Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект по материал-1201.doc
Скачиваний:
28
Добавлен:
08.11.2019
Размер:
4.68 Mб
Скачать

Деформируемые не упрочняемые термической обработкой.

1)Сплав алюминия с магнием АМг,АМг3,АМг5,АМг6(цифра содержание магния остАl)

Если сплавы поставляют в отожженном состоянии, то в конце обозначения марки сплава ставят букву М — мягкие (АМгМ), если степень наклепа небольшая — букву П — полупагартованные (АМгП) и, если наклеп сильный, — букву Н (АМгН). Чем выше степень деформации, тембольше прочность сплавов. Так, прочность и пластичность сплава АМцН— σВ = 220 МПа, δ = 5%, а сплава АМцМ — σв = = 130 МПа,δ = 20 %.

2) Сплав алюминия с марганцем АМц

3)Технический алюминий (АД, АД1, АДО).

Особыми преимуществами этих сплавов является их высокая пластичность, высокая коррозионная стойкость и хорошая свариваемость, а для сплавов с магнием — пониженная плотность. Прочность указанных сплавов невысокая. Холодная деформация (нагартовка) позволяет увеличить ее в 1,5—2 раза.

Из сплавов и изготовляют листы, прутки, проволоку.

Деформируемые упрочняемые термической обработкой

По характерным свойствам эти сплавы делят на сплавы повышенной пластичности); конструкционные сплавы (AlCuMg); ковочные сплавы (AlMgSi— Си); высокопрочные сплавы системы (А1—ZnMg—Си); жаропрочные сплавы систем А1—Си—Ms и А1—Си—Мп

1)Сплавы повышенной пластичности — авиали (АВ,АД31,АД33,-на базе системы AIMgSi) обладают хорошей свариваемостью, высокой пластичностью, коррозионной стойкостью. Основная упрочняющая фаза — Mg2Si. Закалка при Т515—525 °С, затем сразу естественное или искусственное старение при 160— 170 °С в течение 12—15 ч.( естественное старение дает меньший эффект упрочнения)

Механические свойства прессованных профилей из сплава АВ в закаленном н искусственно состаренном состоянии : бв = 380 МПа, б0,2= 250 МПа, δ= 14 %, а после естественного старения бв = 260 МПа, б0,2= 200 МПа, δ = 20 %.

Из сплавов АВ, АД31 и других получают листы, трубы, прессованные профили и прочие полуфабрикаты, а также изготовляют лопасти винтов вертолетов, кованые детали двигателей, рамы, двери и т. д.

2)Конструкционные алюминиевые сплавы системы А1—Си—Mg, называемые дуралюминами, Д1,Д16,Д18,В65.

Структура дуралюминов состоит из твердого раствора α, и упрочняющих фаз θ(СиА12) и S (Al2CuMg).

Д1 упрочняющая фаза -θ(СиА12) ,в Д16-θ(СиА12) и S (Al2CuMg). что обеспечивает более высокую прочность по сравнению со сплавом Д1.

Особенностью закалки дуралюминов является необходимость строгого соблюдения температурного режима: 505 ± 5°С (для Д1) и 500 ± 5 °С (для Д16 и Д18).

После закалки все дуралюмины упрочняются в процессе естественного или искусственного старения.

. При естественном старении на зонной стадии при максимальном упрочнении сплав обладает высокими коррозионной стойкостью, пластичностью и ударной вязкостью. Поэтому дуралючины наиболее часто применяют после естественного старения в течение 4—10 сут.

При искусственном старении дуралюмины упрочняются тем быстрее, чем выше температура старения,искусственному старению (190 °С, 8— 12 ч) подвергают лишь детали, используемые для работы при повышенных температурах (до 200 °С).

Дуралюмин Д16 имеет наиболее высокую прочность по сравнению с другими дуралюминами. Механические свойства прессованных полуфабрикатов из сплава Д16 после закалки и естественного старения следующие: σв -= 480 МПа,σ0,2 = 320 МПа,δ= 14 %.

Д1 изготовляют лопасти воздушных винтов, из Д16 — обшивки, шпангоуты, лонжероны самолетов. для строительных конструкций, кузовов грузовых автомобилей, труб и т. д.

Сплавы Д18 и В65 являются основными заклепочными алюминиевыми сплавами. Заклепки из сплава Д18 ставят в конструкцию после закалки и естественного старения. Сплав В65 имеет высокую технологичность, хорошо расклепывается после искусственного старения по режиму 75 °С, 24 ч, после чего имеет такую же высокую прочность, как сплав Д16.

3)Ковочные сплавы АК относятся к системе А1—Си—MgSi. Они обладают хорошей пластичностью и стойки к образованию трещин при горячей пластичес­кой деформации.

Сплавы АК6 и АК8 по химическому составу близки к дуралюминам, отличаясь от них более высоким содержанием кремния.

Сплавы АК6 и АК8 применяют после закалки с 505 ±5о С (АК8) и с 520 ± 5 °С (АК6) и искуственпого старения 160-170 °С, 12-15 ч (для обоих сплавов). После термической обработки поковки из сплава АК6 имеют следующие механические свойства: σв = 400 МПа, δ= 12 %, а из сплава АК8 σв = 480 МПа,δ = 9 %.

Из сплава АК6 изготавливают штампованные и кованые детали сложной формы и средней прочности (подмоторные рамы, фитинги, крепеж), из сплава АК8 — высоко-нагруженные штампованные детали (пояса лонжеронов, лопасти винтов, вертолетов, бандажи вагонов). Оба сплава имеют низкую коррозионную стойкость и нуждаются в защите.

4)Высокопрочные алюминиевые сплавы В95, В96 наряду с медью и магнием содержат значительное количество цинка. Повышенная прочность этих сплавов обусловлена присутствием в их структуре интерметаллидных фаз ή(MgZn2), T (Al2Mg3Zn3), S (AI2CuMg).

Сплавы В95 и В96 подвергают закалке с 460—470 °С в холодной или подогретой до 80-100 °С воде,искусственное старение при 120—140 СС, в течение 24—16 ч (соответственно).

Механические свойства В95 - σв = 550—600 МПа;σ0,2 = 530—550 МПа;δ = 8 %, а сплава В96:- σв = 700 МПа; σ0,2 ~ 650 МПа, δ = 7%. Недостатками этих сплавов являются пониженные пластичность, вязкость разрушения и коррозионная стойкость под напряжением. Для повышения этих характеристик сплавы подвергают двухступенчатому смягчающему старению.

Сплавы В95 и В96 применяют в самолетостроении для высоконагруженных конструкций, длительноработающих при температурах до 100 °С (шпангоуты, лонжероны, силовые каркасы).

5)Жаропрочные сплавы АК4-1 (система AI-Си-Mg-Si с добавками Fe и Ni) и Д20 (система А1-Си-Мп с добавками Ti и Zr) имеют более сложный фазовый состав, чем другие алюминиевые сплавы и сохраняют высокие механические свойства при температурах порядка 200-300 °С.

Сплав Д20 закаливают с 535° ± 5 °С в воде и искусственное старение при 170—190оС в течение 12—18 ч, σв = 420 МПА; σ0,2 = 300 МПА; δ =11%

В сплаве АК4-1 железо и никель создают нерастворимую фазу Al9FeNi, не участвующую в процессе термической обработки. Основной упрочняющей фазой в сплаве АК4-1 является фаза S (Al2CuMg).

Сплав АК4-1 подвергают закалке с 530 ± 5 °С и искусственному старению при 190—200 °С в течение 12—24 ч. При температурах эксплуатации от 20 до 200 С сплав АК4-1 не имеет преимуществ перед дуралюмином Д16. Однако при температурах 250-300 °С наряду со сплавом Д20 он является одним из наиболее прочных алюминиевых сплавов (σв = 300-180 МПа; σ0,2 = 190-120 МПа; δ = 18-12 %).

Жаропрочные алюминиевые сплавы используют для деталей, работающих при температурах до 300 % (поршни, головки цилиндров, лопатки и диски компрессоров турбореактивных двигателей, обшивка сверхзвуковых самолетов) .