3.4. Сплавы, получаемые методом порошковой металлургии

На основе алюминия производят две группы таких сплавов: САП – спеченные алюминиевые порошки, и САС – спеченные алюминиевые сплавы.

Спеченные алюминиевые порошки (САП). Для изготовления изделий используют алюминиевую пудру и мелкодисперсную Al₂О₃ (табл. 3.6), которые тщательно перемешивают, засыпают в пресс-формы и прессуют под давлением, а затем проводят спекание при температуре 600 °С. Поскольку оксид алюминия не растворяется в алюминиевой основе и не укрупняется, то эти сплавы имеют хорошую жаропрочность, прочность, высокую коррозионную стойкость, хорошую тепло- и электропроводность, высокое сопротивление истиранию. Свойства изделий из САП зависят в основном от содержания оксида алюминия и степени дисперсности алюминиевой пудры.

Таблица 3.6

Химический состав и свойства спеченных алюминиевых порошков

Марка	Полуфабрикат	Темп. испытания	Кол-во Al2О3, %	Механические		свойства
				σв, МПа	σ0,2, МПа	δ, %	НВ
САП-1	Прутки,	20	6…9	260…300	200…240	8…12
	полосы	300 500		160…180 50…70	120…140 50…60	3…7 2…6	85
	Листы	20		320…340	280…300	3…4
		300		90…120	–	10…14	–
		500		30…40	–	6…8
САП-2	Прутки,	20	9…13	320-360	210…250	6…8
	полосы	300 500		170-180 80-90	150…160 80…90	4…6 2…3	100
САП-3	Прутки, полосы Штам-повка	20 300 20 350 500	13…18	380-450 190-210 370-390 120-130 70-80	320…360 140…160 320…330 100…110 50…60	3…6 4…7 6 8 6	120 100

САП применяют вместо нержавеющих сплавов для изготовления деталей и узлов в малонагруженных конструкциях, эксплуатируемых продолжительно при температуре 300…500 °С и для кратковременной работы до 1000 °С. Сплавы легко обрабатываются резанием.

Спеченные алюминиевые сплавы (САС). Сплавы состоят из спеченного легированного алюминиевого порошка или гранул. Для САС характерны или высокая прочность, или хорошая жаропрочность, или низкий коэффициент линейного расширения, или низкий коэффициент трения. Изменение свойств зависит от легирующих элементов, которые присутствуют в сплаве. В зависимости от легирующих компонентов САС подразделяются на три группы.

Первая группа содержит марганец, хром, цирконий, титан. В результате технологических нагревов под горячее прессование и экструзию они распадаются с выделением дисперсных интерметаллидных фаз, что приводит к повышению прочности.

Вторая группа САС легирована железом, никелем и кобальтом. Большая скорость охлаждения частиц порошка обеспечивает образование гетерогенной (неоднородной) структуры, т.е. интерметаллидные фазы находятся в дисперсном состоянии и равномерно распределены.

Третью группу САС составляют гранулированные сплавы, полученные из алюминиевых сплавов, содержащих свинец, олово, кадмий.

Полуфабрикаты из САС получают, нагревая сначала порошки и гранулы в алюминиевой оболочке, а затем подвергая горячему прессованию и экструзии. Для сплавов первой и второй групп этот процесс проводится при температуре 400…500 °С, что обеспечивает создание и сохранение необходимой структуры и получение требуемых свойств.

Применяют САС для деталей, работающих в паре со сталью при температуре 20..200 °С, которые требуют сочетания низкого коэффициента линейного расширения и малой теплопроводности.