Первичные и вторичные литейные алюминиевые сплавы

Первичные литейные алюминиевые сплавы производят из первичного алюминия, как правило, в чушках или слитках, который переплавляют с добавлением необходимых для заданного сплава легирующих элементов.

Вторичные литейные алюминиевые сплавы изготавливают (более дешево, чем первичные) из алюминиевого лома, который после тщательной сортировки переплавляют с добавлением нужных легирующих элементов.

Железо во вторичном алюминии

Вторичные сплавы имеют относительно высокое содержание примесей, особенно железа.  Практически любой алюминиевый лом почти всегда загрязнен железом или стальными элементами, например, болтами и шайбами. Железо в алюминии является вредным во многих отношениях, причем как в жидком, так и в твердом состояниях. Например, железо отрицательно влияет на литейные свойства алюминиевых сплавов, а также на их вязкость в твердом состоянии. Поэтому уровень содержания железа в литейных алюминиевых сплавах держат как можно ниже. Отметим, что единственный метод литья, который не боится железа – это литье под высоким давлением.

Ухудшение вязких свойств литейных алюминиевых сплавов при чрезмерном содержании в них железа связано с образованием богатых железом иглообразных интерметаллических включений, таких какие показаны на рисунке.

Рисунок – Иглы железосодержащих включений FeSiAl₅  в сплаве AlSi12 (силумине) для литья в многократные формы

Железо в сплавах для литья в песчаные и многократные формы

1) Для отливок, к которым предъявляются высокие требования по вязкости материала, содержание железа в сплаве должно быть не более 0,20 %. Это означает, что в этом случае необходимо применять только первичные сплавы.
2) Когда вязкость материала не является критичным параметром, уровень содержания железа в сплаве может быть выше. Однако в этом случае критичными параметрами становятся текучесть сплава и его способность к механической обработке, например, резанием. Обычно допускается содержание железа до 0,5 %, а при техническом обосновании даже и выше.

Железо в сплавах для литья под давлением

1) В этом случае железо является «полезной примесью», так как снижает тенденцию алюминиевых сплавов налипать на поверхность литейной формы.
2) По этой причине в этих сплавах задают содержание железа, обычно, не менее 0,6 %. Поэтому эти алюминиевые сплавы вполне могут быть и вторичными.
3) Если для материала отливок заданы требования по вязкости, то содержание железа в сплаве ограничивают интервалом от 1 до 1,3 %.

Источник: European Aluminium Association, 2002