Цветные металлы и сплавы, используемые в рэс

Все больше даже в машиностроении черные металлы на основе железа вытесняются цветными металлами, обладающими такими же прочностными характеристиками, иногда и лучшими, но более устойчивыми к коррозии и более легкими. Среди цветных металлов и сплавов особое место занимают сплавы на основе титана, алюминия, меди. Главное ограничение в их применении это стоимость.

Титан обладает следующими ценными свойствами: небольшая плотность, высокая удельная прочность, коррозионная стойкость.

Недостатки: активное взаимодействие с газами при повышенной температуре, плохие антифрикционные свойства ("друг по другу трутся плохо"), плохая обрабатываемость (технически работать с титаном гораздо сложнее, чем со сталью). Титан так же как и алюминий химически очень активен, однако на воздухе покрывается защитной пленкой оксида TiO, что придает ему хорошую стойкость коррозии в атмосфере, воде и кислотах (кроме плавиковой, серной и азотной).

Важнейшими примесями упрочнителями титановых сплавов являются: алюминий, кремний, железо, марганец, молибден, хром и ванадий. Практически все титановые сплавы содержат алюминий так как он доступен, дешев и имеет малую плотность, алюминий повышает прочность и увеличивает жаростойкость титановых сплавов. Алюминий выполняет для титановых сплавов роль углерода в стали.

Области применения титановых сплавов: ракетостроение, авиация, химическая промышленность, оборудование для обработки ядерного топлива, морское и речное судостроение, криогенная техника (ударную прочность сохраняет до температуры жидкого водорода - 253 С).

Лекция №3 26.02.08 г.

Алюминий и его сплавы

Температура плавления - 660°С

Также как и титан представляет собой легкий серебристый металл, пластичный сам по себе, сильно активный химически. В природе алюминий относительно нейтрален, так как он, как и титан защищен пленкой . По техническим свойствам алюминиевые сплавы делятся на три группы: 1) деформируемые сплавы неупрочняемой термической обработки, 2)деформируемые сплавы управляемой термической обработки, 3) литейные сплавы. Помимо этих трех групп выделяют и четвертую – сплавы, получаемые методом порошковой металлургии (спеченные алюминиевые сплавы САС и спеченные алюминиево-порошковые сплавы САП).

К первой группе относятся сплавы алюминия с марганцем (АМЦ) и сплавы алюминия с магнием (АМГ). Они отличаются мягкостью, гибкостью, хорошо обрабатываются давлением, т.е. все детали радиоэлектронной аппаратуры, которые получаются прессованием, штамповкой в основном изготавливаются из этих сплавов. Они бывают разные по составу, техническим характеристикам. Все детали, изготавливающиеся путем наиболее перспективного метода прессования – это сплавы типа АМЦ и АМГ. Сплавы обладают повышенной коррозионной устойчивостью и неплохо свариваются (под аргоном, т.е. под инертной атмосферой).

Ко второй группе, т.е. деформируемые упрочняемы относятся дюралумины (дюраль). Это сложные многокомпонентные сплавы, самый простой – трехкомпонентный (Al-Cu-Mg, иногда добавляют цинк Al-Cu-Zn-Mg). Эти сплавы по сравнению с предыдущими обладают меньшей коррозионной стойкостью, для увеличения которой к ним нередко добавляют марганец. Чисто технически они представляют собой жесткие, плохо обрабатываемые давлением сплавы. После изготовления детали из такого сплава их обычно подвергают упрочнению путем закалки. Закалка представляет собой в этом случае выдержку при темепратуре 500℃. Суть закалки сводится к образованию под действием тепла так называемых S-фазы и Т –фаза .

К третьей группе относятся сплавы алюминия с кремнием (силумины). Они очень жесткие, практически необрабатываемые механическими способами, допускают максимум – шлифовку, но при этом они достаточно хрупкие (их легко расколоть). Силумины нередко используют в качестве деталей декоративных предметов. Для увеличения прочности к силуминам добавляют магний и медь. Маркировка силуминов: Ал2…20.