алюминия в сплаве, а вторая на содержание кремния. Цифры говорят о том, какое именно процентное соотношение этого химического элемента в силумине. В данном случае это 12%. Так как могут добавляться и другие элементы, их буква также указывается. Во втором примере показана маркировка алюминия – А, кремния – К 9% и цинка – Ц 7%.

Также важно отметить, что сплав обладает повышенной текучестью в расплавленном состоянии, а также хорошей свариваемостью. Если учитывать, что температура плавления силумина всего 580 градусов по Цельсию, то это можно отнести к списку преимуществ материала

Особенности смесителей из латуни

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

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

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

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

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

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

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

Свойства

Чтобы понять где можно применять готовый материал, нужно учитывать его характеристики. Они полностью зависят от состава и способов обработки сплава Zamak.

Физические свойства

Зная физические свойства материала, можно выбрать сферы применения для сплава. К ним относятся:

1. Плотность — 6700 кг/м3.
2. Максимальная температура плавления — 387 градусов по Цельсию.
3. Температура кипения — 710 градусов.

Сплав обладает хорошей теплопроводностью.

Механические свойства

Если говорить о прочности материалов ЦАМ, их можно сравнить со сталью 20. Выдерживают длительное напряжение разрыва при 245 МПа. Деформация структуры сплава происходит при 12 МПа. По шкале Бринелля можно установить диапазон прочности ЦАМ. Он начинается от 95 и доходит до 100 единиц.

Пластичность сплава изменяется в зависимости от количества легирующих добавок в его составе. Он может растягиваться на 0.1% от общего размера.

Химические свойства

Химические свойства также зависят от состава ЦАМ. Например, при минимальном содержании меди он обладает высокой устойчивостью к коррозии. Чтобы увеличить этот показатель, на поверхность материала наносится гальваническое покрытие. Вступает в реакцию с кислотами и щелочами.

Химические свойства

Технологические свойства

Говоря о технологических свойствах сплавов ЦАМ, их можно разделить на несколько групп:

1. Деформируемые составы. Отличительные особенности представителей этой группы — высокий показатель пластичности. Их легко обрабатывать оборудованием под давлением. Хорошо разрезаются и сверлятся.
2. Литейные смеси. По названию можно понять, что представители этой группы имеют высокие литейные свойства. Показатели жидкотекучести и усадки позволяют изготавливать из них отливки сложной формы с тонкими стенками.
3. Антифрикционные сплавы. Металлы с низким коэффициентом трения.

Маркировка

Исходя из вариативности сплавов, была разработана специальная маркировка силумина. Благодаря ей есть возможность быстро и точно подобрать материал с желаемыми свойствами, определить состав, процентное соотношение элементов и физические свойства.

Маркировка основана на сочетании буквенных и цифровых обозначений. Буквами указываются компоненты, входящие в состав сплава, например, А-алюминий, К-кремний, Ц-цинк. Порядок буквенных обозначений определяется исходя из процентного соотношения компонентов, поэтому марка силумина всегда начинается на букву А.

Цифры указывают на процентное соотношение каждого компонента, кроме алюминия в составе. К примеру, АК20 свидетельствует о наличии в составе 20% кремния и соответственно 80% алюминия.

Следует отметить, что маркировка может отличаться в зависимости от производителей и страны производства. Поэтому при покупке изделий с непонятной маркировкой лучше проконсультироваться с продавцом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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:

• простые, по составу содержащие только 2 компонента: кремний (до 15%) и алюминий.
• специальные, включающие дополнительные легирующие элементы.

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.

Состав сплава

Характеристики материала зависят от его состава. У ЦАМ основой является цинк. В качестве легирующих компонентов выступает медь и алюминий. Классическое соотношение металлов в составе сплава:

1. Цинк — 95%.
2. Алюминий — 4%.
3. Медь — 1%.

Каждый их металлов влияет на характеристики сплава по-разному:

1. Цинк — пластичный и хрупкий материал. Обладает низкой температурой плавления. Из него делают основу ЦАМ.
2. Чтобы увеличить механические характеристики сплава, в его состав добавляют алюминий. Он уменьшает размер зёрен в структуре материала, тем самым увеличивая общую прочность.
3. Дополнительно увеличивают прочность с помощью введения меди. От добавления одного процента этого материала общая прочность сплава увеличивается на 7%. Однако медь ухудшает показатель коррозийной устойчивости материала и снижает его пластичность.

Увеличить устойчивость ЦАМ к коррозии можно при добавлении небольшого количества магния. В смеси можно встретить вкрапления других материалов, которые негативно влияют на его характеристики. К ним относится железо, олово, кадмий и свинец. Если этих материалов в составе содержится слишком много, оно становится менее устойчивым к механическому воздействию. При изменении химического состава сплава можно добиться улучшения или ухудшения физических характеристик материла.

Производство силумина

Изготовлением силумина занимаются не только крупные предприятия металлургической промышленности, но и частные лаборатории. Усовершенствование технологического процесса постоянно модернизируется.

1. Из руды добываются металлы для шихты, можно производить силумин из золы, которая остается после работ теплоэлектроцентралей. Зола восстанавливается способом электронизации и с помощью элемента – криолита. В шихте еще много иных примесей, которые не оказывают влияния на качественные характеристики сплава. Единственное – железо влияет на качество лигатуры, но если оно находится в пределах от 0,8 до 1,5%, то такое количество допускается и содержится в отходах после ТЭЦ, поэтому использование таких шлаков для изготовления продукции благотворно отражается на экологии.
2. В природе тоже встречаются соединения алюминия и кремния в бокситовой руде, но, согласно технологии, сплавы этих компонентов производятся искусственным путем, что способствует улучшению качества готовых изделий.

Что такое латунь

Материал внешне напоминает золото, но это соединение меди и цинка. Для улучшения эксплуатационных свойств в состав добавляют никель, железо, олово, свинец и иные ингредиенты. Примесей около 10%, а цинка от 30 до 35%.

Свойства латуни:

• плотность 8500 кг/м3;
• температура плавления от 880 до 9500С;
• легко поддается обработке;
• износоустойчивость;
• вязкость;
• в зависимости от содержания преобладающего металла, бывает теплопроводной или пропускающей электричество.

Производимая продукция: проволока, фольга, прутья, металлические листы, трубы, арматура. Из нее выполняют украшения, фоторамки и значки. Стоимость изделий относительно невысокая, а срок эксплуатации длительный, при этом не утрачивается товарный вид.

Сравнение силумина и латуни

Силумин или латунь что лучше? По сравнению с латунью силумин является более хрупким материалом, но по ценовым характеристикам он дешевле.

У кранов и вентилей из силумина непродолжительный срок службы, они быстро ржавеют и при возникновении технической аварии могут быстро сломаться, что не исключает затопление нижних этажей.

Приборы учета энергетических ресурсов с использованием элементов из этого материала также могут не выдержать параметров высокого давления и быстро придут в негодность

Материал силумин не выдерживает высокую температуру воды, срок эксплуатации водопроводных кранов не превышает года, на них постепенно образовываются микротрещины, что приводит к поломке устройства.

Для систем водоснабжения выбирать лучше всего изделия из латуни, хотя они и дороже, но выдерживают горячую воду и высокое давление.

Как отличить силумин от латуни? Чтобы отличить эти два материала следует обратить внимание на цвет изделия, из которого они изготовлены: из латуни – желтоватого цвета, а из силумина – белого. Причем по весу первый тяжелее второго

Конструктивные изделия из силумина можно выбирать для иных целей, в случаях, если основная нагрузка приходится на другие элементы.

Изделия из силумина сегодня пользуются спросом, так как они недорого стоят, а их внешний вид вполне эстетичен, но при выборе рекомендуется владеть знаниями об их предназначении.

Техника

На производстве, в частных мастерских и автосервисах мастера часто задаются вопросом о том, как сварить силумин. Для соединения деталей из этого материала применяется аргонодуговая сварка. Технология представляет собой сваривание неплавящимся электродом. Чтобы сделать надёжное соединение, используется специальная силуминовая проволока, которая выступает в качестве присадочного материала.

Перед использованием сварочного оборудования следует провести подготовку детали. Необходимо снять оксидную пленку, образующуюся на поверхности материала. Для этого используют наждачную бумагу, щётку или пескоструйный аппарат. Для химической обработки используют растворитель.

Какое оборудование необходимо?

Прежде чем приступать к сварочным работам следует подготовить оборудование

Для соединения силуминовых заготовок важно подобрать качественный аппарат. Сварочный трансформатор для этого не подойдёт

Нужен инверторный аппарат и газовый баллон. Помимо них применяют: вольфрамовые электроды, специальная горелка и осциллятор.

Сваривать силуминовые детали можно полуавтоматом. Проволока подаётся под защитой инертных газов

При использовании полуавтомата важно учитывать некоторые особенности:

1. Если постоянный ток имеет минусовую полярность на электроде, качественный шов сделать не получится.
2. Чтобы соединяющая проволока не путалась при подаче, используют инструмент, оснащенный 4 роликами.

Преимущества и недостатки

У сварки силумина есть определённые преимущества и недостатки.

Сильные стороны:

1. Деформация заготовки практически отсутствует благодаря малой области обработки.
2. Аргон защищает обрабатываемую поверхность от попадания кислорода.
3. Высокая скорость выполнения работ.
4. С помощью этой технологии можно соединять конструкции, которые не поддаются другим методам сваривания.

Слабые стороны:

1. При работе на улице сильный ветер будет мешать проведению работ.
2. Если при создании дуги используется мощная токовая сила необходима дополнительная система охлаждения.
3. Оборудование, используемое для соединения силумина, очень дорого стоит.
4. Для работы с инструментами и создания качественного шва нужно обладать практическими навыками.

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:

1. Температура плавления силумина — 580 градусов.
2. Плотность — 3гр/см3.
3. Прочность силумина — это свойство определяет устойчивость сплава к активной эксплуатации и коррозийным процессам. На поверхности смеси образуется оксидная плёнка, которая защищает материал от воздействия факторов окружающей среды.
4. Пластичность сплава. Этот показатель отвечает за литейные свойства материала. У любого металла существует предел текучести.

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:

1. АК 15 — буква «А» обозначает алюминий, а «К» — кремний. Цифра, указанная после аббревиатуры, обозначает процентное содержание дополнительного компонента.
2. АЛ 9 — буква «А» обозначает алюминий, а «Л» — литий. Как и в первом случае, цифра после аббревиатуры это процент дополнительного материала в составе сплава.

Маркировка