строение (557054), страница 50
Текст из файла (страница 50)
При анодировании (например, в серной кислоте) поверхность изделий покрывается более плотной и толстой, чем в естественных условиях, защитной оксидной пленкой А1,0,. Существенным недостатком плакированных листов по сравнению с неплакированными — пониженная усталостная прочность.
Дуралюмины на основе системы А1 — Сп — Мй характеризуются низкой технологичностью при литье и обработке давлением (необходимо применение малых скоростей деформации) и требуют использования узкого интервала температур нагрева под закалку. Сплавы относятся к категории несвариваемых плавлением из-за высокой склонности к образованию кристаллизационных трещин.
Сплавы системы А1 — Хи — Мй — Си Сплавы этой системы являются наиболее высокопрочными среди алюминиевых сплавов. Прочность этих сплавов достигает 500... 700 МПа ( 50... 70 кгс/ммв), ио при меньшей пластичности (б = 8... 1О %), чем у дуралюминов. Химический состав высоко- прочных сплавов приведен в табл. 10. Сплавы В93пч и В95пч отличаются от сплавов В93 и В95 меньшим содержанием цинка на 0,2 ... 0,3 % и более чисты по примесям железа и кремния. Уменьшение содержания железа (до 0,05...
0,25 %) и кремния (( 0,1 %) повышает пластичность и вязкость разрушения сплавов и тем самым способствует повышению долговечности конструкции. В отличие от дуралюминов в высокопрочных сплавах (В93, В95, В96) после закалки получается более стабильный твердый раствор.
Поэтому сплавы применяют только после искусственного старения. Закалку проводят с 460 †4 'С в холодной или подогретой (до 80 ... 100 'С) воде. Нагретая вода необходима при закалке крупногабаритных профилей и штамповок во избежание их растрескивания. Склонность высокопрочных сплавов к коррозии под напряжением уменьшается с повышением температуры искусственного старения, так как при этом происходит более равномерный распад твердого раствора по объему зерен. Поэтому полуфабрикаты из Т а б л и и а 11. Механвческие свойства аысокопрочиых алюминиевых сплааоа системы А1 — Хи — Мй — Сн Полуфабрикат Марка сплава в и ц костью разрушения, склонны к коррозионному растрескиванию и характеризуются резким снижением прочности при повышении температуры ) 120'С. Вследствие этого рассмотренные сплавы В93, В95 и В96 не перспективны для скоростных сверхзвуковых самолетов, обшивка которых испытывает аэродинамический нагрев ) 120 'С.
540 540 600 600 670 500 500 150 150 155 470 470 560 560 640 470 470 1О !О 8 8 7 8 8 25 40 20 45 20 35 45 26 30 27 32 24 29 32 Листы, плиты То же Прессованные профили То же Штамповки, трубы Штамповки То же В95 В95пч В95 В95пч В961л В93 В93пч 140 сплавов В95 и В93 помимо старения на максимальную прочность (120 'С, 24 ч для плакированных листов сплава В95; 140 'С, 16 ч для остальных полуфабрикатов из сплава В95, штамповок и поковок из сплава В93) подвергают перестарированию при более высоких температурах (!65... 185 'С) с выдержкой 6... 12 ч. Г1ерестарирование способствует повышению характеристик конструкционной прочности сплавов.
Механические свойства высокопрочных сплавов после закалки и старения на максимальную прочность приведены в табл. 11. Сплав В95 среди рассматриваемых сплавов является наиболее универсальным конструкционным материалом. Он применяется для изготовления всех видов деформированных полуфабрикатов: листов, плит„профилей, труб, поковок и штамповок. Прессованные профили из сплава В95 значительно прочнее, чем листы (см. табл. 11). По прочности при нормальной температуре сплав В95 значительно превосходит дуралюмины и широко применяется для обшивки (листы) и внутреннего набора (профили). Сплав В96Ц вЂ” наиболее высоколегированный и самый прочный из всех деформируемых алюминиевых сплавов.
Однако он уступает сплаву В95 в пластичности и коррозионной стойкости, сопротивлении повторным статическим нагрузкам, в большей чувстви. тельности к надрезам и другим концентраторам напряжений, Низкая пластичность сплава В96Ц позволяет применять его только для производства горячедеформированных полуфабрикатов (профилей, труб, штамповок). Для изделий из сплавов В96Ц и В95 применяют аналогичные режимы термической обработки.
Сплав В93 из трех рассмотренных сплавов имеет меньшую прочность, более высокую пластичность и минимальную анизотропию свойств. Поэтому он применяется преимущественно для изготовления крупных поковок и штамповок. Высокопрочные сплавы В93, В95, В96 имеют ряд существенных недостатков по сравнению с дуралюмином Д16. Они более чувствительны к концентраторам напряжений, обладают меньшей вяз- Сплавы систлсжы А! — Си — Ма — Мл — Я1 Табл и ив 12.
Сракннй химический состав, вда и механические свойства поковок иа сплавов АК6 н АК8 о, мпа о — 1' ми а 31 св Марка сплава в,в мпа 0,9 0,9 0,% 0,6 АК6 АК8 2,2 4,3 0,6 0,7 400 480 290 380 125 130 12 9 К этой системе относятся сплавы АК6 и АК8, предназначенные для изготовления поковок и штамповок. Они характеризуются высокой технологичностью (хорошо отливаются полунепрерывным методом и обладают повышенной пластичностью в горячем состоянии). По среднему составу (табл. 12) эти сплавы близки к дуралюминам и отличаются от них более высоким содержанием кремния. Упрочняющими фазами являются тт'(А! — Мн — $! — Сц), СцА!, и Мдв5!. Сплавы подвергают закалке с 520 ~5 'С (АК6) или с 505 ~5'С (АК8) с охлаждением в воде и старению при 160...
170 'С, 12... 15 ч. Механические свойства поковок (в долевом направлении) из сплавов АК6 и АК8 после закалки и искусственного старения приведены в табл, 12. Сплавы АК6 и АК8 склонны к коррозии под напряжением и к межкристаллитной коррозии. Для повышения коррозионной стойкости изделия из сплавов защищают анодированием и лакокрасочными покрытиями. Сплав АК8 менее технологичен, чем АК6 и существенно уступает ему по вязкости разрушения, но обладает хорошей свариваемостью. Поковки из сплава АК8 отличаются большой анизотропией механических свойств.
Из сплавов АК6 делают крупногабаритные штамповки для несущих подмоторных рам, фитинги, стойки и другие силовые детали. Сплав АК8 применяется для высоконагруженных штампованных деталей (рамы, стыковые узлы, пояса лонжеронов и т, д,). Сллаеы системы А1 — Си — 1.1 На основе системы А1 — Сц — 1л разработан сплав ВАД23 с добавками кадмия, марганца в количестве 1,2 %. После закалки н искусственного старения сплав ВАД23 имеет предел прочности до 600 МПа, предел текучести до 550 МПа прн повышенном модуле упругости до 75000 МПа н хорошей жаропрочности.
Однако низкая пластичность (6 ( 5 %), плохая технологичность и большая аннзотропня свойств полуфабрикатов не позволяют сплаву найти промышленное применение. Сплавы системы А1 — Ве и А1 — Ве — Мй Сплавы этой системы относятся к числу сплавов с высоким удельным модулем упругости (высокомодульные сплавы).
Согласно диаграмме состояния системы А1 — Ве сплавы этой системы представляют собой эвтектическую смесь. Причем эвтектическая точка в зависимости от чистоты исходных металлов соответствует 0,5... 1,15 % бернллия. Растворимость бериллия в твердом алюминия прн эвтектической температуре составляет 0,3 %, при комнатной — 0,1 %. В твердом бериллии растворяется до 4... 5 % алюминия.
Промышленные сплавы содержат 5... 80 % бериллня н являются заэвтектнческнми. Поэтому структура этих сплавов в твердом состоянии состоит из бернллиевой фазы н эвтектики с преобладающим содержанием алюминия. Алюминиевая фаза снижает прочность этих сплавов. Так прочность сплавов с 30 и 50 % бернллня составляет только 200 и 300 МПа, соответственно.
Сплавы, содержащие более 50 % бернллия, относятся к бернллиевым сплавам. Свойства двойных алюмнннево-бернллиевых сплавов существенно улучшаются при легнровании нх элементами, взаимодействующими только с алюминиевой фазой н упрочняющими ее. Прн упрочнении алюминиевой фазы уменьшается различие в свойствах составляющих фаз; в результате чего улучшается комплекс свойств сплавов. Так, магний, практически не взаимодействует с бериллнем, но растворяется в алюминии н упрочняет его. Прн этом повышаются прочность н модуль упругости сплавов. Наиболее пер.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
