105269 (682986), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Чтобы избежать последствий естественного старения, исследова­тели разных стран при создании новых сплавов ограничивали содержание магния в них 10%. В целях повышения коррозионной стойкости под напряжением в новые сплавы вводили небольшие добавки переходных элементов. Это способствует образо­ванию частиц соединений типа Al₃Ti, Al₁₂Mg₂Cr₂, Al₁₀Mg₂Mn, располагающихся по границам зерен прерывисто. Частицы соедине­ний по отношению к зерну твердого раствора являются катодами, что препятствует развитию процессов коррозионного растрески­вания под напряжением.

Следует заметить, что присутствие небольшого количества меди, железа и кремния в сплавах типа магналий также тормозит развитие процессов межзеренного растрескивания. Но такие добавки (или примеси) понижают общую коррозионную стойкость этих сплавов.

2.2 Сплавы системы Al – Mg – Si

Введение кремния в сплавы типа магналий способствует уменьше­нию чувствительности к образованию трещин, увеличению жидкоте-кучести и плотности литья, а также повышению жаропрочности. По­следнее объясняется сравнительно слабым взаимодействием а-твердого раствора с фазой Mg₂Si, присутствие которой в структуре понижает интенсивность диффузионных процессов.

Фаза Mg₂Si часто кристаллизуется в этих сплавах в разветвлен­ной (паукообразной) форме, способствующей снижению их механи­ческих свойств при комнатной температуре. Вместе с тем фаза Mg₂Si снижает пластичность сплавов, поэтому содержание кремния в спла­вах типа магналий не должно превышать 1,5 %.

Таблица 2.4

Влияние кремния на жискотекучесть сплавов типа магналий с содержанием железа 0,09—0,2% при температуре заливки 700" С [164]

Химический состав, % (остальное А1)		Средняя длина прутка при 700° С, мм	Химический состав, % (остальное А1)			Средняя дл и н а прутка при 700о С, мм
М g	Si		Mg	Si
4,8	0,15	168	11,0	0,15	260
4,8	1,15	183	10,6	0,67	306
4,8	1,62	216	11,2	1,21	375
5,4	1,60	250	11,8	1,68	307
5,4	2,18	140	13,0	0,15	321
9,0	0,15	195	13,4	0,71	369
8,8	0,73	288	13,0	1,25	393
8,7	1,21	329	13,3	1,70	315
9,0	1,73	276

Введение марганца в сплавы типа магналий повышает их жаро­прочность и улучшает коррозионную стойкость.

В табл. 4 приведены данные по жидкотекучести сплавов типа магналий в зависимости от содержания кремния. Максимальная вели­чина жидкотекучести у всех сплавов с содержанием 9, 11 и 13% Mg наблюдается при 1,2% Si. Для сплавов с 5% Mg максимум жидкотеку­чести смещается к 1,6% Si. Повышение жидкотекучести в сплавах при содержании в них 1,2% Si можно объяснить увеличением коли­чества тройной эвтектики: а + Mg₂Si + Р (Al₃Mg₂), a последующее снижение жидкотекучести связано с увеличением количества первич­ных кристаллов фазы Mg₂Si в расплаве.

В табл. 5 приведены механические свойства сплавов системы Al—Mg—Si в зависимости от содержания в них магния и кремния при разных температурах, из которых видно, что сплав типа АЛ22 имеет преимущество перед другими сплавами.

В сороковых годах немецкие исследователи, особенно Мейер и Росслер, уделяли большое внимание изучению жаропрочности спла­вов типа магналий с кремнием и пытались применить их для изготов­ления поршней авиационных двигателей. При этом была поставлена цель уменьшить плотность до 2,5—2,6 г/см³, повысить твердость и теплопроводность сплавов. Однако испытания показали, что этого достичь невозможно при использовании сплава типа магналий. Был предложен сплав алюминия с содержанием 5—7% Mg и 1,—1,5% Si, обладающий повышенной жаропрочностью. Этому сплаву была при­своена марка Hg51.

В Советском Союзе такой сплав известен под маркой АЛ13. Недо­статок его — сравнительно низкая прочность при комнатной темпе­ратуре.

В настоящее время нашли промышленное применение три сплава типа магналий с кремнием: АЛ13, АМгТЛ (АЛ29) . Соединение Mg₂Si образует двойную эвтектику с а-твердым раствором (8,25% Mg; 4,75% Si; остальное Al) с темпера­турой плавления 595° С. При малом содержании магния в сплаве эвтектика располагается по границам зерен твердого раствора (строе­ние ее грубеет с увеличением содержания магния в сплаве), такой характер расположения частиц фазы Mg₂Si повышает жаропрочность сплавов.

Растворимость фазы Mg₂Si в твердом алюминии во много раз меньше растворимости магния. Следовательно, все промыш­ленные тройные сплавы (АЛ 13, АЛ29, АЛ22) в закаленном состоя­нии имеют гетерогенную структуру. Поэтому у них не может быть высоких механических свойств, присущих закаленным двойным сплавам АЛ8, АЛ8М, АЛ27-1.

Один из путей повышения прочности сплава — увеличение ско­рости кристаллизации, которое может способствовать получению плотной мелкозернистой структуры и более дисперсных частиц фаз Mg₂Si. Al₃Fe, Al₃Ti. Поэтому при литье деталей из этого сплава в песчаные формы особенно желательно применять холодильники или отливать детали в металлические формы.

Исследование механических свойств литых термически не обра­ботанных сплавов (табл. 6) показывает, что предел прочности почти не зависит от содержания магния, а относительное удлинение по мере повышения содержания магния, особенно начиная с 9%, значительно снижается.

Т а б л и ц а 2.5

Механические свойства сплавов при повышенных температурах (образцы, отлитые в песчаные формы)

Химический состав,% (остальное Аl)		Температура испытания, °С
		20			250				З00				350
Mg	Si	sb кГ/мм2	d. %	sb кГ/мм2		d. %	sb кГ/мм2	d. %		sb кГ/мм2		d. %		sb кГ/мм2	d. %
5	0 2	15	6	12		8	23	10 11		18				17	23
5	1,2	13	4	11		10	18	8 10		16				16	22
9	0,2	16	3	12		12	2'?	9 13		16		6		19	25
9	1,2	16	2	13		10	14	10 12		15		б		18	23
10	0,2	20	0,8	12		11	25	7 21		18		4		46	36
11	0,2	18	1	12		5	25			__		5		44	55
11	1,2	16	2	14		3	11	10 8		14		6		15	26
12	0,2	19	0,7	12		12	26	6 23		20		3		48	38
13	0,2	15	0,5	12		2	27	7		-		5		50	78
13	1,3	16	1,5	14		4	8	12		15		7		21	28

Таблица 2.6

Характеристики

Список файлов реферата