Головна

Алюміній і його сплави

  1. Алюмінієві ливарнісплави [ГОСТ 1583 - 93].
  2. Алюмінієві сплави для поковок і штамповок
  3. алюміній
  4. алюміній
  5. алюміній Al
  6. Алюміній Al.

Алюміній і його сплави відносяться до групи матеріалів з малою щільністю і високою питомої міцність і твердість. До цієї ж групи належать Mg, Be, Ti і їх сплави, а також композиційні матеріали. Їх застосування дозволяє знизити масу виробів при одночасному підвищенні їх міцності і жорсткості.

алюміній має малу щільністю, хорошою теплопровідністю і електричну провідність, високу пластичність і корозійну стійкість. домішки погіршують Усе названі властивості алюмінію. Залежно від змісту домішок первинний алюміній поділяють на три класи: особливої ??чистоти А999, де цифра показує процентний вміст алюмінію після коми (99,999% Al, домішок 0,001%); високої чистоти А995, А99, А97, А95 (домішок від 0,005 до 0,05%); і технічноїчистоти А85, А8 (домішок від 0,15 до 1%). Технічний алюміній, що випускається у вигляді деформованого напівфабрикату (листи, профілі, прутки і інші.), Маркують АД0, АД1. Зі збільшенням вмісту домішок і після пластичної деформації міцність алюмінію підвищується, а пластичність падає. Наприклад, для алюмінію А999: sв = 50 МПа; d = 45%, а для марки А0 (1% домішок) - sв = 90МПа; d = 25%.

Алюміній особливої ??і високої чистоти застосовують для виготовлення оксидних конденсаторів, хімічного посуду, в мікроелектроніці, для виготовлення фольги, поверхонь з високою здатністю, що відображає, і інші. Алюміній високої і технічної чистоти застосовують для виготовлення проводів, труб, виготовлення порошків, каркасів потенціометрів і інших ненавантажених або слабо навантажених деталей і елементів конструкцій: короткозамкнутих обмоток електродвигунів, стрілок і циферблатів приладів, рамок, заклепок. Але алюміній (як і його багато сплавів) схильний до електролітичної корозії в з'єднанні з іншими металами, пайка його утруднена. Він погано обробляється різанням.

сплави алюмінію характеризуються високою питомою міцністю, здатністю працювати в умовах знакозмінних навантажень, хорошими технологічними властивостями. Тимчасовий опір у окремих сплавів досягає значень s = 500 ... 700МПа, а питома міцність близька до питомої міцності високолегованих сталей. Більшість алюмінієвих сплавів має хорошу корозійну стійкість (за винятком сплавів з міддю), високу тепло- і електропровідність, обробляються тиском, зварюються точковим зварюванням, в основному добре обробляються різанням.

Залежно від хімічного складу за основним легуючі елементи алюмінієві сплави діляться на п'ять груп: Al + Mg; Al + Si; Al + Cu; Al + Si + Cu; Al + деякі з названих і інші елементи (Mn, Zn, Ni, Ti та інші). Багато легуючі елементи утворюють з алюмінієм тверді розчини обмеженої розчинності і проміжні фази. Це дає можливість піддавати сплави термічній обробці, що складається з гарту на пересичені твердий розчин (підвищується розчинність легуючих елементів) і природного або штучного старіння (відбувається рекристалізація і утворення вторинних фаз і зміцнення сплаву). Алюмінієві сплави поділяють, тому, на неупрочняемие (нестаріючі) і зміцнюється (старіючі).

За технологією виготовлення алюмінієві сплави поділяють на деформуються, ливарні і порошкові.

К деформується сплавів, незміцнюючих термічною обробкою, відносяться сплави алюмінію АМц і АМг. Вони відрізняються високою пластичністю, гарною зварюваністю і високу корозійну стійкість. Мають порівняно низьку міцність sв = 130 ... 340МПа, яка може бути підвищена пластичним деформуванням. Сплави Амг, АМц застосовують для виробів, одержуваних глибокої витяжкою, зварюванням, при вимозі високої корозійної стійкості: ротора електродвигунів з порожнистим ротором, складні шасі приладів і пристроїв, заклепок, трубопроводів, зварних ємностей та інших.

До деформується сплавів, зміцненимтермічною обробкою, відносяться сплави системи Al-Cu-Mg. Вони характеризуються хорошим поєднанням міцності і пластичності. До них відносяться дюралюміній (Маркуються буквою Д), кувальні алюмінієві сплави (маркуються буквами АК), високоміцні алюмінієві сплави (маркуються буквою В). Механічні характеристики цих сплавів залежать не тільки від марки сплаву (наприклад, Д1 або Д16; В95 або В96; АК6 або АК8), але і від виду напівфабрикату: лист, пруток, пресований пруток, проволока- докладніше дивись [1,2,4, 6]. Відзначимо, що межа міцності цих сплавів алюмінію змінюється в межах sв ~ 300 ... 600МПа; межа плинності s0,2 »170 ... 560МПа; напруги межі витривалості s-1 »100 ... 150МПа. Старіння може бути як штучне, так і природне (тривалістю від 10 годин до 5 ... 7 діб). При штучному старінні протягом перших 20 ... 60 хвилин після старіння сплави зберігають високу пластичність і низьку твердість. Це дозволяє проводити такі технологічні операції, як клепка, гнучка, правка та інші.

кувальні алюмінієві сплави (АК6, АК8 і інші) містять, в порівнянні зі сплавами дюралюмінію, трохи більше Si, і мають гарну пластичністю, стійки до утворення тріщин при гарячій пластичній деформації. Їх використовують для средненагруженних деталей складної форми: крильчатки, кріпильні деталі.

високоміцні сплави типу В95 відрізняються за хімічним складом від дюралюмінію добавкою цинку (система Al + Zn + Mg + Cu), що підвищує його тимчасовий опір sв до 600 ... 700 МПа і близьким до нього за значенням межею плинності. Деформуємі старіючі плаковані сплави алюмінію типу Д1А, Д16А застосовують для виготовлення корпусів, рам, кронштейнів приладів методами штампування, плоских і гнутих деталей, і дуже широко - в літакобудуванні.

Ливарні алюмінієві сплави відрізняються від деформованих великою кількістю компонентів сплаву. Найкращими ливарними властивостями володіють сплави на основі Al-Si - силуміни. Висока вологотекучість, мала усадка, низька схильність до утворення гарячих тріщин і хороша герметичність силуминов пояснюються наявністю великої кількості евтектики в структурі цих сплавів.

Ливарні алюмінієві сплави за механічними властивостями поступаються деформується сплавів: sв »130 ... 360 МПа, s0,2 »20 ... 250 МПа, s-1 ~ 40 ... 70 МПа, d ~ 2 ... 10%. Деякі марки подвійних сплавів для підвищення механічних властивостей модифікують натрієм для подрібнення структури. Маркуються силуміни буквами АК, наприклад АК12, АК9, АК8М (легування міддю до 1 ... 1,5%) по ГОСТ 1583-83Е. Індекс в марці сплаву «ч» або «пч» вказує на зниження вмісту домішок в сплаві до 0,1 ... 0,3% (чистий сплав «ч»), або до сотих часток відсотка (сплав підвищеної чистоти - «пч» ), наприклад АК9пч.

Сплави системи Al-Cu (АМ4,5; АМ5) характеризуються високою міцністю при звичайних і підвищених температурах, добре обробляється різанням і зварюються, але мають гірші ливарні властивості і низьку герметичність в порівнянні з силуміну. Поліпшення ливарних і механічних властивостей сплавів системи Al-Cu отримують легированием титаном і марганцем (сплав АМ5). Застосовують ливарні алюмінієві сплави для виготовлення різних деталей приладів: корпусу, рами, кронштейни, маховики, важелі, штурвали і інших деталей різними способами лиття.

Багато ливарнісплави алюмінію при позначенні марок алюмінієвих сплавів маркують літерами АЛ і умовним номером сплаву, наприклад АЛ2, АЛ9.

Порошкові алюмінієві сплави характеризуються досить високою міцністю при підвищених температурах до 300 ... 350 ° С, поліпшеними теплофізичними властивостями, їх отримують методом порошкової металургії (пресуванням і наступним спіканням) з алюмінієвих порошків. Порошок (гранули) отримують розпиленням розплаву. Залежно від швидкості охолодження розпорошених частинок (105... 108° С / с) отримують різні за розмірами порошки: від десятих часток до сотень мікрометрів. Їх брикетують, а потім піддають пластичного деформації.

Методами порошкової металургії виготовляють спечені алюмінієві порошки(САП) і спечені алюмінієві сплави (САС). Сплави САП складаються з порошку алюмінію і дисперсних частинок Al2O3, При спіканні яких кордону між частинками перешкоджають руху дислокацій, що підвищує міцність сплаву, але знижує пластичність. зміст Al2O3 в САП1, САП2 коливається від 6 до 20%.

Спечені алюмінієві сплави САС-1, САС-2 та інші відносяться до сплавів системи Al-Si-Ni і мають низький температурний коефіцієнт лінійного розширення, близький до ТКЛР сталей, що робить вигідним їх застосування в приладобудування.

З порошкових алюмінієвих сплавів виготовляють поршневі штоки, лопатки компресорів, обмотки трансформаторів, конденсатори. Приклади позначення алюмінієвих сплавів:

Лист АД1 М А - 1,6 П 600'2000В ГОСТ 21631-76 -

лист з алюмінію марки АД1, м'який (М), з нормальним плакуванням (А), товщиною 1,6 мм, підвищеної точності (П), габарити 600'2000, обробка поверхні по групі В (висока);

Пруток Д16Т КР 22 ПХНД ГОСТ 21488-76 -

пруток зі сплаву марки Д16, загартований і природно зістарений (Т), круглий (КР), діаметр 22мм, підвищеної точності (П), без вимог до обробки поверхні (Х), Неміряної довжини (НД).




Зміна властивостей матеріалів | дифузія | Види і операції ТО | Хіміко-термічна обробка | Загальна характеристика залізовуглецевих сплавів | Класифікація сталей | вуглецеві сталі | леговані стали | Стали і сплави з особливими властивостями | сортамент сталей |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати