Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 49
Текст из файла (страница 49)
5.20). Применяют сплав АКВМ для нагруженных деталей, например блоков цилиндров, головок блоков н других деталей автомобильных двигателей. Тайна~а 5.20. Режимы термическей ебрвбеткн сплава АКВА 131, 37] Сплав АКВМЗч имеет хорошие литейные свойства и является одним нз наиболее прочных и герметичных сплавов, что достигается многокомпонентным макро (медь, цинк)- и микролегированнем (Си, Еп и Т1, Ве соответственно). Сплав хорошо обрабатывается резанием, его коррозионные свойства и свариваемость аналогичны соотвежвующим характеристикам у сплава АКВМ. Режимы термической обработки сплава АКВМЗч следующие [15, 31, 37): Т4......
Закалка450 С,4ч+ 500 С,4ч +510 С,бч Закалка по режиму Т4+ старение 160 С, 6-В ч То же+ старение 160 С, 10-12 ч Т5 .. Тб .. То же+ старение 200 С, 4 ч Сплав АКВМЗч рекомендован для производства силовых и герметичных деталей с о рабочими температурами до 250 С, изготовляемых литьем под давлением н методами Конструкционные высокопрочиые и жаропрочные сплавы. Сплав АМ5 относится к системе А1 — Сп — Мп с добавление ~ до 0,35 % 'П. Сплав характеризуется высокими механическими свойствами при 20 С и хорошей жаропрочностью, которая может быть повышена одновременным легированием цернем (0,2 %) и цирконием (0,2 %). Сплав АМ5 обладает высокими механическими свойствами при низких температурах, хорошей обрабатываемостью резанием и свариваемостью.
Отливки из сплава АМ5 применяют в термически обработанном состоянии: закаленном по режиму Т4 (если требуется повышенная пластичность) или закаленном и искусственно состаренном по режимам Т5, Т7 в случае обработки на максимальную прочность. Режимы термической обработки сплава АМ5 приведены ниже: Т4 . Закалка 530й5 С, 5-9 ч+ 545~3 С, 5-9 ч с охлаждеиием в воде(20-100 С) Закалка по режиму Т4+ стареиие 175й5 С, 3-б ч Т7 Тоже+ старение 250~10 С,3-10ч Примечание. Двухступенчатый нагрев нод мкалку применяют, чтобы исключить возможиость пережога отливок. В печах, обеспечивающих перепад температур ие более й3 С, можно примеилть одиоступеичатый нагрев под закалку; 545~3 С, !0-12 ч с охлаждением вводе(20-!00 С).
Коррозионная стойкость сплава АМ5- пониженная 131, 371. Сплав АМ5 предназначен для крупногабаритных отливок, получаемых в основном литьем в песчаные формы, а также для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях повышенных статических и ударных нагрузок при низких и повышенных до 300 С температурах. Сплав АК5М системы А1-81-Сп-Мй отличается повышенной жаропрочностью. Детали, выполненные из этого сплава, могут работать длительно при температурах до 250-270 С. Коррозионная стойкость у него пониженная, поэтому детали следует анодировать и защищать лакокрасочными покрытиями. Режимы термической обработки сплава АК5М приведены ниже: Т1.....
Стареиие при 180~5 С, 5-! 0 ч Т5,.... Закапка515к5 С,3-5ч+525~5 С,1-3 ч и старение при 175 к 5 С, 5-10 ч То же и стареиие при 200~5 'С, 3-5 ч То же и старение при 23015 С, 3-5 ч Примечание. При использовании режимов Т5, Тб, Т7 дла деталей, ие имеющих массивных участков, можно применять одиоступеичатый нагрев до 525~5 'С, 3-5 ч 13 Ц. Сплав АК5М используют для головок цилиндров двигателей воздушного охлаждения, деталей агрегатов и приборов, работающих при температуре не выше 250 С. Конструкционные иорр<внонно-стойкие сплавы.
Применение алюминия и его сплавов как конструкционных материалов во многих случаях обусловлено их стойкостью к коррагии. Высокая коррозионная стойкость алюминия обьясняегся наличием прочной окисной пленки, имеющей хорошее сцепление с металлом. Высокой коррознонной стойкостью отличаются алюминиево-мапшевые сплавы.
Их коррозноннвя стойкость значительно превышает стойкость литейных сплавов других систем на основе алюминия (А! — 81, А1 — Со, А! — Ул). Недостатком сплавов А1 — Мя с высоким содержанием магния является их чувствительность к межкристалпитной коррозии и коррозии под напряжением после закалки и естественного старения. Это связано с тем, что в результате такой обработки по границам зерен в виде сетки выделяется 11-фаза (А13М82), которая является анодом по отношению к твердому раствору. Склонность к коррозии под напряжением умличивается с повышением содержания магния.
Сплавы, содержащие больше 1О % Мя, склонны к длительному естественному старению. Из-за отсутствия эвтектики (в отличие от сплавов А1-81) алюминиево-магниевые сплавы обладают невысокимн литейными свойствами, пониженной герметичностью и повышенной чувствительностью к примесям железа и кремния, которые Образуют в этих сплавах нерастворимые фазы, снижающие пластичность сплавов. Сплавы АМг1 О, АМг10ч и АМг11 на основе системы А1 — М8 обладают малой плотностью, а также высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, морской воде, в щелочных растворах, агрессивных средах на основе азотной кислоты, в растворах хлористых солей.
Коррозионная стойкость этих сплавов выше, чем других литейных алюминиевых сплавов 1151. Сплавы систеюы А1 — М8 хорошо обрабатываются резанием и полируются, их литейные свойства невысокие; кроме тою, они отличаются повышенной чувствительностью к примесям железа и кремния. Легнрование сплавов бериллием, титаном н цирконием устраняет их склонность к окислению в процессе плавки и литья, способствует измельчению зерна н тормозит естественное старение, вызывающее у сплавов А1-М8 снюкение вязкости, пластичности н повышение склонности к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением вследствие неравномерного распада пересыщенного твердого распюра по обьему зерна, поэтому эти сплавы упрочняют только закалкой без последующего старения. Так, р~кнм закалки сплава АМг1 0 следующий; нагрев до 435 т.5 'С, 10 ч и охлаждение в масле прн 50 — 60 'С.
Недостатком сплава АМг1 О является его низкая жаропрочность — уровень рабочих о температур не должен превышать 80 С. Сплав удовлетворительно сварнвается аргонодуговой сваркой. Прочность сварных соединений составляет 80-90 % от прочности основного материала. Сплав АМг10 применяют для изготовления силовых деталей, работающих при темйературах от — 60 до 60 С; в ряде случаев их используют вместо дефицитных бронз, латуней, коррозионно-стоикнх сталей для деталей, работающих в различных климатических условиях, включая воздействие морской воды и тумана. Длл снижения склонности к образованию трещин в отливках из этих сплавов в процессе длительной эксплуатации необходимо содержание магния в сплавах ограничивать 10%, а закалку детапей проводить в нагретом до 50-60 С масле. Весьма перспективной для получения коррозионно-стойких сплавов с высокими и стабильными с течением времени механическими свойствами является система А1 — М8- Хп.
Сплав АЦ4Мг этой системы обладает способностью самозакалнвання, может подо вергаться старению — естественному или искусственному при 200 С без предшествующей закалки. Сплавы системы А1-М8-Еп могут работать при температурах до 150 С. Для достижения наиболее высоких прочностных характеристик отливки из сплава АЦ4Мг закаливают с температуры 540 — 560 С в кипящей воде нли на воздухе и подвергают старению при 160-170 С, 20-24 ч. Сплав АЦ4Мг обладает коррозионной стойкостью, высокой прочностью, хорошей свариваемостью и удовлетворительными литейными свойствами, лучшими, чем у сплавов системы А1-М8. 5.2. Магниевые сплавы 5.2.1.
Общая характеристика магиия и его сплавов Магний относится ко П группе Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Он не имеет полиморфных превращений, обладает ГП решеткой с периодами а = 0,3202 нм, с = 0,5199 нм (с/а = 1,6209); его атомный номер 2; атомная масса 24,32; плотносп 1,74 т/м; 3 температура плавления 651 С, кипения 1107 С; модуль нормальной упругости 45 ГПа; модуль сдвига 17 ГПа; удельное электросопротивленне при 20 С р=4,7 10 Ом м; коэффициент линейного расширения в интервале 20 — 100 С составляет 26,! 10 С; удельная теплоемкость при 20 С равна 1047 Дж/(кг С); теплопроводность 167 Вт/(м С); коэффициент Пуассона 0,35.
В зависимости от содержания примесей установлены следующие марки технического магния (ГОСТ 804 — 93): Мг96 (99,96 % М8), Мг95 (99,95 % М8) и Мг90 (99,9 % Мл). В настоящее время освоено производство магния высокой чистоты (99,9999 % Мя), а также гранулированного магния. Химический состав технического магния по ГОСТ 804-93 приведен в табл. 5.21. Таблица 5.21. Химический состав техническеге магнии (ГОСТ 804-93), % (мас.) Примечания: !.
Содержание примесей, не вошедших в сумму регламентируемых предприятием-изготовителем, должно быть нс более: 0,01 % Иа в магнии всех марок; 0,005 % К в магнии всех марок; 0,0!4 % Т! в магнии марки Мг95. 2. С согласия потребителей в магнии мерки Мг90 допускается не более 0,05% Ре и не более 0,002% !ч!. Отжиг при 330-350 С ляя снятия яяклепа. При низких температурах прессованные прутки дующие механические свойства [2, 151: г,'С....,.....,... 17 а„МПа....,........ 120 б,%...............