1) Металл – это твердое тело (при н/у), которое обладает следующими свойствами -
Способность пластическому и упругому деформированию -
Все металлы в н/у находятся в тв. состоянии (кроме ртути) и имеет кристаллическую решетку -
Высокая тепло- и электропроводность Металлы делятся на 2 большие группы Металлическая связь – многоцентровая химическая связь, основанная на обобществлении внешних электронов атомов. Кристаллическая решетка – группа атомов, упорядоченно расположенных относительно друг друга. В кристалле ячейки повторяются многократно по всем направлениям. Тип ячейки определяет строение и свойства кристалла в целом, а свойства каждого из этих кристаллов определяет свойства всего кристалла в целом. 1 Объемно-центрированная кубическая (ОЦК) 2 Гране-центрированная кубическая (ГЦК) 3 Гексогональная плотноупакованная (ГПУ) | 2) К точечным дефектам относят -
вакансии (узлы в кристаллической решетке, свободные от атомов) -
межузельные атомы (атомы, находящиеся вне узлов кристаллической решетки) -
примеси замещения - примесные атомы, которые могут замещать атомы основного металла, его размер может быть чуть меньше или чуть больше атома основы -
примеси внедрения - примесные атомы, которые могут внедряться в свободные места решетки (поры, межузлия) аналогично межузельным атомам, его размер должен быть меньше размера атома основы Линейные дефекты в кристаллах характеризуются тем, что их поперечные размеры не превышают нескольких межатомных расстояний, а длина может достигать размера кристалла. Дислокации – линии, вдоль и вблизи которых нарушено правильное периодическое расположение атомных плоскостей кристалла. Различают: Поверхностные дефекты малы только в одном измерении. Они представляют собой поверхности раздела между отдельными зернами или субзернами в поликристаллическом материале, а также дефекты упаковки (локальные изменения расположения плотноупакованных плоскостей в кристалле). Объемные дефекты имеют размеры в трех измерениях: макроскопические трещины, поры и т.д. |
3) Кристаллизация - переход из жидкого состояния в твердое с образованием упорядоченной кристаллической решетки. Энергетические условия. 1. Т (термодинамическая) - температура [K] 2. U [Дж/кг] – полная внутренняя энергия системы (удельная) 3. S [Дж/кг] – энтропия – мера упорядоченности системы ds = dq/dt, q – количество теплоты 4. Fсв.= U-TS – свободная энергия системы – часть полной внутренней энергии системы, которой система может обмениваться с окружающей средой без изменения своего агрегатного состояния. Принцип минимума свободной энергии. (рис1) При заданной температуре вещество будет стремиться перейти в то агрегатное состояние, свободная энергия которого минимальна. То – теоретическая температура кристаллизации – температура, при которой уровень свободной энергии жидкой и твердой фазы одинаков. Тд – действительная температура кристаллизации ΔТ = То – Тд - степень переохлаждения. Механизм самопроизвольной кристаллизации. (рис2) 1. Число центров кристаллизации Ч.С. [1/мм *с] - количество зародышей кристаллизации, или центров, образовавшихся за 1 секунду. 2. Скорость роста кристаллизации, скорость роста [мм/сек] - 1 объема в секунду. От размеров и формы кристаллов очень сильно зависят свойства материалов. Мелкие кристаллы – твердость и прочность повышаются, а пластичность уменьшается. Крупные кристаллы – твердость и прочность уменьшается, а пластичность увеличивается. Критический размер зародышей. При Т<Т… образование зародышей (центров кристаллизации) образовывается двумя способами: 1. Снижение уровня свободной энергии пропорционально объему зародыша. 2. (рис3) rкр.- минимальный размер зародыша кристалла дальнейший рост, которого сопровождается уменьшением свободной энергии. rкр.2>rкр.1 r2>r1 Критический размер зародыша зависит от температуры. Чем ниже действительная температура кристаллизации, тем меньше критический размер зародыша. Модификаторы – вещества, которые подавляют дендритный рост и уменьшают размер зерна. -
Объемные (объемного типа) Главная цель испытания – повышение числа центров кристаллизации. Достигается введением в кристалл искусственных центров вещества: тугоплавкие металлы (тип кристаллической решетки и атомные пары близки к основному металлу). -
Поверхностные (поверхностного типа) Главная цель испытания – уменьшить скорость роста. Достигается повышением энергитического барьера на границе кристалла. Исп. вещества: химически активные, легкие элементы, искажающие структуру поверхности растущего кристалла и прекращающие их рост. | 4) Деформация металлов – это изменение их формы и размеров без макроразрушения под действием внешней силы. Деформация металла может быть упругой (обратимой) и пластической (необратимой). -
Упругая деформация такая, при которой после прекращения действия силы тело восстанавливает свои первоначальные форму и размеры. -
Пластическая деформация такая, при которой после прекращения действия нагрузки тело не восстанавливает своей первоначальной формы и размеров. Пластическая деформация представляет собой сдвиг в одной части кристалла относительно другой. В идеальном кристалле сдвиг происходит путем одновременного разрыва всех атомных связей. Большие различия объясняется теорией дислокаций: при пластичной деформации происходит неодновременный разрыв всех межатомных связей, а разрывается только одна связь за ней следующая и т.д. Это и есть скольжение дислокаций. Зависимость прочности от плотности дислокаций. Чем больше дислокаций, тем ниже прочность до определенного момента. А- прочность идеального металла (13000 Мпа) В- плотность реального металла ВС- наклеп Наклеп . В процессе движения дислокаций взаимодействуют дислокации разных знаков, при взаимодействии они объединяются в одну плоскость(т.е. дислокация исчезает), а дислокациии одинаковых знаков отталкиваются. Так же дислокации могут тормозиться и скапливаться на границе зерен, а та же у каких-либо включений, поэтому прочность металла при деформации увеличивается. Это явление называются наклепом. |
5) Влияние нагрева на свойства деформированного металла. При нагревании неустойчивого металла происходит его переход в более устойчивое состояние (с меньшей свободной энергией), при нагреве происходит 2 процесса : -
Возврат (отдых) tнагр. < 0,2 * tплав -
Рекристаллизация - процесс зарождения и роста новых недеформированных зерен при нагреве наклепанного металла до определенной температуры. 1 стадия – первичная рекристаллизация заключается в образовании центров кристаллизации и росте новых равновесных зерен с неискаженной кристаллической решеткой. Новые зерна возникают у границ старых зерен и блоков, где решетка была наиболее искажена. Количество новых зерен постепенно увеличивается и в структуре не остается старых деформированных зерен. 2 стадия – собирательная рекристаллизация заключается в росте образовавшихся новых зерен. (Вторичная рекристаллизация) Изменение структуры и свойств металла при пластической деформации и последующем нагреве На свойства металла большое влияние оказывает размер зерен, получившихся при рекристаллизации. В результате образование крупных зерен при нагреве до температуры t начинает понижаться прочность и значительно увеличивается пластичность. | 6) Испытание на растяжение — это относительно простой метод испытания материала. При проведении этого испытания, образец материала растягивают вдоль продольной оси с помощью растягивающего приспособления испытательной машины. Испытание проводят с постоянной скоростью, (т.е. с постоянной скоростью растяжения образца), а нагрузку измеряют с помощью датчика нагрузки. Одновременно с этим измеряют удлинение, соответствующее прилагаемой нагрузке. Прочность - способность материала сопротивляться приложенным нагрузкам без разрушения. -
Предел прочности: σв=Рмах/Fo (Мпа) -
Предел текучести: σт=Рт/Fo (Мпа) -
Условный предел текучести: σ0,2=Р0,2/Fo (Мпа) Пластичность - способность материала приобретать необратимые деформации под действием нагрузки и сохранять их после снятия этой нагрузки. Кривые растяжения |
7)1 Твердость – способность материала сопротивляться внедрению в него инородного тела при статическом вдавливании. 1) Метод Бринелля (НВ): Вдавливание в плоскую поверхность образца круглого наконечника D = 2.5 ; 5 ; 10 мм О твердости можно судить по площади полученного отпечатка. d – диаметр отпечатка , где — приложенная нагрузка, H; — диаметр шарика, мм; — диаметр отпечатка, мм, или по формуле: , где — глубина внедрения индентора. Недостатки метода: Достоинства метода: | 7)2 2) Метод Роквелла – вдавливание в поверхность конического индентора. производится в три этапа h < H из-за упругости материала образца и индентора. О твердости судят по величине h. В методе Роквелла существует три шкалы, отличающиеся усилием, прикладываемым к индентору, и типом индентора а) при измерении по шкале А (HRA) и С (HRC): Разность представляет разность глубин погружения индентора (в миллиметрах) после снятия основной нагрузки и до её приложения (при предварительном нагружении). б) при измерении по шкале B (HRB): Достоинства метода: Высокая оперативность, универсальность. Недостатки метода: Непригодность для измерения твердости материалов с неоднородной структурой. Метод пригоден для измерения твердости образцов только большой толщины (из-за больших нагрузок). |
7)3 3) Метод Виккерса (HV). Форма индентора – прямоугольная пирамида. Усилия вдавливания варьируются от 9.8 до 1900 H HV=P/M=1,854P/dcp2 M=dcp2/2sin(α/2) dcp= (d1+d2)/2 Достоинства метода: Недостатки метода: -
Необходимость дополнительных измерений, -
невозможность измерения твердости материалов с неоднородной структурой. | 8) Измерение ударной вязкости. Вязкость – способность материала поглощать энергию развивающейся в ней трещины. Чем выше вязкость, тем меньше скорость роста трещины. Ударная вязкость – КС КС = Е разр. / F излома. КС = [ Дж/м 2 ] Схема испытания на КС. Е разр. = mg ( H- h ) В зависимости от вида образца различают 3 вида ударной вязкости: Вид образцов с U, V и Т-образным надрезом Значение ударной вязкости сильно зависит от температуры (смотри схему ниже): Для каждого материала существует пороговое значение температуры (Т), при котором происходит переход от хрупкого разрушения к вязкому Эта предельная температура называется порогом хладноломкости (Тхл). |
9) Диаграмма состояния сплавов 1 рода Оба компонента в жидком состоянии неограниченно растворимы, а в твердом состоянии нерастворимы (или ничтожно мало растворимы) и не образуют химических реакций. На этой диаграмме линия MСN – линия ликвидус, линия ДСЕ – линия солидус. Точки М и N – температуры плавления компонентов А и В. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (2 рода) Линия M1N – линия ликвидус, линия M2N – линия солидус. Точки М и N – температуры плавления компонентов А и В Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (3 рода) Линия MEN – линия ликвидус, линия МДECN – линя солидус. Точки М и N – температуры плавления компонентов А и В. Точка Д – максимальная растворимость компонентов В в компоненте А. Точка С – максимальная растворимость компонента А в компоненте В. Точка Е – эвтектическая точка. | 10) Для анализа фазовых превращений широко используются правило фаз и правило отрезков. Правило фаз (закон Гиббса) описывается уравнением: С = К – Ф + 2, где С – число степеней свободы системы К – число компонентов (химических элементов), образующих систему. Ф – число фаз, находящихся в равновесии; 2 – число внешних факторов (температура и давление). Многие металлургические процессы проходят при постоянном давлении, чаще всего, атмосферном. В этом случае правило фаз упрощается: С = К – Ф + 1. Правило отрезков (правило рычага) позволяет определить химический состав фаз, находящихся в равновесии и соотношение между этими фазами. Используется для двухфазных областей диаграмм состояний. Позволяет для сплава заданного химического состава Х при определенной температуре найти: |
11) Полиморфизм (аллотропия) - это исключительное явление, присущее только твёрдому агрегатному состоянию вещества, в частности, веществам кристаллической структуры. Суть этого явления заключается в том, что под влиянием тех или иных процессов некоторые вещества способны изменять свою кристаллическую форму при сохранении химической природы, т.е. химического состава и молекулярного строения. Полиморфные формы железа: | 12) Основные структурные составляющие сталей Аустенит – ограниченный твердый раствор внедрения углерода в кристаллическую решетку Feγ (ГЦК). -
сmax =2,14% при t=1147°C (точка Е) -
устойчив при t>727°C -
при t=727°C содержание С=0,8% -
при t<727°C аустенит превращается в перлит -
при понижении температуры диапазон растворимости углерода в аустените сужается (линии SG, SE) Перлит – эвтектоидная смесь феррита и цементита. Цементит – химическое соединение Fe3C (карбид железа) -
содержание С=6,67% -
сложная кристаллическая решетка, постоянный химический состав (стехиометрический состав) -
высокая твердость, прочность, хрупкость Феррит – ограниченный твердый раствор внедрения углерода в кристаллическую решетку α-железа. Ледебурит перлитный - эвтектическая смесь перлита и цементита. |
Диаграмма железо-цементит (Fe – Fe3C) | 13) Сталь- это сплав Fe c C, с содержанием С до 2,14% Классификация: -
По степени раскисления: -
Спокойные(СП)- раскислитель Mn, Al, Si -
Полуспокойные(ПС) - раскислитель Mn, Si -
Кипящие(КП)- - раскислитель Mn -
По назначению: -
Обыкновенного качества (Ст3КП) -
Конструкционные качественные (10ПС; 20) -
Инструментальные (У10, У8А) -
По микроструктуре: -
Доэвтоктоидные (П+Ф) С<0,8% -
Эвтектоидные (П) С=0,8% -
Заэвтектоидные (П+Ц2) С>0,8% Примеси в сталях(постоянные): Полезные примеси: -
Mn- элемент раскислитель, постоянно присутствует -
Si- элемент раскислитель, но более сильный, чем Mn Вредные примеси: -
S-попадает из руды, она образует с Fe сульфид железа, а с сульфид железа образует эвтектику (Fe+FeS); tплавл=988, эвтектика распологается по границам зерен, при горячей обработке давлением эвтектика расплавляется, т.е. появляется трещины(красноломкость-охрупчивание стали при ГО давлением). Для снижения вредного влияния S добавляют Mn(образуется MnS) -
P- попадает из руды, вызывает явление хладноломкости, т.е. повышает температуру перехода из вязкого состояния в хрупкое. Методы борьбы- изначальная чиста по фосфору руда, способ выплавки. -
Газы(N2, O2, H2)- могут образовывать неметаллические соединения и как примеси внедрения. Снижают ударную вязкость и пластичность. Методы борьбы- выплавка и разливка металла в вакууме. Влияние С на свойства стали: С увеличением содержания С увеличивается количество цементита и поэтому увеличивается твердость и прочность, но снижается пластичность. |
14) Термическая обработка – это комплекс операций нагрева и охлаждения стали, сплавов, осуществляемых по определенному режиму с целью получения заданных свойств. ОТЖИГ Цели отжига — снижение твёрдости для повышения обрабатываемости, возрастают пластичность и ударная вязкостьулучшение структуры (снимается наклёп), достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений. 1. Отжиг 1-го рода Цель - выравнивание химического состава в отливках, в слитках, в легированной стали. Это предварительная ТО, зерно получается очень крупное. Режим: нагрев до температур, значительно превосходящих критические точки (близко, но ниже линии солидус). Тн = 0.7-0.8 Тпл (1050-1200 оС) выдержка 10-15 часов, охлаждение с печью до 200-250 оС. Продолжительность процесса около 80-100 часов. Структура: крупнозернистая однородная. Цель – устранение наклёпа холоднокатанной стали, содержащей 0,1 – 0,2 % С. Режим: нагрев ниже линии солидуса Трекр = 0,4 Тпл (600-700 оС), выдержка, которая зависит от геометрии изделий (для тонких листов 25-30 мин.) и охлаждение с печью. Цель - снятие напряжений в деталях из углеродистой стали. Режим: нагрев ниже линии солидус Трекр 400 – 600 оС, выдержка 2,5 мин на 1 мм толщины детали, охлаждение с печью. 2. Отжиг 2-го рода осуществляется с фазовой перекристаллизацией: сталь нагревается до температуры выше критических точек Цель: уменьшение крупнозернистости стали, снятие внутренних напряжений, подготовка к последующим операциям. Нагрев выше Тфазовых превращений (на 30-50 оС) Нормализационный отжиг (нормализация) Цель: Режим: нагрев выше точки А3 для доэвтектоидных сталей и выше точки Асm для заэвтектоидных сталей на 30-50 оС, малая выдержка (чтобы на успел выделиться цементит) с последующим охлаждением на спокойном воздухе. Структура: -
доэвтектоидных сталей Ф+П -
заэвтектоидных сталей сорбит (мелкая смесь Ф+П), так охлаждают быстрее, чем доэвтектоидную Порядок: Чтобы упорядочить структуру стали и снять внутреннее напряжение необходимо повторно нагреть прокат до такой температуры, чтобы образовался аустенит и в дальнейшем охладить его на воздухе. Именно поэтому нормализация является простейшим видом термического улучшения стали и, следовательно, применяется довольно часто. | 15) Закалка - вид термической обработки состоящий в нагреве стали до определенных температур (доэвтектоидных на 30-400 выше А3, заэвтектоидных на 30-400выше А1), выдержке и быстром охлаждении, со скоростью более верхней критической. Цель закалки - повысить твердость, прочность, износоустойчивость. Скорость охлаждения при закалке обычно задают охлаждающей средой (вода, масло, специальные среды). Верхняя критическая скорость закалки сильно зависит от содержания углерода и легирующих элементов. Закалка в одном охладителе (воде или масле) Некоторые стали при охлаждении в воде склонны к возникновению трещин. При охлаждении в масле скорость охлаждения меньше, но многие стали при таком охлаждении не закаливаются (скорость охлаждения меньше Vвкз и мартенсит не образуется). Закалка в двух охладителях (через воду в масло) Скорость охлаждения велика, но сталь достаточно пластична и значительных напряжений не возникает. Твердость при таком методе закалки такая же, как при закалке в воде. Структуры сталей после закалки: 1)доэвтектоидных - М+Аост, 2)эвтектоидной - М+Аост, 3)заэвтектоидных – М+Аост+ЦII. Закалка, как правило, не является окончательной термообработкой, после нее следует отпуск. |
16) Отпуск - вид термической обработки состоящий в нагреве закаленной стали до температур ниже А1, выдержке и охлаждении в воде или на воздухе. Цель отпуска – снизить уровень остаточных закалочных напряжений и получить работоспособные структуры и соответствующие им свойства твердость, износостойкость, прочность, упругость, пластичность, ударную вязкость. Виды отпуска Низкий отпуск (150-2500) проводится с целью чуть-чуть снизить остаточные напряжения без существенного снижения твердости. Применяется для металлорежущего инструмента из высокоуглеродистых сталей и деталей работающих на истирание (например, шестерни). Получаемая структура – мартенсит отпуска. Средний отпуск (350-4000) проводят с целью более полно снять напряжения и повысить ударную вязкость за счет более значительного снижения твердости. Применяется для деревообрабатывающего инструмента, рессор, пружин, штампов. Получаемая структура - тростит отпуска. Высокий отпуск (500-6500) проводят обычно для деталей из легированных сталей с целью получить хорошее сочетание прочности и ударной вязкости. Получаемая структура - сорбит отпуска. | 17) Легированная сталь — сталь, которая, кроме обычных примесей, содержит элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. Эти элементы называются легирующими. Классификация легированных сталей 1. По микроструктуре после нормализации выделяются три основных класса сталей: -
перлитный; -
мартенситный; -
аустенитный 2. По степени легирования (по содержанию легирующих элементов): -
низколегированные – 2,5…5 %; -
среднелегированные – до 10 %; -
высоколегированные – более 10%. 3. По числу легирующих элементов: -
трехкомпонентные (железо, углерод, легирующий элемент); -
четырехкомпонентные (железо, углерод, два легирующих элемента) и так далее. 4. По составу: никелевые, хпомистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и так далее (признак– наличие тех или иных легирующих элементов). 5. По назначению: -
конструкционные; -
инструментальные (режущие, мерительные, штамповые); -
стали и сплавы с особыми свойствами (резко выраженные свойства –нержавеющие, жаропрочные и термоустойчивые, износоустойчивые, с особыми магнитными и электрическими свойствами). Структурные классы легированных сталей – классификационная характеристика легированных сталей по структуре в условиях равновесия . Существуют: -
доэвтектоидные стали, содержащие в структуре эвтектоид и избыточный легированный феррит; -
эвтектоидные стали, имеющие перлитную структуру; -
заэвтектоидные стали, содержащие эвтектоид и избыточные (вторичные) карбиды типа М3С, выделяющиеся при охлаждении из аустенита. Все эти стали объединяют в один класс – перлитные стали. Стали, имеющие в структуре в литом состоянии эвтектику типа ледебурита, называют ледебуритными сталями. При низком содержании углерода и большом количестве легирующего элемента образуется сталь со структурой из легированного феррита с некоторым количеством карбидов – сталь ферритного класса. При высоком содержании в стали легирующего элемента, расширяющего область γ-фазы (Ni, Mn), получается структура аустенита, а сталь называют сталью аустенитного класса. |
18) По микроструктуре после нормализации выделяются три основных класса сталей: -
перлитный; -
мартенситный; -
аустенитный Рис. Диаграммы изотермического распада аустенита для сталей перлитного (а), мартенситного (б) и аустенитного (в) классов (рис. а) образуются структуры перлита, сорбита или троостита. (рис. б) Аустенит переохлаждается до температуры мартенситного превращения и происходит образование мартенсита. (рис. в). Сталь охлаждается на воздухе до комнатной температуры, сохраняя аустенитное состояние. Классы легированных сталей после нормализации Перлитный класс – низколегированные стали, структура после нормализации феррит и перлит. Мартенситный класс – среднелегированные стали, имеющая после охлаждения на воздухе мартенситную структуру. Аустенитный класс - после нормализации структура такой стали состоит обычно из аустенита или аустенита и карбидов (высоколегированного нержавеющая, жаростойкая и жаропрочная стали). Ферритный класс – содержат мало углерода и большое количество легирующих элементов, после нормализации будет иметь структуру феррита или феррита и карбидов ( высокохромистая, нержавеющая, жаропрочная, жароуплрная стали) Ледебуритнй класс - сталь с высоким содержанием углерода и карбидообразующих элементов: в литом состоянии в структуре такой стали имеется карбидная эвтектика, в деформированном состоянии - первичные (эвтектические) вторичные карбиды. Типичным периметром стали карбидного класса может служит быстрорежущая сталью | 19) ПРИМЕНЕНИЕ МЕДИ В электротехнике медь используется в чистом виде: в производстве кабельных изделий, шин голого и контактного проводов, электрогенераторов, телефонного оборудования и радиоаппаратуры. Из меди изготавливают теплообменники, вакуум-аппараты, трубопроводы. Сплавы меди с другими металлами используют в машиностроении, в автомобильной и тракторной промышленности. Основные свойства меди: + высокая тепло- и электропроводность, пластичность, хорошие литейные качества (жидкотекучесть, малая усадка, отсутствие дефектов в отливе), легко соединяется пайкой (низкотемпературными припоями). -невысокая прочность (σ = 200 МПа), высокая стоимость. Марки: М00 М0 М1 … Σ примесей % <0.01 <0.05 <0.1 Основные цели легирования меди: повышение твердости, прочности, уменьшение стоимости. Основные сплавы. Латунь – (Cu+Zn) Zn < 45% 1)Однофазные (Zn < 39%) -
α - твердый раствор Zn в Cu -
повышение % Zn – повышение твердости, прочности, пластичность -
Деформируемые латуни. 2)Двухфазные (39% < Zn < 45%) -
α + β (твердый раствор Zn в CuZn -
повышение % Zn - значительное повышение твердости, прочности, резкое снижение пластичности. -
Литейные латуни. Бронза- сплав Cu с любым металлом (кроме Zn) -
с Sn - оловянная: БрОФ10-1 - 10%Sn +1%P + 89% Cu -
c Pb - свинцовые: БрС30 - 30%Pb + 70%Cu -
с Al - алюминиевые: БрАЖН-10-1-1 - 10%Al + 1%Fe + 1%Ni + 88%Cu -
с Be - бериллевые: БрБ2 - 2%Be + 98%Cu Свойства: твердые, прочные сплавы с хорошими литейными свойствами. Высокое содержание Cu - высокая стоимость (по сравнению с латунью) И латуни и бронзы сохраняют хорошую тепло-, электропроводность, устойчивость к коррозии и др. |
20) Алюминий обладает многими ценными свойствами: -
небольшой плотностью — около 2,7 г/см3, -
высокой теплопроводностью и высокой электропроводностью 13,8 • 107 Ом/м, -
хорошей пластичностью и достаточной механической прочностью. Применение Алюминий и сплавы применяют в авиации, транспорте, металлургии, пищевой промышленности и др. Алюминий образует сплавы со многими элементами. В сплавах алюминий сохраняет свои свойства. В расплавленном состоянии Al жидкотекуч и хорошо заполняет формы, в твердом виде он хорошо деформируется и легко поддается резанию, пайке и сварке. Из сплавов алюминия наибольшее значение имеют дюралюминий и силумины. В состав дюралюминия, кроме Al, входят 3,4-4% меди, 0,5% Mn и 0,5% Mg, допускается не более 0,8% Fe и 0,8% Si. Дюралюминий хорошо деформируется и по своим механическим свойствам близок к некоторым сортам стали, хотя он в 2,7 раза легче стали (плотность дюралюминия 2,85 г/см3). Механические свойства этого сплава повышаются после термической обработки и деформации в холодном состоянии. Сопротивление на разрыв повышается со 147—216 МПа до 353 — 412 МПа, а твердость по Бринелю с 490-588 до 880-980 МПа. При этом относительное удлинение дюралюминия почти не изменяется и остается достаточно высоким (18—24 %). Силумины — литейные сплавы алюминия с кремнием. Они обладают хорошими литейными качествами и механическими свойствами. | |