Алюминий В124: состав, свойства и применение литейного сплава

Алюминиевый сплав марки В124 представляет собой высокопрочный литейный материал, который относится к системе алюминий-кремний-медь (Al-Si-Cu) и отличается повышенной герметичностью. Благодаря уникальному сочетанию высокой прочности, отличных литейных свойств и способности обеспечивать герметичность отливок этот сплав находит широкое применение в авиационной промышленности и машиностроении для изготовления деталей двигателей и других ответственных элементов конструкций. Сплав В124 предназначен для производства отливок методами литья в кокиль и в песчаные формы, что обеспечивает универсальность его применения в различных производственных условиях.

В системе отечественной маркировки обозначение В124 относится к группе высокопрочных алюминиевых литейных сплавов. По химическому составу этот сплав близок к силуминам с повышенным содержанием меди, что обеспечивает ему высокие механические свойства после термической обработки. Сплав относится к категории термически упрочняемых материалов, что позволяет достигать высоких механических характеристик за счёт термической обработки по режиму Т6.

Химический состав

Химический состав алюминиевого сплава В124 регламентируется соответствующими техническими условиями и включает следующие компоненты:

• Алюминий (Al) — 83,65–88,64% (основа). Обеспечивает лёгкость и пластичность материала. Содержание алюминия определяется как разность между 100% и суммой всех легирующих элементов и примесей.
• Кремний (Si) — 8–11%. Является основным легирующим элементом, обеспечивающим высокие литейные свойства, хорошую жидкотекучесть и малую усадку сплава.
• Медь (Cu) — 3–4%. Выступает в качестве основного упрочнителя, образует упрочняющие фазы при термической обработке и повышает прочностные характеристики.
• Магний (Mg) — 0,15–0,35%. Участвует в формировании упрочняющих фаз совместно с кремнием и медью, дополнительно повышая прочность сплава.
• Титан (Ti) — 0,1–0,3%. Вводится как модификатор структуры для измельчения зерна и повышения механических свойств.
• Марганец (Mn) — 0,1–0,3%. Повышает коррозионную стойкость и уменьшает склонность к коррозии под напряжением.
• Бор (B) — 0,01–0,1%. Вводится как модификатор структуры для улучшения механических свойств.
• Железо (Fe) — до 0,3%. Примесь, содержание которой ограничивается для сохранения механических свойств и коррозионной стойкости.

Интересный факт: сплав В124 относится к группе сложнолегированных силуминов, которые характеризуются широким интервалом кристаллизации. Именно поэтому в его состав вводят такие модификаторы, как титан и бор, которые обеспечивают измельчение структуры и повышают механические свойства отливок. Благодаря повышенному содержанию кремния (до 11%) сплав обладает отличными литейными свойствами, а медь в сочетании с магнием обеспечивает высокую прочность после термической обработки.

Механические и физические свойства

Сплав В124 демонстрирует высокие прочностные характеристики, что делает его одним из наиболее востребованных материалов для ответственных силовых конструкций. Основные механические свойства в зависимости от способа литья составляют:

• Предел прочности (σ_в) — 400 МПа для отливок, полученных литьём в кокиль. Для литья в песчаную форму предел прочности составляет 340 МПа.
• Относительное удлинение (δ₅) — 2% при литье в кокиль, что свидетельствует о достаточно высокой хрупкости материала. При литье в песчаную форму пластичность значительно ниже — всего 0,5%.
• Твёрдость по Бринеллю (HB) — 110–120 МПа после термической обработки.
• Предел прочности после термообработки Т6 — достигает 400 МПа при относительном удлижении 2%.

Физические свойства сплава В124:

• Линейная усадка — 1,1%, что является важным показателем при проектировании литейной оснастки.
• Плотность — около 2670 кг/м³ при 20 °C, что обеспечивает относительно низкий вес конструкций.

Технологические свойства и особенности производства

Сплав В124 является термически упрочняемым, и для достижения высоких механических свойств отливки проходят термическую обработку, включающую закалку и старение. Рекомендуемый режим термической обработки — Т6, который включает закалку с последующим искусственным старением и позволяет достичь предела прочности до 400 МПа.

Благодаря высокому содержанию кремния (8–11%) сплав В124 обладает отличной жидкотекучестью, что позволяет получать сложные по конфигурации отливки с высокой точностью размеров. Линейная усадка составляет всего 1,1%, что снижает риск образования усадочных раковин и обеспечивает стабильность геометрических размеров отливок.

Однако следует учитывать, что сплав имеет относительно низкую пластичность (относительное удлинение 0,5–2%), что ограничивает его применение в конструкциях, работающих при значительных динамических нагрузках.

Области применения и формы выпуска

Благодаря высокой прочности, герметичности и хорошим литейным свойствам сплав В124 находит применение в различных отраслях промышленности:

• Авиационная промышленность — изготовление деталей двигателей, корпусных деталей и других ответственных элементов конструкций, где требуется сочетание высокой прочности и герметичности.
• Машиностроение — производство герметичных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок, включая компоненты гидросистем и пневматических устройств.
• Приборостроение — изготовление сложных по конфигурации отливок, требующих высокой точности размеров.

Важно отметить, что сплав В124 относится к категории литейных, однако он также используется для производства деформированных полуфабрикатов. Из этого сплава изготавливают прессованные профили различных сечений:

• Квадраты — выпускаются по ГОСТ 21488-97 и ГОСТ Р 51834-2001 в размерах от 10 до 50 мм.
• Шестигранники — производятся по ГОСТ 21488-97.
• Крепёжные изделия — болты с шестигранной головкой по ГОСТ 7805-70.

Ответы на популярные вопросы о сплаве В124

Как расшифровывается марка В124 и к какой группе сплавов она относится?

Марка В124 относится к группе высокопрочных алюминиевых литейных сплавов, где буква «В» указывает на принадлежность к группе высокопрочных материалов, а цифры обозначают порядковый номер сплава в рамках этой группы. Сплав относится к системе Al-Si-Cu и предназначен для изготовления сложных по конфигурации герметичных отливок. Основными легирующими элементами являются кремний (8–11%) и медь (3–4%), которые обеспечивают высокие литейные свойства и прочностные характеристики. Сплав применяется для производства отливок методами литья в кокиль и в песчаные формы, а также для изготовления прессованных профилей.

Какие механические свойства характерны для сплава В124?

Сплав В124 демонстрирует высокие прочностные характеристики: предел прочности составляет 400 МПа при литье в кокиль и 340 МПа при литье в песчаную форму. Относительное удлинение при этом составляет 2% для литья в кокиль и всего 0,5% для песчаной формы, что свидетельствует о достаточно высокой хрупкости материала. Твёрдость по Бринеллю достигает 110–120 МПа после термической обработки. После термообработки по режиму Т6 предел прочности достигает 400 МПа при удлинении 2%. Такие характеристики делают сплав пригодным для изготовления деталей, работающих при статических нагрузках.

Каковы особенности применения сплава В124 в производстве?

Сплав В124 специально разработан для производства сложных по конфигурации отливок с повышенными требованиями к герметичности, что определяет его основное применение в авиационной промышленности и машиностроении. Благодаря отличной жидкотекучести и малой усадке (1,1%) этот сплав позволяет получать детали сложной формы с высокой точностью размеров. Кроме того, сплав хорошо обрабатывается резанием и может применяться для изготовления прессованных профилей и крепёжных изделий. Однако следует учитывать, что сплав имеет низкую пластичность, что ограничивает его применение в конструкциях, работающих при динамических нагрузках.

Какие существуют ограничения при использовании сплава В124?

Сплав В124 имеет определённые ограничения, связанные с его химическим составом и технологией производства. Как и другие алюминиево-медные сплавы, он обладает относительно низкой коррозионной стойкостью по сравнению с некоторыми другими системами, поэтому может требовать дополнительной защиты в агрессивных средах. Основное ограничение связано с низкой пластичностью материала (относительное удлинение 0,5–2%), что делает его непригодным для конструкций, работающих при значительных динамических и ударных нагрузках. Также следует учитывать, что для достижения высоких прочностных характеристик сплав требует термической обработки, что усложняет технологический процесс производства.

Какие виды продукции изготавливают из сплава В124?

Из сплава В124 изготавливают преимущественно сложные по конфигурации отливки, которые требуют высокой герметичности и способности выдерживать значительные нагрузки. К таким деталям относятся детали двигателей, корпусные детали авиационных приборов и другие ответственные элементы конструкций. Кроме того, сплав поставляется в виде прессованных полуфабрикатов: квадратов по ГОСТ 21488-97 и ГОСТ Р 51834-2001 в размерах от 10 до 50 мм, а также шестигранников. Из сплава В124 также изготавливают крепёжные изделия, например болты с шестигранной головкой по ГОСТ 7805-70. Благодаря высокой прочности и герметичности сплав В124 является востребованным материалом для производства компонентов гидравлических и пневматических систем в авиационной промышленности.

Купить сталь марки В124 из раздела алюминий в Самаре Вы можете любым удобным для Вас способом:

• Позвонить по телефону: 8 (800) 333-86-40
• Написать на почту: samara@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.

Получить консультацию специалиста