- •Лабораторная работа 1. «изучение структуры и свойств сплавов на основе цветных металлов»
- •0Бщие сведения
- •1. Медь и сплавы на ее основе
- •Медные сплавы
- •Оловянные бронзы
- •Алюминиевые бронзы
- •Бериллиевые бронзы
- •Свинцовые бронзы
- •2. Алюминий и его сплавы Алюминий
- •Алюминиевые сплавы
- •Термическая обработка алюминиевых сплавов
- •Деформируемые алюминиевые сплавы
- •Литейные алюминиевые сплавы
- •Силумины
- •3. Магний и его сплавы Магний
- •Магниевые сплавы
- •4. Титан и сплавы на его основе Титан
- •Сплавы на основе титана
- •Термическая обработка титановых сплавов
- •Промышленные титановые сплавы
- •5. Антифрикционные сплавы на оловянной и свинцовой основе
- •Оборудование и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая литература
- •Лабораторная работа 2. «изучение структуры и свойств жаропрочных сплавов»
- •Общие положения
- •Чем больше легирующих элементов в стали, тем выше окалиностойкость стали и тем выше может быть рабочая температура.
- •1. Аустенитные стали
- •2. Жаропрочные сплавы на никелевой основе
- •Влияние легирующих элементов на жаропрочность никелевых сплавов
- •Оборудование и принадлежности
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для контроля
- •Рекомендуемая литература
- •Химический состав и применение аустенитных сталей
- •Термическая обработка жаропрочных сталей
- •Термическая обработка и свойства жаропрочных сплавов
Промышленные титановые сплавы
Некоторые деформируемые сплавы на основе титана приведены в табл. 4.
α –сплав ВТ5 характеризуется высокими свойствами при криогенных и повышенных (до 450оС) температурах, отличной свариваемостью. Недостатком его является невозможность упрочнения термической обработкой. Поставляют его в виде поковок, труб, проволоки, сортового проката. Рекомендован для изготовления сварных деталей, работающих при температуре от -253 до 400оС.
Таблица 4
Химический состав и механические свойства некоторых титановых сплавов
Марка сплава |
Содер- жание легиру- ющих элементов, % |
Класс по структуре |
Состояние |
Предел прочности при растяжении σв, МПа |
Относи- тельное удлинение δ, % |
ВТ5 |
4,5-6,2 Al |
α |
отожженное |
700-950 |
10-15 |
ВТ20 |
5,5-7,0 Al 0,5-2,0 Mo 0,8-2,5 V 1,5-2,5 Zr |
псевдо- α |
отожженное |
950-1150 |
10-12 |
АТ3 |
2,5-3,5 |
псевдо-α |
отожженное |
750-900 |
16 |
ВТ14 |
3,5-6,3 Al 0,9-1,9 V 2,5-3,8 Мо |
α + β |
отожженное
закаленное и состаренное |
900-1050
1080-1250 |
8
6 |
ВТ3-1 |
5,5-7,0 Al 2,0-3,0 Mo 0,8-2,3 Cr |
α + β |
отожженное
закаленное и состаренное |
1000-1200
1150-1250 |
10
7 |
ВТ22 |
4,0-5,9Al 4,0-5,5V 4,0-5,5Mo 0,5-2,0Cr |
α +β |
отожженное
закаленное и состаренное |
1100-1250
1200-1350 |
7
5 |
скомендован для
изготовления деталей, работающих до
температур жидкого водорода..0оС.в
отивляются износу и коррозии.
Псевдо-α–сплавы (ВТ20, АТ3, ОТ4 и др.) имеют в структуре преимущественно α-фазу и небольшое количество (до 5%) ß-фазы, что повышает их технологическую пластичность по сравнению с α –сплавами. Сплав ВТ20 поставляют в виде листов, плит, прутков, профилей, поковок, штамповок. Широко применяется для изготовления ответственных сварных самолетных конструкций, изделий, работающих длительное время при температурах до 450 -500оС. Сплав АТ3 не содержит дефицитных легирующих элементов, обладает достаточно высоким временным сопротивлением разрыву при удовлетворительной пластичности.
Двухфазные (α+β)-сплавы отличаются лучшим сочетанием технологических и механических свойств. Чем больше в структуре сплава β -фазы, тем он прочнее в отожженном состоянии и сильнее упрочняется при термообработке. По структуре после закалки двухфазные сплавы делят на два класса – мартенситный и переходный. К сплавам мартенситного класса относят ВТ6 с алюминием и ванадием, высокопрочные ВТ14 и ВТ16, дополнительно легированные молибденом, жаропрочные ВТ3-1 и ВТ25, к сплавам переходного класса – ВТ22.
Сплав ВТ14 подвергают закалке от 850-880оС в воде и последующему старению при 480-500оС в течение 12-16 ч. Применяют его для нагруженных сварных конструкций, изготовленных из листового материала, в отожженном и термоупрочненном состоянии, работающих до 400оС.
Сплав ВТ3-1 закаливают от 920оС и старят при 520оС 10 ч, а также подвергают изотермическому отжигу по режиму: t1 =870-920 оС, t2= 600-650 оС в течение двух часов, а также простому или двойному отжигу. Сплав длительно работает при температуре 400оС и кратковременно при 500оС. Его применяют для изготовления прутков, профилей, плит, поковок, штамповок. Это жаропрочный сплав с довольно высокой длительной прочностью.
Сплав ВТ22 относят к сильнолегированным высокопрочным сплавам. Его применяют в отожженном состоянии или закаливают от температуры 750оС и проводят старение при 500оС в течение 16 ч. Сплав обладает хорошей технологической пластичностью при горячей обработке давлением, удовлетворительно сваривается. Привлекателен для изготовления крупногабаритных поковок и штамповок, когда упрочняющая термообработка затруднена. Температура длительной эксплуатации 400оС, кратковременной – до 800оС.
