Принятая в литейных цехах система определения механических свойств литых деталей на отдельно отлитых образцах стандартного типа не может быть признана правильной. Конструктор изделия или отдельных литых деталей изделия при определении необходимых конструктивных размеров исходит из действительной прочности материала литой детали, принимаемой им с некоторым гарантийным запасом. Для очень большой номенклатуры литых деталей этот гарантийный запас прочности против расчетного значения весьма незначителен, так как повышение прочности за счет утолщения сечений влечет за собой увеличение веса, а также излишний расход материала. Существующая методика отливки образцов предусматривает интенсивное двухстороннее питание усадочных образований в расчетном сечении образца, что редко может быть осуществлено в отливаемой детали. Механические свойства, полученные при испытании отдельно отлитых образцов, могут характеризовать в основном свойства сплава и только в какой-то степени свойства материала в изделии.
В ведомственных нормалях на испытание механических свойств алюминиевых сплавов сказано: «Средние механические свойства образцов, вырезанных из отливок, должны быть по пределу прочности не менее 75%, а по относительному удлинению не менее 50% от значения свойств отдельно отлитых или прилитых образцов». По ГОСТу 2685-53 минимальные значения механических свойств алюминиевого сплава АЛ-4 следующие: предел прочности ?в — 20 кГ/мм? ; относительное удлинение ? — 1,5; твердость НВ 70. Как показала практика литья под низким давлением, тонкостенные литые детали, полученные из сплава АЛ-4 с искусственным старением по режиму — нагрев до 175° с выдержкой при этой температуре в течение 15—16 час., обладали более высокими механическими свойствами, чем это предусмотрено ведомственной нормалью. Испытание производилось на плоских образцах стандартного размера, вырезанных из различных участков отливки. Следовало бы ожидать, что механические свойства таких образцов будут ниже, чем отдельно отлитых. Однако результаты получились обратные. Из 100 взятых подряд образцов из различных плавок предел прочности ниже 20 кГ/мм? имели только 20 шт. Все остальные образцы имели предел прочности от 20 до 26 кГ/мм?. Наибольшее количество (35 шт.) имело предел прочности от 22 до 23 кГ/мм? и относительное удлинение от 1,5 до 5%. Одновременно с образцами, вырезанными из деталей, производилось испытание и отдельно отлитых плавочных образцов, полученных из сплава одной плавки с отливаемыми деталями. Механические испытания отдельно отлитых образцов показали следующие свойства: предел прочности от 20 до 25 кГ/мм?, а относительное удлинение от 1,5 до 5%.
Существенной разницы между вырезанными из детали и отдельно отлитыми образцами обнаружено не было. Эта особенность свойственна литью под низким давлением. Испытания на «разрушение», которым были подвергнуты некоторые отливки со стенками толщиной 2—2,5 мм, показали высокую конструктивную прочность, значительно превышающую расчетную.
В то же время, в силу конструктивных особенностей литых деталей, не всегда возможно вырезать из них образцы для механических испытаний. Одним из возможных компромиссных решений будет выполнение на отливке специальных технологических приливов, из которых в дальнейшем можно вырезать необходимое количество образцов. При этом следует создать равноценные условия, в которых получается отливка и технологический прилив, в частности, если отливка получается с применением оболочкового стержня, то одна из сторон технологического прилива также должна формоваться оболочковым стержнем.
Касаясь вопроса о качестве структуры тонкостенных деталей, следует сказать, что структура обычно бывает мелкозернистой и плотной. Это качество есть результат, с одной стороны, высокой скорости охлаждения поверхностных слоев стенок отливки и, с другой стороны, — интенсивной подачи жидкой фазы сплава к кристаллизующимся слоям. Незначительная усадочная, а иногда и газовая пористость встречаются в средней по высоте зоне отливки, преимущественно в местах перехода от тонких сечений к более утолщенным. Характерно, что в процессе испытаний излом отливок никогда не проходил по зоне, где была отмечена пористость.