Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Влияние резкима старения иа свойства полуфабрикатов из силаева системы А1-Еи-М8-Си 11, 12, 31, 421 ~ 1с' И2 Мйа м МПа 460/460 420/420 360/360 3-4 В93пч Поковки, ппамповкн Т1 Т2 ТЗ 500/500 460/460 430/430 7/3 3(4 9/5 26,7/22,0 ЗЗ,О/23,6 37,8/33,6 5-6 1-2 580/580 520/520 490/490 500/500 460/460 4Ю/410 34,7/31,4 34,7/31,4 40,9/34,6 Т! Т2 ТЗ 9/9 9/9 1!/- 8-9 2-3 730/675 660/620 690/635 630/575 5/4 8/3 26,7/19,5 26,7/21,4 В96Ц! Прессованная полоса Т1 Т2 258 Примечание. В числителе приведены значснна длл полуфабрикатов в продольном направлении, в знаменателе- в поперечном (сплавы В95пч, В96Ц1) н в высотном (сплав В93пч).
Табличка 5.!3. Вязкесть разрушения ярееевввяных панелей яз сялавев В95, ВМяч я ВИеч 1$, И, 151 Сплавы применяют для высоконагруженных конструкций, работающих в основном в условиях напряжений сжатия (детали обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов и др.). Наиболее эффективный путь повьпаения удельной прочности и удельного модуля упругости — легирование алюминия литием и магнием.
Сплав $420 системы А1-МЗ-1 1. От Д16 сплав 420 отличается меньшей (на 11 %) плотностью и более высоким (на 4 %) модулем упругости. Термическую обработку сплава 1420 проводят по режиму: закалка от 450 С на воздухе и старение при 170 С, З-24 ч (обеспечивает максимальные прочностные свойства) + 120 С, 12-4$ ч (новышает пластичность). Коррозионная стойкость полуфабрикатов из сплава 1420, термообработанных по режиму Т1, такая же, как у сплава АМгбМ. Закалка на воздухе и в горячих средах повышает стойкость к коррозии под напряжением. Применение сплава 1420 в конструкциях вместо сплава Д16 позволяет снизить массу на 10 — 15 % 131, 421. Сварные соединения из сплава 1420 отличаются высокой коррозиониой стойкостью.
5.1.2. Литейиые алюмиииеиые сплаиы Для изготовления фасоииых деталей применлкгг литейные алюминиевые сплавы, которые имеют низкую плотность и высокую удельную прочность. Прочность большинства литейных алюминиевых сплавов можно повысить термической обрабогкой.
Механические свойства литейных ашоминиевых сплавов зависят не только от содержания легирующнх элементов, но и от количества примесей. Важное значение в технологии приготовления и в повышении свойств литейных сплавов на основе системы А1-Я имеет процесс модифициромния, вызывающий повышение прочности и особенно пластичности сплавов.
Способы литья и виды термической обрабогки литейных алюминиевых сплавов обозначают следующим образом: способы литья: 3-в песчаную форму; В-по выплавляемым моделям; О-в оболочковые формы; К- в кокиль; Д- под давлением; М- сплав при лип е подвергался модифицированию; режимы ТО: Т1-старение; Т2-отжиг; Т4-закалка; Т5-закалка и частичное старение; Тб — закалка и полное старение; Т7 — закалка и стабилизирующий отпуск; ТЗ вЂ” закалка и смягчающий отпуск.
При определении механических свойств на образцах, вырезанных из отливок, допускается снижение временного сопротивления на 25 % и относительного удлинения до 50%. Качество литейных алюминиевых сплавов определяется не только механическими свойствами, но и технологическими характеристиками: жидкотекучестыо, степенью изменения механических свойств в зависимости от сечения отливки, герметичностью, склон- ностью к образованию горячих трещин и др. Химический состав, физические и механические свойства литейных алюминиевых сплавов представлены в табл.
5.14-5.1З. 9' Ф ~ ~ ! ~~ 3 8 Я ф Ф 8 Ф ~ р 3 8 И. 8„ Ф„ 3. И Ю 8. 3 3 Я 3 о" о" о о" Ю" Ф 3 ~ ~ р 3 ф Р Ю 1Ю 4 + <ф"Д фй Л Ю Ю" О Ж, 1 Ю Ю 1 СУ С) а й Я Ю Ю ч ! ! % Ю" ь 3 Й ь Р Ю Ю 1 ~ "„1 1 1 1 С>" СУ Ю Ю з Ю 1 1 1 1 ИЖ 4!М Ж йй Я234 ~ 1 сУсФ <КАК сГ" 4> м" ~ц 88 ®о" ю ОО ОСКС 1 Ю$ СФ ч! ч! ч~ о о сК 1 1 1 1 ~у ю ц О О О 'Ъ О 1 1 Я. "Ъ "Ъ <'3. Ф~$ а 1 1 1 1 1 1 1 1 Ю Ю„Ч~ "Ъ 1 Ю 1 1 1 1 Ю„ ФГ3 Ф Ю" Ю 1 1 1 1 1 1 1 1 с~! Ю Ю 1 1 1 1 2 Ю О~ 1 Ы ~д' Р 1 1 Ф ~"" ~Б 1 1 1 1 Й ~Ю к Р Р 3ГЬ ~ ййй Й6 Ыйй~лл Й 31 Ю„ СК 3 !се у ДЮ Ю" ! Ь3 ю .1. !!м да Ю р Ю ~Я оф Я1~ Ф ю Ю м ~К ~ Ф~ ~а" Ж о„о '.1, "1Ю 1 ОО ~о ю Ю Ю Ю 1 1 1 3 3 2 О О О Таблица 5.! б.
Меканичесине свейстаа литейными алюмиииеаык сплеван ирн иевышеииыз температурами ~$5, 31, 371 Литой диаметром 10 мм ЗМ Тб 300 То же Т4 Т4 Т4 Т4 20 150 250 150 250 3 3 3 ЗМ 200 160 150 !70 !ЗО 110 18 23 17 36 130 55 130 55 130 55 То же Тб Т7 Без ТО Без ТО Т1 250 220 230 170 250 220 190 1,5 3 4 3 2,5 Д д д д Д Литой толщиной 3 мм Т4 Т4 Т4 Т4 Т5 Т5 20 200 300 350 20 200 300 270 !40 80 340 280 200 180 70 50 260 220 АК8л 20 100 200 300 330 280 230 110 Т5 Т5 Т5 Т5 270 2,5 4 5 120 20 5,5 20 200 300 20 200 300 250 220 130 240 !80 100 0,8 1,5 4 1,5 2,5 б Т5 Т5 Т5 Т7 Т7 Т7 180 140 80 АК5Мч То жс Т5 Т5 Т5 100 200 250 290 240 !80 1,5 1,5 140 70 АК8МЗч Литой диаметром 10 мм 150 200 250 300 Т5 Т5 Т5 Т5 340 300 220 130 140 60 35 9 10 11 АК8М Выточенный диаметром 10 мм Без ТО Т! Т5 Т5 Тб Тб Т7 Т7 Без ТО Т! Т5 200 200 200 250 200 250 200 250 200 200 200 250 !50 170 210 150 210 140 170 !30 220 210 230 200 !00 140 160 130 180 !20 !50 1!О 140 150 210 190 Таблица 5.П.
Мехяиинеские свействв литейиых ялюмиииевых сплавов ири иизких темиерятурях )15, 31, 37) пол кси,, МД~кlм Способ ЛИТЬЯ Мпа -70 Литой диаметром Ю мм ЗМ, ОМ Без ТО 220 0,5 -70 -196 -70 -196 !80 220 230 250 130 150 2!О 230 3,5 2,5 1,5 1,0 АК7ч То же ЗМ ЗМ ЗМ ЗМ Т5 Т5 Тб Тб 300 -70 Тб 340 280 г 290 2 Тб — 70 340 Т5 -196 Т5 330 2 Литой диаметром! 2 мм -70 -70 Т4 Т5 340 400 8,5 4,0 -70 — 196 270 295 0,5 0,8 То же Т! Т! АКВМЗч Литой диаметром 10 мм -70 — !96 430 480 4,0 3,5 К К Т5 Т5 а10, С, при!, С с, кДж/(кг.
С), приа С Х,Вт/(и С),приб С р !О', Ом м, при20 С Марка сплава У 3 тlм 20-100 20-300 2,65 2,65 2,66 2,63 5,4$ 0,$38 1,ОО 23,3 4,68 4,57 4,62 21,7 21,8 20,7 0,755 0,880 0,840 0,922 1,05 23,5 23,8 24,4 АК9ч АК7ч АКВЛ 155 !55 !55 155 168 163 20,4 19,5 23,! 2,65 2,78 2,68 2,68 2,50 2,74 2,55 2,73 23,3 22,3 АКВМ АМ5 АК5М 158 176 176 0,838 1,13 1,13 1,13 1,0 !30 163 !63 88 0,838 0,83$ 0,880 23,9 23,9 27,3 4,62 23,1 24,5 4,62 10,30 АК5Мч АМг11 Ю5 117 113 23,2 24,5 22,9 АЦ4Мг АМг10 1,13 1,050 0,920 89 1ЗО АКВМЗч При 20-400 С.
' При 300 С. ' При 350 С. Таблкца 5Л8. Физические свойства лвтейиых алюмиииевых силявев )1, 15, 31) Конструкционные герметичные сплавы. Сплавы АК12, АК9ч, АК7ч, АКЗл на основе систем А! — 81 и А1-Я-МЗ (снлумины) отличаются высокими литейными свойствами и герметичностью изготовленных из них отливок. Двойные сплавы А1-Я (АК12) не упрочняются термической обработкой; единственным способом повышения их механических свойств является модифицирование.
Легированные силумины (АК7ч, АК9ч) подвергают термической обработке по режимам, приведенным в табл. 5.19 115). Таблица 5.19. Режимы термнчеекей ебрабетки иеиетрукнненнъп герметичныя алюминиевых сплавов [И, 151 Закалка в горячей воде (80-100 С). У силуминов удовлетворительная коррозионная стойкость. Детали защищают анолированнем н лакокрасочными покрытиями. Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии неудовлетворительная, в термически обработанном состоянии — удовлетворительная. Ответственные детали следует отливать с использованием ультразвуковой об-... работки, по позволяет повысить уровень гарантируемых механических свойств на 30 %.
Сплав АК12 рекомендуется для изготовления герметичных деталей, однако образо- ванне концентрированных усадочных раковин, характерных для сплавов с малым интервалом кристаллизации, вызывает трудности при литье крупногабаритных и сложных по форме деталей. Сплавы АК7ч, АК9ч применяют для средних и крупных литых деталей ответственного назначения: корпусов компрессоров, картеров двигателей внутреннего сгорания, турбинных колес турбохолодильников, вентиляторов и др.
Сплав АК7пч отличается от сплава АК7ч наличием титана и пониженным содержанием примеси железа (до 0,3 %). Сплав АК7пч обладает более высокими механическими свойствами (и, больше на 25-35 %, а Ь выше более чем в 2 раза) и лучшей коррозионной стойкостью. Он предназначен для изготовления сложных по конфигурации деталей агрегатов и приборов, испытывающих средние нагрузки и работающих при температурах до 200 С.
Сплав АКЗл, относящийся, как и сплавы АК9ч и АК7ч, к системе А1-Я-МЗ, превосходит их по прочности нв 25 — 50 %, имеет хорошие литейные свойства, отличается высокой герметичностью, имеет удовлетворительную коррозионную стойкость. Его недостатки — сравнительно плохая обрабатываемость резанием и низкая жаропрочность (рабочие температуры ниже 200 С). Режим термической обработки сплава АКЗл: закалка с 535 ~ 5 С, 10-1б ч + старение при 75 ~ 5 С, б ч (Т5). Сплав АКЗл предназначен для 265 литья крупных корпусных деталей, сложных по конфигурации и работающих под большим внутренним давлением газа или жидкости.
Сплав АКВМ предназначен для литья под давлением; обладает хорошими литейными свойствами, обрабатываемостью резанием, свариваемостью и коррозионной стойкостью; герметичность сплава близка к герметичности сплава АК12. Марганец и титан, а также большая скорость кристаллизации при литье под давлением способствуют получению метасгабнльной структуры. Это дает возможность упрочнять отливки пугем искусственного старения без предварительной закалки (табл.