Деформуються алюмінієві сплави - студопедія
Сплави на основі алюмінію
Алюміній, його властивості та застосування в техніці
Алюміній - метал сріблястого кольору, який має атом-ву масу 26,98 г, температуру плавлення 660 ° С, модуль пружності 71000 МПа, модуль зсуву 26000 МПа. Він про-ладает високу хімічну активність, але має спо-можності покриватися тонкою плівкою А12 О3 (товщиною 1 ... 10 мкм), яка захищає його від подальшого воздей-наслідком навколишнього середовища навіть в умовах вологого клімату. З газами - СО. СО2. Н2 при звичайних темпера-турах алюміній не взаємодіє. Він володіє висо-кою корозійну стійкість в морській воді. У багатьох органічних кислотах - оцтової, масляної, лимонної, винної, пропіонової, яблучної, глюконовой алюміній стійкий, але в щавлевої і мурашиної кислотах його стійкість мала. Дія кислот на алюміній залежить від їх концентрації. Так, концентрована азотна кислота не розчиняє алюміній, а в розведеною - він швидко розчиняється. Незначно розчиняють алю-міній також розбавлені сірчана, фосфорна, хромова і борна кислоти. У соляній, плавиковою, бромистоводневої, а також концентрованої сірчаної кислоти алю-міній розчиняється швидко. Нестійкий він і в розчинах їдких лугів, проте в газових середовищах і розчинах з-лей, що не руйнують захисну плівку, він стійкий (в аміаку, сірководні, сірчанокислих солях багатьох елементів). У той же час в розчинах, що руйнують захисну плівку (в присутності солей ртуті, іонів хло-ра, в кислих рудничних водах), алюміній швидко кородує.
Залежно від чистоти алюміній ділять на НЕ-скільки груп: особливої чистоти - А999 (99,999%), висо-кою чистоти - А995 (99,995%), А99 (99,99%), А97 (99,97%), А95 ( 99,95%) і технічно чистий (99%) - марки А8, А7, А6, А5, А0. Домішками в технічному алю-мініі є залізо, мідь, марганець, титан і ін.
Технічний алюміній випускається у вигляді прутків, листів, дроту і різних профілів. Широке при-трансформаційних змін отримав алюміній для виготовлення проводів, оболонок високовольтних кабелів. Широко використовують алюміній в харчовій промисловості для виготовлення різних ємностей, тонкої фольги для пакування про-дуктів. З фольги товщиною понад 0,2 мм штампують різні коробки, кришки.
Але ще більшою розмаїтістю властивостей і більш ши-рокімі областями застосування характеризуються сплави алюмінію.
Всі алюмінієві сплави можна розділити на деформуються, ливарні, спечені порошкові і спрямований-но-закристалізовувалися алюмінієві евтектики. Як і рошковие сплави Сапи і направлено-закрістал-лізованних евтектики будуть розглянуті в розділі 3.
Більшість алюмінієвих сплавів володіє хорошою пластичністю, і з них виготовляють всі відомі в техніці полуфаб-рікати: фольгу, листи, прутки, труби, ребристі пане-ли, дріт, поковки, штампування. Ці заготовки отримують методами гарячої та холодної обробки: пресуванням, екструдуванням, куванням, гарячої штампів-кою, прокаткою і волочінням.
Пластична деформація - не тільки засіб через трансформаційних змін форми, її використовують також і для зміцнення алюмінієвих сплавів.
Деформуємі алю-мініевие сплави поділяють на зміцнюючі старіння третьому і деформацією і зміцнюється тільки деформацією. Типові склади і властивості зміцнюючих і старінням і деформує-цією дуралюмина при-ведені в табл. 15.
Склади і механічні властивості дюралюмінію
* Механічні властивості наведені для листового мате-ріалу.
Дуралюмин добре деформується в гарячому і холодному станах. властивості дуралюмина
При холодної деформації-ції, як правило, требу-ется проміжний рекрісталлізаціонний від-жиг (350 ... 370 ° С). Для зміцнення старінням дуралюміни гартують з 495 ... 505 ° С і витримують 4 ... 5 днів при кімнатній температурі. Зміна міцності дуралюмина в залежності від температури і часу ста-ренію наведено на рис. 24.
Сплав Д16 застосовують для виготовлення конструкцій середньої і підвищеної міцності, що працюють в літаків, кузовів автомобілів, а також будівельних конструкцій. У продовольчому машинобудуванні його використовують для деталей сепараторів, тестомесіль-них апаратів і інших виробів.
Крім того, з деформованих і зміцнюючих терми-чеський обробкою можна відзначити сплави Д18 (2% Сu; 0,35% Мg; 0,1% Мn) і ВАД1 (4,1% Сu; 2,5% Мg; 0,6 % Мn; 0,15% Zr; до 0,06% Тi; 0,03% В), володію-щие підвищеною пластичністю. Їх застосовують для через виготовлених заклепок для літаків і інших виробів.
Мал. 24. Залежність міцності (sB) дуралюмина від часу
старіння при різних температурах
Для зміцнення дуралюмина проводять термічну обробку в поєднанні з наступною деформацією. Через делия після гарту і природного старіння піддав-ють нагартовка з обтисненням на 5 ... 7% або штучно-му старіння після гарту і нагартовки.
Промисловістю випускаються також високоміцні алюмінієві сплави, наприклад В95 (1,4 ... 2,0% Сu; 1,8 ... 2,8% Мg; 0,2 ... 0,6% Мn; <0,5 % Si; 5…7 % Zn ), для которого sB = 550 МПа и d = 8 %, а также сплав В96 (2,2… 2,8 % Сu; 2,5…3,2 % Мg; 0,2…0,5 % Мn; 7,6…8,6 % Zn; 0,1 % Сr ), с sB = 630 МПа и d = 7 %. Относительно более высокая коррозионная стойкость этих сплавов обусловлена присадками марганца и меди. Эти сплавы пластичны в горячем состоянии и удовлетворительно пла-стичны в холодном. Их применяют в самолетостроении для нагруженных конструкций, работающих при 100… 120°С.
До числа жароміцних алюмінієвих сплавів, робота-чих при більш високих температурах (до 300 ° С) відно-сятся сложнолегірованние сплави типу Д20 (6 ... 7% Сu; 0.4 ... 0.8% Мn; <0.3 % Si; 0,1…0,2 % Тi; <0,2 % Zr ) или АК4-1 (1,95…2,5 % Сu; 1,4…1,8 % Мg; <0,3 % Si; 0,8…1,5% Fе; 1,0…1,5 % Ni; 0,1 % Тi ). Присадка титана к этим сплавам способствует замедлению их рекристал-лизации.
До числа сплавів, що деформуються, що не зміцнюючих термічною обробкою, відносяться бінарні сплави алюмінію з марганцем або магнієм. Сплави ці позначення-ються як АМц (з 1,0 ... 1,6% Мn) або АМг2. АМг3. АМг5. АМг6 (містять зазвичай від 2 до 6% Мg. Утримуючи-ня якого вказує цифра в маркуванні, крім то-го в них міститься 0,3 ... 0,8% Мn).
Різні деформуються алюмінієві сплави застосовуються для виготовлення деталей реактивних і турбогвинтових двигунів літаків, деталей конст-рукцій ракет і штучних супутників землі. Оболоч-ка першого штучного супутника була виготовлена з алюмінієвого сплаву. Крім того, їх застосовують також для виготовлення корпусів судів, причому, на відміну від ста-ли, вони не обростають черепашками. У Палаці з'їздів у Москві з анодованого алюмінію зроблені гофри-рова стелі, перила, дверні прорізи. Алюмінієвих-ші сплави зі склом і бетоном використані також при будівництві Внуковского, Домодедовского і Шері-метьевского аеродромів.
У продовольчому машинобудуванні з алюмінієвого-вих сплавів роблять цистерни, різні ємності, дета-чи холодильних агрегатів. З деформованих сплавів АД. АД1. Д16. АМц і ін. В продовольчому машино-будові виготовляють різні зварні конструк-ції технологічного обладнання. Сплав АМг3 і дру-Гії сплави систем Аl - Мg і Аl - Si використовують для транспортних систем в цукровій промисловості, для труб теплообмінних апаратів в сатураторні уста-новки.