Алюминиевый сплав АК5Мч: характеристики, свойства и области применения

Алюминиевый литейный сплав АК5Мч (другое обозначение — АЛ5-1) широко применяется в машиностроении, авиационной, оборонной, энергетической и других отраслях промышленности для изготовления фасонных отливок, требующих высокой прочности и жаропрочности. Благодаря сбалансированному химическому составу и оптимальному сочетанию механических и физических свойств, сплав АК5Мч востребован при производстве ответственных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и температур.

Краткое описание марки АК5Мч

АК5Мч — это алюминиевый литейный сплав, относящийся к группе высокопрочных и жаропрочных материалов. Основу сплава составляет алюминий с добавлением кремния, меди, магния и ряда легирующих элементов, что обеспечивает высокую прочность, хорошую литейную технологичность и устойчивость к термическим нагрузкам. Сплав предназначен для изготовления фасонных отливок сложной конфигурации, используемых в различных отраслях промышленности.

Нормативный документ

Производство и поставка сплава АК5Мч регламентируется государственным стандартом ГОСТ 1583-93 «Сплавы алюминиевые литейные». Виды поставки — чушки, фасонные отливки, заготовки для последующей механической обработки.

Расшифровка маркировки

Маркировка АК5Мч расшифровывается следующим образом:

• А — алюминиевый сплав;
• К — кремний (основной легирующий элемент);
• 5 — массовая доля кремния, приблизительно 5%;
• Мч — наличие меди и магния в составе (ч — обозначение наличия меди).

Альтернативное обозначение — АЛ5-1.

Химический состав

Согласно ГОСТ 1583-93, химический состав сплава АК5Мч приведён в таблице:

Элемент	Содержание, %
Al (Алюминий, основа)	91.34 – 94.02
Si (Кремний)	4.5 – 5.5
Cu (Медь)	1.0 – 1.5
Mg (Магний)	0.4 – 0.55 (в чушках 0.45 – 0.6)
Fe (Железо)	до 0.3
Mn (Марганец)	до 0.1
Ti (Титан)	0.08 – 0.15
Zr (Цирконий)	до 0.15
B (Бор)	до 0.1
Zn (Цинк)	до 0.3
Sn (Олово)	до 0.01
Примеси (всего)	до 0.6

Алюминий является основой сплава, остальные элементы вводятся для улучшения литейных, механических и эксплуатационных характеристик.

Механические свойства

Механические свойства сплава АК5Мч при температуре 20°C (отливки, согласно ГОСТ 1583-93):

Сортамент	Предел прочности (σв), МПа	Предел текучести (σТ), МПа	Относительное удлинение (δ5), %	Относительное сужение (ψ), %	Ударная вязкость (KCU), кДж/м²	Твердость по Бринеллю (HB), МПа	Термообработка
Отливки	176–206	—	1–1.5	—	—	65–70	—

Сплав характеризуется высокой прочностью, достаточной пластичностью и хорошей твердостью, что позволяет использовать его для изготовления ответственных литых деталей.

Физические характеристики

Физические свойства сплава АК5Мч:

Температура, °C	Модуль упругости (E), МПа	Коэффициент линейного расширения (α), 10-6 1/°C	Теплопроводность (λ), Вт/(м·°C)	Плотность (ρ), кг/м³	Удельная теплоёмкость (C), Дж/(кг·°C)	Удельное электросопротивление (R), 10-9 Ом·м
20	0.7×105	—	—	2680	—	46.2
100	—	23.1	163	—	838	—

АК5Мч обладает низкой плотностью, хорошей теплопроводностью и достаточной электропроводностью, что расширяет возможности его применения в различных конструкциях.

Области применения

Сплав АК5Мч применяется в следующих отраслях:

• Машиностроение (корпусные детали, кронштейны, кожухи, опоры);
• Авиационная промышленность (элементы силовых конструкций, детали шасси, корпуса агрегатов);
• Оборонная промышленность (корпуса приборов, элементы вооружения, детали механизмов);
• Энергетика (корпуса насосов, турбин, теплообменников);
• Транспортное машиностроение (детали подвески, корпуса редукторов, элементы тормозных систем);
• Судостроение (корпусные элементы, детали палубного оборудования);
• Общепромышленное оборудование (корпуса компрессоров, насосов, редукторов, станков).

Типы деталей, изготавливаемых из АК5Мч

Из сплава АК5Мч изготавливают:

• Фасонные и сложнопрофильные отливки;
• Корпуса и крышки агрегатов;
• Кронштейны, опоры, рычаги;
• Детали механизмов, работающих при повышенных температурах;
• Корпуса приборов и электрооборудования;
• Теплообменные элементы;
• Детали насосов, компрессоров, редукторов.

Аналоги в других странах

Для сплава АК5Мч существуют зарубежные аналоги, соответствующие различным национальным стандартам:

Страна	Обозначение	Стандарт
США	A305.0, A33550	ASTM
Япония	AC4D	JIS
Китай	ZAlSi5Cu1MgA, ZL105A	GB

Выбор аналога зависит от требований к химическому составу, механическим и литейным свойствам, а также от специфики применения.

Преимущества и ограничения

Преимущества сплава АК5Мч:

• Высокая прочность и твердость;
• Жаропрочность и термическая стабильность;
• Хорошая литейная технологичность (легко заполняет формы, минимальная усадка);
• Устойчивость к коррозии в атмосферных условиях;
• Возможность изготовления сложных фасонных отливок;
• Достаточная пластичность для последующей механической обработки.

Ограничения:

• Ограниченная свариваемость (рекомендуется использовать механическое соединение или пайку);
• Склонность к образованию пористости при нарушении литейного процесса;
• Не рекомендуется для деталей, работающих в агрессивных химических средах без дополнительной защиты;
• Ограниченная пластичность по сравнению с деформируемыми алюминиевыми сплавами.

FAQ

• Можно ли подвергать АК5Мч термической обработке?
  

  АК5Мч относится к литейным сплавам, которые не подвергаются закалке и отпуску, однако возможно проведение искусственного старения для повышения прочности.

• Какой способ литья предпочтителен для АК5Мч?
  

  Рекомендуется использовать кокильное или песчаное литьё, а также литьё под низким давлением для получения фасонных отливок высокого качества.

• Можно ли использовать АК5Мч для сварных конструкций?
  

  АК5Мч обладает ограниченной свариваемостью, поэтому сварные соединения не рекомендуются. Для соединения деталей предпочтительнее использовать механические крепления или пайку.

• Какова максимальная рабочая температура деталей из АК5Мч?
  

  Детали из АК5Мч могут эксплуатироваться при температурах до 250–300°C без существенной потери прочности.

• Возможно ли анодирование деталей из АК5Мч?
  

  Анодирование возможно, однако из-за наличия легирующих элементов (медь, кремний) декоративные свойства покрытия могут быть ограничены.

Заключение

Алюминиевый литейный сплав АК5Мч — это оптимальный выбор для производства фасонных отливок, требующих высокой прочности, жаропрочности и технологичности. Благодаря сбалансированному составу и хорошим эксплуатационным характеристикам, сплав широко применяется в машиностроении, авиационной, оборонной и других отраслях. Если вы ищете поставщика сплава АК5Мч или аналогов — оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав». Наши специалисты помогут подобрать материал, соответствующий вашим техническим требованиям.