Алюминий АК4

Характеристики алюминиевого сплава АК4

По составу сплав АК4 близок к дюралюминам. В его основе алюминий, магний и медь используются в качестве легирующих элементов (Al-Mg-Cu), а в качестве дополнительных присадок используются никель и железо. Это определило улучшенные характеристики материала, обрабатываемость и пр. Выпускается алюминиевый жаропрочный сплав АК4-1 согласно рекомендациям ГОСТ 4784–97. Для сплава АК4 расшифровка химического состава выглядит так:

  • алюминий (Al) – в диапазоне 91,2-94,6%;
  • магний (Mg) – ориентировочно 1,4-1,8%;
  • медь (Cu) – порядка 1,9-2,5%;
  • железо (Fe) – в диапазоне 0,8-1,3%;
  • никель (Ni) – порядка 0,8-1,3%;
  • кремний (Si) – в диапазоне 0,5-1,2%;
  • марганец (Mn) – не более 0,2%;
  • цинк (Zn) – до 0,3%;
  • титан (Ti) – не более 0,1%;
  • примеси – до 0,1%.

Присадки в алюминии не растворяются, чуть увеличивая прочность за счет кристаллизации и уменьшая пластичность металла. Но это только повышает механические свойства изделий из АК4 при условиях работы при высокой температуре. Максимальная прочность сплава достигается при соотношении никеля и железа 1:1.

Физические и механические свойства АК4

Сплав отличается высокой жаропрочностью, твердостью, которые особенно выражены при t=150-300°C. С повышением температуры параметры сплава уравниваются с другими дюралюминиями.

Механические свойства АК4 улучшаются после термической закалки, которой материал подвергается обязательно. Термозакалка включает 2 этапа: закаливание (при t=525-535°C) и искусственное старение (при t=180-190°C в течение 10 часов). При необходимости температура отпуска повышается до 240°C, а время выдержки уменьшается.

Готовый сплав приобретает улучшенные механические свойства, но технологическая пластичность и ковкость сплава сохраняются. Материал имеет отличные антифрикционные характеристики, стоек к воздействиям влаги, нагрузкам.

Ближайшие альтернативы сплаву

Многие зарубежные производители выпускают полные аналоги АК4 либо близкие по характеристикам сплавы:

  • США – 2618;
  • Англия – 717, 724 или 745 (стандарт BS)
  • Германия – 2618 (стандарты DIN или WNr);
  • Франция – A-U4N (стандарт AFNOR);
  • Япония – 1618 (стандарт JIS).

Области применения АК4

Сплав служит сырьем для поковок и различных штамповок, производства деталей, рассчитанных на жесткие условия эксплуатации без растрескивания. Из АК4 изготавливаются конструкционные материалы и металлопрокат:

Сплав востребован при изготовлении авиационных и автомобильных моторов, в машиностроении. Из него производят поршни и компрессоры, кольца и лопасти, воздухозаборники и пр.