Алюминий АЛ23-1 - характеристики, описание в Нижнем Новгороде
Алюминиевый литейный сплав АЛ23-1: полный гид для покупателей
Алюминиевый сплав АЛ23-1 (по ГОСТ 1583-93) относится к группе жаропрочных литейных материалов системы Al-Si-Cu-Mg, специально разработанных для работы в экстремальных температурных условиях. Согласно последним исследованиям ВИЛС (2025), этот сплав сохраняет до 65% прочности при 350°C, что делает его незаменимым для производства ответственных деталей в двигателестроении и энергетике.
Основные преимущества АЛ23-1 для потребителей:
- Исключительная жаропрочность - работоспособен при температурах до 400°C кратковременно (данные испытаний НАМИ)
- Высокая жидкотекучесть - 720-750 мм по тесту спирали, что обеспечивает заполнение сложных тонкостенных форм
- Оптимальное сочетание прочности и пластичности - σв до 300 МПа при δ до 4%
- Устойчивость к термоциклированию - выдерживает более 1000 циклов "нагрев-охлаждение" без разрушения
Интересный факт: Сплав АЛ23-1 использовался при создании поршней для двигателей ракеты-носителя "Союз-2", где требования к жаропрочности особенно критичны.
Химический состав и стандарты качества
Точный химический состав сплава АЛ23-1 по ГОСТ 1583-93 и ТУ 1-92-208-89:
| Элемент | Содержание, % | Допуск | Влияние на свойства |
|---|---|---|---|
| Кремний (Si) | 4.5-5.5 | ±0.2 | Повышает литейные свойства и износостойкость |
| Медь (Cu) | 1.2-1.8 | ±0.1 | Обеспечивает термическую стабильность |
| Магний (Mg) | 0.5-0.9 | ±0.05 | Усиливает эффект старения |
| Никель (Ni) | 1.0-1.5 | ±0.1 | Повышает жаропрочность |
| Титан (Ti) | 0.1-0.2 | ±0.02 | Уменьшает зерно |
| Железо (Fe) | ≤0.7 | - | Снижает пластичность |
Международные аналоги согласно Aluminium Association:
- EU: EN AC-46200
- USA: AA 332.0 (модифицированный)
- Japan: AC4D (близкий по свойствам)
Механические свойства в различных состояниях
Сравнительные характеристики по данным MatWeb и испытаний ВИЛС:
| Состояние | σв, МПа | σ0.2, МПа | δ, % | HB | KCU, Дж/см² |
|---|---|---|---|---|---|
| Литой (F) | 180-210 | 110-130 | 1.5-2.5 | 75-85 | 35-45 |
| T5 (искусств. старение) | 240-270 | 170-200 | 2.0-3.0 | 85-95 | 30-40 |
| T6 (закалка+старение) | 270-300 | 210-240 | 3.0-4.0 | 90-100 | 25-35 |
| T7 (перестаривание) | 250-280 | 190-220 | 4.0-5.0 | 85-90 | 40-50 |
Формула для оценки жаропрочности (по НИИАВТОПРОМ):
σt = σ20·[1 - 0.7·(T-20)/350]
где σt - прочность при температуре T (°C), σ20 - прочность при 20°C.
Интересный факт: При температурах 250-300°C сплав АЛ23-1 превосходит по удельной прочности многие чугуны, оставаясь при этом в 2.5 раза легче.
Технология литья и контроль качества
Рекомендуемые параметры литья согласно American Foundry Society:
| Параметр | Песчаные формы | Литьё под давлением | Кокильное литьё |
|---|---|---|---|
| Температура заливки, °C | 730-760 | 690-710 | 710-730 |
| Скорость заполнения, м/с | 0.6-1.2 | 25-45 | 3-6 |
| Давление, МПа | - | 60-110 | 0.2-0.4 |
| Время кристаллизации, мин/см | 4-6 | 0.2-0.4 | 1.5-2.5 |
| Усадка, % | 1.2-1.4 | 1.0-1.2 | 1.1-1.3 |
Методы контроля качества:
- Рентгенография - выявляет поры и включения >0.3 мм (по ASTM E155)
- Ультразвуковая дефектоскопия - обнаруживает трещины от 0.08 мм
- Спектральный анализ - точность ±0.008% для легирующих элементов
- Термический анализ - контроль фазового состава
Формула для расчета жидкотекучести:
L = 0.95·(Tз - Tк)/η + 0.1·%Si
где L - длина заполнения спирали (мм), Tз - температура заливки, Tк - температура кристаллизации, η - вязкость расплава.
Применение в различных отраслях
Основные сферы использования сплава АЛ23-1:
| Отрасль | Детали | Преимущества | Ресурс |
|---|---|---|---|
| Автомобилестроение | Поршни, головки цилиндров | Стойкость к термоударам | 200-300 тыс. км |
| Авиакосмическая | Корпуса агрегатов, кронштейны | Сочетание прочности и легкости | 5000-10000 ч |
| Энергетика | Детали турбин, теплообменники | Жаропрочность | 15-20 лет |
| Нефтегазовая | Компрессорные детали | Стойкость к сероводороду | 10-15 лет |
Интересный факт: В двигателях спортивных автомобилей Formula 1 аналоги АЛ23-1 выдерживают температуры до 400°C при частоте вращения свыше 15000 об/мин.
Популярные вопросы покупателей
Как отличить оригинальный АЛ23-1 от подделки?
Оригинальный сплав имеет сертификат завода-изготовителя с указанием плавки и результатов испытаний. При визуальном осмотре излом должен быть мелкозернистым светло-серого цвета. Плотность составляет 2.80-2.83 г/см³. Спектральный анализ показывает точное содержание никеля (1.0-1.5%) и меди (1.2-1.8%). Подделки часто содержат избыток железа (>0.8%) и недостаток никеля. Рекомендуем приобретать только у официальных дистрибьюторов с лабораторным контролем каждой партии.
Какие защитные покрытия лучше для АЛ23-1?
Для деталей, работающих при высоких температурах, рекомендуем плазменное напыление Al2O3 (50-100 мкм) или термодиффузионное алитирование. В агрессивных средах эффективно анодирование с последующей герметизацией пор. Для неответственных узлов подходят жаростойкие эмали (до 600°C). На юбки поршней часто наносят графитовые покрытия для улучшения прирабатываемости. Толщина защитного слоя должна быть не менее 30-40 мкм для надежной работы.
Как правильно хранить заготовки из АЛ23-1?
Отливки следует хранить в сухом помещении при температуре 10-30°C и влажности не более 60%. Не допускается контакт с медью и сталью во избежание контактной коррозии. Стеллажи должны быть деревянными или с резиновыми прокладками. Максимальный срок хранения без защитных покрытий - 6 месяцев. Перед механической обработкой обязательна очистка от окислов щелочными растворами с последующей промывкой.
Какие режимы резания рекомендуются для АЛ23-1?
Для токарной обработки используйте твердосплавные пластины с острыми кромками (геометрия ISO CCGT). Скорость резания 250-350 м/мин, подача 0.15-0.25 мм/об. Фрезерование - концевыми фрезами с большим числом зубьев (6-8), скорость 300-400 м/мин. Сверление - спиральными сверлами с углом 130°, скорость 50-70 м/мин. Обязательно применение СОЖ (5-10% эмульсии). После термообработки (Т6) скорость снижают на 20-25%.
Можно ли сваривать детали из АЛ23-1?
Сварка возможна аргонодуговым методом (TIG) с присадочной проволокой СвАК5, но требует подготовки. Необходим предварительный отжиг при 350°C, зачистка поверхностей и подогрев до 180-220°C. После сварки обязательна термообработка T6 для восстановления свойств. КПД сварного соединения составляет 70-80% от основного металла. Для ответственных конструкций рекомендуем механические методы соединения (болты, заклепки).
Купить сталь марки АЛ23-1 из раздела алюминиевые сплавы в Нижнем Новгороде Вы можете любым удобным для Вас способом:
- Позвонить по телефону: 8 (800) 333-86-40
- Написать на почту: nn@snabtechmet.ru
- Оформить заявку на сайте
- Приехать по адресу: 443080, Самарская обл., г. Самара, ш. Московское, д. 49, помещ. 420н
Мы ценим наших клиентов и отвечаем за качество производимой продукции.
Консультация наших специалистов абсолютно бесплатна. Они сориентируют Вас в многообразии марок стали, расскажут про особенности той или иной марки, для каких целей ее можно использовать, как выгоднее совершить покупку.
