строение (557054), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Ввиду низкой прочности алюминий применяется для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется легкость, свариваемость, пластичность, коррозионная стойкость. Классификация и маркировка алюмннневых сплавов В качестве основных легирующих элементов в алюминиевых сплавах применяют медь, магний, кремний, марганец, цинк; реже никель, литий, титан, бериллий, цирконий и др.
Большинство легирующих элементов образуют с алюминием твердые растворы ограниченной растворимости и промежуточные фазы с алюминием и между собой (СИА1„М828! н др.). Алюминиевые сплавы классифицируют по технологии изготовления, способности к термической обработке и свойствам. Все сплавы алюминия можно разделить на три группы: 1) деформируемые сплавы (неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой (рис. 126); 2) литейные сплавы (рис. 126); 3) сплавы, получаемые методом порошковой металлургии (САП вЂ” спеченные алюминиевые порошки, САС вЂ” спеченные алюминиевые сплавы).
Границей между деформируемыми и литейными сплавами является предел насыщения алюминиевого твердого раствора при эвтектической температуре, а границей между сплавами упрочияемыми и неупрочняемыми термической обработкой является предел насыщения того же раствора, при комнатной температуре. Таким образом, способность сплава деформироваться и упрочняться термической обработкой определяется положением его состава на диаграмме состояния А1 — легирующий элемент (рис. 126). гсе Маркировка алюминиевьгх сплавов. В настоящее время принята смешанная буквенная и буквенно-цифровая мар- Ж кировка алюминиевых сплавов. Напри- Ж'сс мер, деформируемые сплавы обознача- м ются буквами Д, АД, АК, АМ, АВ; литейные — АЛ.
Буквой Д обозначают сплавы дуралюминия Д1, Д16 и т. д. 7 в Буквы АВ означают сплав авиаль. Буквы АМг и АМц обозначают сплав алюминия с магнием (Мг) и марганцем А! Пегир ющии элемент гж (Мц), ПРИЧЕМ цяфрЫ, СЛЕдуихцИЕ За Рве.!2б. Диаграмме состояння буквами АМг1; АМгб соответствуют при- А' ""вРУ"""нй "'"'"' Об ласта А — Хеформнруемые сала. МЕРНОМУ СОДЕРЖанИЮ МИГНИЯ В ЭТИХ вы: не Упрочняемыс (П н уп- рочннемые !гэ! термообработной; СПЛаВаХ. БУКВЫ АД ОтВЕЧаЮт аЛЮМИНИЮ Область  — литейные сплавы деформированному, цифра указывает чистоту алюминия. Некоторые коночные сплавы обозначены буквами АК (алюмнннй ковочный)— сплавы АК4-1, АК6, АК8 н т.
д. Такая маркировка алюминиевых сплавов не отличается системой н едннообразнем. Поэтому в настоящее время вводится единая четырехцнфровая маркировка алюмннневых сплавов. Первая цнфра обозначает основу всех сплавов. Алюминию присвоена цифра один. Вторая цифра характеризует главный легярующнй элемент нлн группу главных легнрующнх элементов. Третья цифра нлн третья со второй соответствует старой маркировке. Четвертая цифра — нечетная (включая О) указывает, что сплав деформнруемый.
Так, сплав Д16 маркируют !160, Д!9 — 1!90. Опытные сплавы обозначают цифрой О, которая ставятся впереди единицы, т. е, для опытных сплавов в виде нсключення применяется пятизначная маркировка. Например, сплав марки 01420. Эта цифра исключается нз маркнровкн„когда сплав становится серийным. Литейные сплавы имеют последнюю четную цифру. Металлокерамнческяй способ производства характеризуется последней цнфрой 9, проволочные сплавы обозначают цнфрой 7. Чистота сплавов обозначается следующими буквами, стоящими после маркировки сплава: Пч, Ч, Оч — соответственно практнчески чистый, чистый н очень чистый, по примесям железа, кремння н других контролируемых элементов. Состояние полуфабрнкатов нз алюминиевых сплавов обозначается следующей маркировкой: М вЂ” мягкий, отожженный; Т вЂ” закаленный н естественно состаренный; Т! — закаленный н искусственно состаренный; Н— нагартованный; Н! — усиленно нагартованный (нагартовка листа 20%) н т.
д. Дефггрмнруемые алюминиевые саланы Деформируемые сплавьь не упрочняемые термической обработкой. К этой группе относятся сплавы алюминия с марганцем (сплавы АМц) н магнием (сплавы АМг). Онн имеют невысокую прочность, хорошую пластичность, сварнваемость н коррознонную стойкость. Сплавы могут упрочняться только холодной пластической деформацней. Их применяют для емкостей, бензо- н маслопроводов, а также для заклепок.
Состав н свойства некоторых нз этих сплавов приведены в табл. 8. Сплавы АМг5 н АМгб относятся к наиболее прочным сплавам системы алюминий — магний. Онн характеризуются высокой технологнческой пластичностью, а также относительно высокими пределом прочности н текучести (по сравненню с другими алюмннневымн сплавами в отожженном состоянии). Применяя различную степень нагартовкн листов нз сплава АМгб, можно получить разные механические свойства. Деформация на 20... 30 % резко тпк Т а б л н ц а 3. Химический состав, %, н механические свойства снлааоа алюминии, ае уирочннеммх термической обработкой ов. Мпа о, а, Мпв Марка свввва мв 0, к АМцМ АМг2М АМг5М АМгбМ АМгбН* АМгбННа' 1,0 ... 1,6 0,4 0,55 0,65 0,65 0,65 0,05 2,3 5,3 6,3 6,3 6,3 130 200 300 340 390 430 50 100 150 170 300 350 23 23 20 20 1О 3 0,06 0,06 0,06 0,06 в Нагарговка ва 20 И *а Нагарговка ка 00 К повышает прочностные характеристики листового материала, но значительно снижает пластичность (см.
табл. 8). Алюмнняево-магнневые сплавы обладают высокой вябрацнонной стойкостью. Например, сплав АМг2 в отожженном состояннн имеет предел выносливости, близкий к соответствующему значеняю для дуралюмнння. Благодаря сочетанию удовлетворнтельной прочносгн, высокой пластичности, хорошей коррознонной стойкости н сварнваемостн все сплавы системы алюминий — магний широко применяются для сварных конструкций в самых различных отраслях народного хозяйства. Сплавы системы А! — Си — Му Сплавы на основе этой системы с добавкамн марганца, названные дуралюмннами, имеют широкий интервал прочностных свойств от средних до высоких. Дуралюмнны марок Д!6 н Д19 применяют для обшивки клепанных конструкций, подвергающихся незначнтельному аэродинамическому нагреву.
Средний состав н свойства листов яз сплавов Д16 н Д!9 после закалки с 500 ~5 'С н естественного старения приведены в табл. 9. Дефармируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой. Основными в этой группе являются сплавы систем алюминия с медью, магнием, марганцем, кремнием, литием н бернллнем: А! — Сц — Мн (Д16, Д19 н др.); А! — Еп — Мй — Сц (В93, В95, В96 н др.); А1 — Сц — Мй — Мп — 81 (АК6, АК8 н др.); А! — Ве н А! — Ве — Мд Указанные легнрующне элементы определяют тнпнчные для данной системы физические, химические н механические свойства. В основе общности свойств сплавов каждой системы лежит общность нх фазового состава. Помимо главных элементов, в сплавы одной системы могут добавляться другие элементы, которые прядают' сплавам дополнительные свойства без изменения основных.
Т а б л н ц а 9. Срецннй кнмнческнй состав, % н мекавнческне свойства сплавов Д!б н Д19 е,, мпа е„,мпв Мп сн Марка сплава !8 18 330 310 О,б 0,75 1,5 2,0 Д!б Д!9 4,3 4,0 440 425 Упрочнение дуралюминов Д16 и Д19 при термической обработке достигается в результате образования зон Гинье-Престона сложного состава или упрочняющих фаз 8 (СцА1,) и 8 (А!вСцМ8). Именно поэтому медь и магний в дуралюминах являются главными легирующими компонентами, определяющими природу сплава. Марганец введен в данные сплавы для повышения их коррозионной стойкости, а титан (до 0,1 %) в сплав Д19 — для измельчения зерна. - Дуралюмины всегда содержат неизбежные вредные примеси железа и кремния. Содержание каждого из них ограничено до 0,5 %, причем для получения лучших механических свойств соотношение примесей железа и кремния в дуралюминах, близкое 1: 1, является наиболее оптимальным.
В последние годы для наиболее ответственных изделий применяют сплав Д16ч (чистый), в котором содержание железа и кремния 0,3 %, что обусловливает более высокие значения характеристик вязкости разрушения. Сплав Д16 при комнатной температуре отличается более высокой прочностью, чем остальные дуралюмины. Прочность прессованных полуфабрикатов из сплавов Д!6 (и, = 530 МПа) значительно выше, чем листов (ав = 440 МПа), что является результатом прессэффекта, который характерен для дуралюминов. Прессэффект связан с измельчением зерна твердого раствора при высокотемпературной механической обработке. Для обшивки клепаных конструкций, предназначенных для работы при температурах до 100 ...
125 'С, применяются сплавы Д!6 и Д19 после естественного и искусственного старения, а для обшивки, работающей при повышенных температурах (125... 200 'С), применяются сплавы только после искусственного старения (при 170... 190 'С), приводящего к более стабильному состоянию. Дополнительное повышение прочности листов из.сплавов Д16 и Д19 достигается путем термомеханической обработки (сочетанием пластической деформации с искусственным старением). При этом у сплава Д!6 более заметно, чем у сплава Д19, снижается пластичность и коррозионная стойкость.
Поэтому указанный способ упрочнеиия сравнительно редко используют на практике. По сравнению с чистым алюминием все дуралюмины отличаются пониженной коррозионной стойкостью и нуждаются в специальных средствах защиты от коррозии. Применяют в основном два Т в 5 л н ц а 10. Хнмнческнй состав высокопрочпык сплавов алвмнннв, % сн ст Еп Мп хс Марка савана 2.3 2,7 1,9 б 8,5 7,0 0,4 1,7 2,3 1,0 В%, В%пч В95Ц В93, В93пч 0,15 0,3 способа защиты: плакирование(покрытие) дуралюмина техническим алюминием (марок А7 и А8) и электрохимическое оксидироваиие (анодирование). Анодированию подвергают любые полуфабрикаты, а плакированию — только листы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
