Как определить силуминовый кран?

Как отличить латунный кран от силуминового. Учимся на чужих ошибках: Силумин выглядит как латунь, но обходится в сто раз дороже

Силумин

Начать стоит с того, что существует несколько различных сплавов, в которых используется алюминий. Однако именно этот считается наиболее востребованным среди прочих. Силумин — это следующая ступень после алюминия. Получают его при помощи сплава кремния, добавленного в этот химический элемент. Совмещение этих двух элементов обеспечивает полученный сплав повышенной твердостью, а также повышенной устойчивостью к износу деталей, полученных из сплава.

Содержание кремния в таких сплавах колеблется от 4 до 22%. Также стоит сказать, что могут добавляться еще некоторые элементы. К ним относят медь, цинк, титан, железо или кальций. Также известно, что в состав силумина входит от 5 до 14% силиция.

ГОСТ 1583-93: литейные алюминиевые сплавы

Отечественную классификацию литейных алюминиевых сплавов в настоящее время определяет ГОСТ 1583-93. Он включает системы с различными комбинациями алюминия с легирующими элементами Si, Cu, Mg, Mn и Zn:

• двойные сплавы Al–Si, Al–Cu, Al–Zn и Al–Mg;
• тройные сплавы Al–Si–Mg и Al–Si–Cu;
• четверные сплавы Al–Si–Mg–Cu.

Каждый сплав в этом стандарте имеет двойное обозначение: первое – для чушек и второе (в скобках) – для отливок, например, АК12(АЛ2). Это связано с тем, что в свое время, в конце 1980-х, ГОСТ 1583-89 объединил и заменил в один три стандарта:

• ГОСТ 1583-73 на литейные алюминиевые сплавы в чушках,
• ГОСТ 2685-75 на литейные алюминиевые сплавы в отливках и
• ГОСТ 1521-76 на силумин в чушках.

От ГОСТ 2685-75 и остались буквенно-цифровые обозначения типа АЛ2, АЛ4 или АЛ11. ГОСТ 1583-93 разрешает для отливок применять эти обозначения сплавов без дублирования обозначениями для чушек. Интересно, что ссылки на ГОСТ 2685-75, отмененный более 20 лет назад, все еще встречается, например, на сайтах некоторых литейных предприятий.

Свойства силумина

Важно, что силумин — это все сплавы, которые были получены на основе кремния и алюминия, но необходимо понимать, что не все конечные материалы обладают одними и теми же свойствами. Нужно знать, что с повышением процента содержания кремния, повышается итоговая прочность материала, но при этом растет и его хрупкость. К основным преимуществам, которые можно выделить у этого сплава относят:

• Высокая прочность.
• Малый физический вес.
• Высокая устойчивость материала к износу.
• Устойчивость также и к коррозии.
• Одно из важных преимуществ — это цена силумина, которая считается довольно низкой. Допустим, кухонные принадлежности из этого материала стоят от 250 р. до 2000-3000 р.

Все эти преимущества в совокупности и смогли обеспечить высокую популярность данного материала.

Недостаток у этого материала лишь один — это его повышенная хрупкость. Если говорить о механическом воздействии, то силумин способен выдержать высокие нагрузки, однако если, к примеру, уронить изделие из этого сплава, то оно, скорее всего, треснет. Также стоит отметить, что температура плавления силумина не слишком высокая — всего 580 градусов по Цельсию.

Литая алюминиевая деталь?

Обычно считается, что применение алюминиевого литья для нагруженных деталей оправдано только тогда, когда сложная форма литой детали дает существенное преимущество в массе по сравнению с простой по форме, например, кованой, деталью.

Обычно литейщики-производственники работают только несколькими литейными сплавами, что оправдано более экономичным использованием литейного оборудования, сокращением запасов сырья и снижением риска смешивания различных сплавов. С точки зрения качества литья более разумно работать со сплавом, который является технологичным, чем с тем, который может быть на бумаге и показывает несколько лучшие свойства, но более труден технологически.

С точки зрения литейщиков эти сплавы являются частным случаем литейных сплавов и поэтому могут называться немного по-другому – алюминиевые литейные сплавы.

Маркировка

Так как силумин — это сплав алюминия и кремния, а также всего лишь одна из его разновидностей, то была разработана специальная маркировка, которая позволяет быстро и легко определить процентное содержание компонентов, а также, какие именно химические элементы использовались при изготовлении сплава. Для того чтобы поставить маркировку на сплав силумина, используют буквенные и цифровые обозначения. К примеру, АК12 или же АК9Ц7. Первая буква всегда указывает на содержание алюминия в сплаве, а вторая на содержание кремния. Цифры говорят о том, какое именно процентное соотношение этого химического элемента в силумине. В данном случае это 12%. Так как могут добавляться и другие элементы, их буква также указывается. Во втором примере показана маркировка алюминия — А, кремния — К 9% и цинка — Ц 7%.

Также важно отметить, что сплав обладает повышенной текучестью в расплавленном состоянии, а также хорошей свариваемостью. Если учитывать, что температура плавления силумина всего 580 градусов по Цельсию, то это можно отнести к списку преимуществ материала.

Виды силумина

Чаще всего говорят о том, что силумин — это сплав алюминия и кремний. Однако это не совсем верное утверждение. Такое название носят сплавы, в которых содержание такого элемента, как кремний, находится в районе 12-13%. Такую группу сплавов принято называть эвтектическими, нормальными или же обычными силуминами. Однако есть еще одна классификация этого материала.

• Первый вид сплава называется доэвтектическим. Характерной особенностью этой группы является то, что содержание кремния в процентном соотношении всего от 4 до 10% от общего количества. Кроме того, могут быть добавлены такие элементы, как магний, марганец или медь.
• Группа износостойких силуминов — содержание кремния повышается до 20% от общего количества сплава.
• Для выполнения конкретно поставленных задач изготавливают специальные сплавы силуминов, к примеру, цинковистый.

Свойства нормальных силуминов

Первая группа силуминов из алюминия — это эвтектические. Их прочностные параметры довольно малые, однако преимущество этого типа в другом. Она обладают отличными литейными параметрами. Материалы из такого сплава применяются в литье тонкостных изделий, которые в будущем будут применяться в среде повышенной вибрации или под действием ударных нагрузок.

Также важно отметить, что при литье этой группы сплавов, к ней могут быть предъявлены такие требования, как удлинение микроструктуры. Чтобы выполнить это требование, необходимо при операции литья в кокиль или же в форму модифицировать силумин натрием.

Также важно отметить, что высокой устойчивостью к воздействию на сплав агрессивной среды обладают только те, которые характеризуются высокой чистотой состава. Другими словами, в таких материалах должно быть минимальное содержание разнообразных примесей, таких как железо и прочие.

Выбор литейных алюминиевых сплавов

К факторам, которые принимают во внимание при выборе литейного сплава для конкретного конструкторского решения, относятся следующие.

Примеси в алюминиевых сплавах

Каждый литейный алюминиевый сплав по ГОСТ 1583-93и для чушек, и для отливок имеет в целом одинаковый состав основных легирующих элементов. Требования же по содержанию примесей могут значительно отличаться для чушек и отливок, с одной стороны, и для применяемых способов литья – с другой. При этом ограничения по каждой из таких примесей как марганец, медь, цинк, никель, свинец, олово и кремний, как правило, одинаковы для чушек и отливок. Однако ограничения по их сумме, а также отдельно по содержанию железа различаются как для чушек и отливок, так и для способов литья: в песчаные формы, в кокиль, под давлением. Для чушек требования по примесям выше, чем для отливок. Для литья под давлением допускается максимальное содержание железа и суммы примесей, для литья в песчаные формы – минимальное.

Вторичные алюминиевые сплавы

Количество примесей, особенно железа, является одним из важных качеств литейного сплава. С понижением количества примесей в сплаве повышается его коррозионная стойкость и пластичность. Однако надо принимать во внимание и то, что более чистый сплав и стоить будет дороже. Вторичные литейные сплавы обычно изготавливают из лома по тому же ГОСТ 1583-93 и они могут иметь более низкий по сравнению с первичными сплавами уровень пластичности и коррозионной стойкости именно из-за большего количеств примесей. Однако существует множество изделий, для которых эти механические свойства и коррозионная стойкость вполне приемлемы, и поэтому вторичные сплавы широко применяются. Как видно из требований ГОСТ 1583-93 более «грязный» сплав может потребовать более сложного способа литья.

Прочностные свойства алюминиевых сплавов

В зависимости от требований к механическим свойствам будущей отливки сплав выбирают из следующих условных «прочностных» категорий:

«Прочные и пластичные». В эту группу входят наиболее важные упрочняемые старением сплавы, например, Al–Cu. С помощью различных видов термической обработки их свойства «регулируют» или на высокую прочность или на высокое относительное удлинение.

«Твердые». Литейные сплавы этой группы имеют определенную прочность при растяжении и твердость без особых требований к относительному удлинению. Прежде всего, это сплавы Al–Si–Cu.

«Пластичные». Сплавы с повышенной пластичностью – это, в основном, нормальные и низкокремнистые силумины.

Группы сплавов

Существует несколько групп, на которые подразделяется силумин. Это разделение осуществляется по применению этого материала для различных целей.

Эвтектический силумин, который имеет маркировку АК12, то есть всего лишь 12% содержания кремния, а также не упрочняется термической обработкой и не образуется усадочной прочности, рекомендуется использовать для изготовления герметичных деталей приборов или агрегатов невысокой нагруженности.

В качестве примера доэвтектического силумина можно взять сплав АК9ч. Для его изготовления уже применяется закалка при температуре в 530 градусов со временем выдержки от 2 до 6 часов. После этого идет процесс охлаждения материала в горячей воде и активизируют процесс старения при температуре в 175 градусов, который длится в течение 15 часов. Применение силумина этой группы осуществляется для изготовления нагруженных и крупногабаритных деталей.

Третья группа сплавов — это высоколегированный заэвтектический силумин, маркировка которого АК21М2. Принадлежность этого материала — поршневая группа сплавов. Этот материал предназначается для работы в среде с повышенными температурами, так как выделяется повышенной жаропрочностью, высоким коэффициентом износоустойчивости.

Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов

Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов, по сравнению с деформированными, имеет свои особенности. Это связано в первую очередь с различиями в химическом составе, а также более грубой и крупнозернистой структурой литых сплавов. Литые сплавы почти не подвержены естественному старению, поэтому максимальная прочность обычно достигается за счет искусственного старения в течение 10-20 часов при 150-180 °С. Упрочнение происходит за счет выделения из пресыщенного твердого раствора интерметаллических соединений CuAl2,Mg2Si, Al3Mg2 и т.д. Нередко уже одна закалка повышает прочность и пластичность за счет растворения интерметаллических соединений, которые в литом состоянии скапливаются на границах зерен. Старение еще больше повышает прочность, но чаще всего в ущерб пластичности.

Ремонт

Так как может случиться, что появятся трещины или же разломы на деталях из этого сплава, то есть возможность проведения ремонтных работ. Чаще всего для проведения этого типа работ применяют специальное вещество — эпоксидный клей. Однако в том случае, если деталь должна будет эксплуатироваться в среде с повышенными нагрузками, лучше всего использовать сварку. Однако необходимо учитывать состав сплава, так как далеко не все они способны выдержать температуру работы сварочного аппарата, некоторые из них могут просто расплавиться.

Сварка

Ремонт силумина в домашних условиях при помощи аргонодуговой сварки считается наиболее простым способ. Однако все признают, что лучшим решением для ремонта деталей все же будет обратиться к профессионалам, но и самостоятельная сварка также вполне реальна. Важно отметить, что работа аргонодуговой сварки должна осуществляться в среде инертных газов.

Чаще всего для достижения этой цели используют непосредственно аргоновый газ, однако в некоторых случаях возможно использование смеси аргона с гелием. Также важно отметить, что после проведения сварочных работ по ремонту деталей из силумина, все сварочные швы необходимо подвергнуть обработке. После этой процедуры швы будут практически незаметны.

Шаровые краны: как определить подделку?

C.O.K. N 12 | 2009г. Рубрика: САНТЕХНИКА И ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Высокий спрос на шаровые краны вызвал огромное количество подделок, которые не так безобидны, как может показаться на первый взгляд. Как правило, подделки по эксплуатационным качествам значительно уступают оригинальным изделиям. Их использование в системах водоснабжения и отопления может привести к авариям и большим материальным потерям. Подделки могут нанести и серьезный ущерб здоровью людей.

В основе высоких эксплуатационных качеств шаровых кранов от лучших мировых производителей, лежит совершенство их конструкции, точное следование требованиям технологии производства и строгий контроль химического состава материалов.

Цель же любой подделки — прикрываясь маркой известного бренда, при минимальных затратах создать внешнее подобие предмета подделки. Первое, на чем экономят подпольные дельцы, это — материалы. Корпуса кранов и шаровые затворы должны изготавливаться из специальных марок латуни, химический состав которых в РФ регламентируются ГОСТом, а за рубежом — национальными стандартами. Эти стандарты предусматривают содержание меди 57–60 %, цинка — до 60 %, свинца в пределах 0,8–1,9 % (свинец необходим для придания латуни поверхностной твердости). Нелегальные производители, как правило, используют лом цветных металлов, содержание примесей в которых не контролируется. В результате производятся краны, процент содержания свинца в которых, как показывают исследования, доходит до 5–7 %. Хорошо известно, что переизбыток свинца в воде очень вреден для здоровья.

Другой способ фальсификации материалов — использование для изготовления корпусов более дешевого металла — цинка. Это тоже опасная подделка. Кран из цинка имеет повышенную хрупкость и может треснуть от механических и гидравлических воздействий. Кроме того, содержащийся в водопроводной воде хлор, вымывает цинк из корпуса, корпус со временем истончается и становиться еще менее надежным. Вдобавок, цинк и хлор в воде образуют раствор хлористого цинка, который является канцерогеном. Встречаются шаровые краны, изготовленные из силумина (алюминиевого сплава). Надежность их еще ниже. Экономия металла побуждает нелегальных производителей изготавливать корпуса кранов с толщиной стенки от 1 до 0,5 мм. Это чрезвычайно снижает их надежность — для сравнения, авторитетнейший производитель Giacomini производит краны с толщиной стенок 2 мм.

Корпуса и шаровые затворы в изделиях ведущих производителей изготовляются методом горячего прессования или горячей ковки. Мелкие производители не тратятся на покупку таких технологий и изготавливают свои изделия методом литья. Такие изделия отличаются неровной поверхностью корпуса, наплывами, могут иметь неоднородную структуру материала и, как следствие, низкую надежность. Шаровые затворы (шары) фальсифицированных кранов часто изготавливаются не из латуни, а из стали, с покрытием или, даже без него. Стальные шары быстро коррозируют и перестают быть герметичными. Кроме того, «недовложение» латуни в корпус крана делает его подозрительно легким. Стальной шар компенсирует этот недостаток веса, маскируя наличие у корпуса недопустимо тонких стенок. Кстати, о шарах. Ведущие производители придают большое значение качеству поверхности шаровых затворов. Латунные шары подвергаются алмазной шлифовке, на них наносится антикоррозионное покрытие из никеля или хрома. В результате, шар получает идеальную зеркальную поверхность. Признак изделий низкого качества — тусклая, мутная или шероховатая поверхность шара.

Специалисты выделяют ряд конструктивных приемов, упрощающих и удешевляющих (в ущерб качеству) конструкцию кранов. Нелишне сказать, как фальсифицированные краны маскируются под оригинальные. Один из приемов — неправильное написание названия известной фирмы, например, Bogati вместо Bugatti; написание названия страны, например, «ITALY» вместо принятого «Made in Italy»; искажение известного логотипа, помещением его, например не в ромб, а в квадрат или в круг. Свидетельством фальсификации может служить отсутствие тех или иных элементов маркировки, обязательных для конкретных производителей. При про даже газовых кранов встречается и такая примитивная форма обмана, как замена на водопроводном кране родной ручки на желтую — газовую (газовые краны стоят дороже). Обычному покупателю трудно отличить поддельный шаровой кран от оригинального. Вот несколько простых советов, как в некоторых случаях это можно сделать. Прежде всего, определите для себя степень риска от установки ненадежных шаровых кранов. Если это система отопления в загородном доме, то подделка среднего качества будет не так уж опасна — давление в системе не больше трех атмосфер, скачков нет, температура воды не выше 85 °С. Низкая цена таких кранов сможет компенсировать определенный риск от их эксплуатации. Другое дело, если запорная арматура устанавливается в системах водоснабжения, газоснабжения, а также в любых сантехнических системах многоквартирных жилых домов. Цена экономии может оказаться слишком высокой, поэтому выбирать шаровые краны надежней всего из ассортимента признанных мировых производителей, таких как: FAR, RBM, F.I.V. Покупая шаровые краны у официальных дистрибьюторов этих фирм, вы будете застрахованы от подделок.

Если нет возможности купить изделия непосредственно у дистрибьютора, можно связаться с ним по телефону и уточнить, является ли он официальным поставщиком интересующего вас продавца. Некоторые производители на интернет-сайтах размещают рабочие чертежи своих изделий. Нелишне будет узнать все о маркировке, размерах, весе, других признаках интересующего вас изделия, и по ним определить его подлинность.

Если на такие организационные мероприятия у вас нет времени, можно воспользоваться некоторыми практическими советами:
внимательно осмотрите маркировки на корпусе крана, если искажены название фирмы или графика логотипа, если указано только название страны вместо Made in …, если в дате производства обозначен еще не наступивший месяц или в маркировке отсутствуют элементы, обязательные для данной марки крана, это — подделка;
если поверхность корпуса неровная, на ней имеются наплывы, микротрещины, увеличена толщина стенок, значит, кран изготовлен методом литья и это — подделка;
если кран имеет стальной шаровой затвор, что можно определить с помощью магнита, это тоже подделка;
если зеркало шарового затвора тусклое или мутное, это — подделка;
если корпус крана изготовлен из цинка или силумина, это — подделка, убедиться в этом можно, слегка процарапав никелевое покрытие корпуса, если под ним проступит серебристый цвет, это — цинк, если белый — силумин, латунь имеет светло-желтый цвет.

К сожалению, состав материала без сложного химического анализа определить невозможно. Как показали исследования, проведенные специалистами из МИСиС, из восьми случайно отобранных в торговых точках Москвы шаровых кранов — шесть оказались изготовленными из нестандартных сплавов с повышенным содержанием свинца, железа, алюминия, цинка. Повышенное содержание свинца в воде несет большую опасность для здоровья людей. Невозможно визуально обнаружить и другой опасный вид подделки — утонченные стенки корпуса. Только распилив кран, можно измерить их толщину. Если толщина стенок 1 мм и меньше, кран может разрушиться от небольших колебаний давления или механических напряжений. Определенной гарантией от подделок такого типа может быть наличие у продавца сертификата соответствия и гигиенического сертификата на изделие. Впрочем, как мы уже говорили, полную гарантию подлинности шарового крана может дать только официальный дистрибьютор известной фирмы-производителя.

«На рынке зачастую продают силуминовые смесители вместо латунных»