Силуми́н — сплав алюминия с кремнием. Химический состав: основа — алюминий, 4-22 % кремния, незначительное количество примесей железа, меди, марганца, кальция, титана, цинка и некоторых других. Некоторые силумины модифицируются добавками натрия или лития. Добавка всего 0,05 % лития или 0,1 % натрия позволяет увеличить содержание кремния в эвтектическом сплаве с 12 % до 14 %. Сплавы Al-Si (силумины) обладают высокими литейными свойствами. В двойных сплавах Al-Si эвтектика состоит из твёрдого раствора и кристаллов практически чистого кремния. В легированных силуминах (АК9ч) помимо двойной эвтектики имеются тройные и более сложные эвтектики. В двойных силуминах с увеличением содержания кремния до эвтектического состава снижается пластичность и повышается прочность.
Маркировка АК##@@, где: А — алюминий, К — кремний, ## — процентное содержание кремния в сплаве, @@ — другие химические элементы, содержащиеся в сплаве (если имеются).
Встречается другая маркировка: АЛ##, где: АЛ — алюминий литейный, ## — номер сплава.
Наиболее распространённые марки: АК12 — 12 % кремния, эвтектический сплав. АК9 — 9 % кремния. АК7Ц9 — 7 % кремния, 9 % цинка.
Механические свойства Плотность силуминовых сплавов от 2,5 до 2,94 г/см3. По сравнению с алюминием обладают большей прочностью и износоустойчивостью, но уступают в этом дюралям — сплавам алюминия с медью, магнием и марганцем. Материал хрупок, при обработке крошится без образования длинной гибкой стружки в отличие от алюминия и меди.
Химические свойства В отличие от дюралюминия, силумины устойчивы к коррозии во влажной атмосфере и морской воде, в слабокислой и щелочной среде. Модификаторы Для устранения основного недостатка силумина — высокой хрупкости — при выплавке в расплав добавляют модифицирующие добавки, которые замедляют рост игольчатых кристаллов кремния и формируют мелкозернистую структуру сплава. В качестве модификаторов могут применяться тугоплавкие частицы (инокуляция) - это модификаторы первого рода, к которым относятся Ti, Zr, V, TiC, TiB2, а также поверхностно-активные элементы (Na, Sr, Sb, Ba — модификаторы второго рода).
Если модификаторы первого рода могут применятся также к дюралям и магналиям, то модификаторы второго рода чаще всего используются в доэвтектических и эвтектических силуминах для превращения грубой эвтектической структуры, содержащей игольчатые кристаллы кремния, в мелкодисперсную. В XXI веке прошёл ряд исследований, посвященных принципиально новым модификаторам на основе РЗЭ и их соединений. Одним из перспективных модификаторов признан, в частности, европий (Eu).
Применение Применяются для литья деталей в авто-, мото- и авиастроении (например, картеров, блоков цилиндров, поршней) и для производства бытовой техники (теплообменников, санитарно-технических запорных арматур, мясорубок), в скульптурной технике, в дешёвых электропневматических репликах оружия, иногда изготовляют ключи.
В СССР из силумина нередко изготавливали наборы игрушечных солдатиков, например «Ледовое побоище» ЛКЗ имени В. В. Куйбышева, «Донской поход» московского завода игрушек «Прогресс», «Воины средневековья», «Конница Отечественной войны 1812 года» и «Конармия» Астрецовской фабрики металлических игрушек и другие, которые, из-за хрупкости материала, ценятся сегодня многими коллекционерами.
Недостатком силумина является высокая пористость и грубая крупнозернистая эвтектика отливок, что сильно отражается на воспроизводимости (стабильности) прочностных свойств получаемых деталей.
См. также
Альсифер Дюралюминий
Примечания
Ссылки ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия
Категория:Сплавы алюминия Категория:Авиастроительные материалы