Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хвойка И. Цветные металлы и их сплавы

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.81 Mб
Скачать

Таблица 3

Тип сплава

Al—Mn

Al—Mg:

Al—Mg3

Al—Mg3—Si—Ti

Al—Mg5—6

Al—M g7-Si

AI—Mg9

Al—MglO

Al—Mg—Zn

Al—Zn—Mg

Al—Zn—Cu

Al—Cu:

Al—Cu—Mg—Ni

Al—Cu5—Mg

Al—Cu5—'Ti

Al—Cu—Mg

Al—Cu5—Si3

Al—Cu8—Si3

 

Наиболее широко распространенные

Франция

Италия (UNI)

Швейцария

(AFNOR)

(VSM 10895)

 

 

T

A—M4 (4% Mn)

G—ANÎ2M2

1

 

(Pyral 2)

 

 

UNI 6253

 

А- G 3T

G—AG3 3059

Peraluman 34

 

 

Peraluman 37

A—G6

G—AG5 3058

 

 

 

Peraluman 75

•3—AG 10 3056

i

A—G4Z (4% M g+ + 1 % Zn)

A—Z5G

(5% Zn+

+0,5% Mg)

A--U4WT

A—U5GT

A—U8S

Unifont 5450

1

G—AIZn5MgCr

>

G—AlCu5MgTi !

(Alufont 47)

G—AICu 5Ti (Alufont 40 и 42)

i

литеиные сплавы алюминия

ФРГ (DIN 1725) Англия (BS НЕЮ) США

Alcoa 406

 

 

(до 2% Zn)

G—AlMg3 (3.3241)

 

Alcoa

214

G—AlMg3

 

 

 

(Cu) 3.3243

 

 

 

G—AIMg5 (3.2261)

BS : LM5, BA28

 

 

Birmabright

BB5

 

GD—AlMg9 (3.35921

BS : LM10

(Noral Alcoa 218

G—AIMgl 0(3.3591 )'

350)

Alcoa

220

 

BA : 29 (Hidumini-

 

 

LiiTi 90)

 

 

 

 

Alcoa

214A

LM3

Alcoa 645

LM14 (Noral 218, Alcoa 142 BA33, Hidumini-

um Y)

G—AlCu 4TiMg

 

(3.1371)

 

 

 

G—AlCu 4Ti (3.1841)

LM11

(Noral 226,

Alcoa 195

 

BA 32,

Hidumini-

 

 

um 80)

 

 

 

L50

 

 

G—AlCu5—Si3

 

Alcoa B 195

LM1 (Noral 237)

 

 

 

СССР (ГОСТ 26S5—63)

_

АЛ28 Тип АЛ29

АЛ8

АЛ27

АЛ24

_

АЛ1

Тип АЛ21

Тип АЛ20

Тип АЛ 16В Тип АЛ 18В

Тип сплава

Al—Си7—Si3—Zn2

Al—Cu7—Zn2

Al—Cu4—Si3

Al—CulO—Si4

Al— Cu7—Si6

Al—Cu7—Si3

Al—CulO—Me;

Al—CulO—Si4—

Mg

Al—Si:

Al—Si5

Al—Si 13

Al—Si 12

Al—Si 12—Cu

AI—Si—Cu—Ni

Al—Si21—Cu—

Ni—Со

Al—Si5—Mg

Al—Si7—Mg

Al—Si9—Mg

Al—Si 10—MgCu

Al—SilO—Mg

Al—Si 12—Mg

Франция

(AFNOR)

A—U8SZ

A -U 8SZ

A-U10G

A—S 13

A—S 12

A -S12U

A—S12UN

A—S22UNK

A—S4G

A—S70

A—S9G

A—S10G

A—S9GU

A—S10G

Италия (UNI)

Швейцария

(VSM 10895)

_

— .

 

 

G—AS 13 4514

Silalont 15,15

 

 

 

G—AISi 11CU

 

(Silalont 46; 86)

G—AISi 12,7

Silafont 74

 

NiMgCu

 

 

 

(UNI 6250)

 

 

 

Termafond S 122

 

 

 

Stantufond 22

 

 

 

(UNI 6251)

 

 

 

G—AS4,5Mg

Anticorodal

34,

 

64,

65

 

G—AS7GM

Anticorodal

12,

(UNI 3599)

70,

71

 

 

Silafont 30,

35

G—AS9Mg

!

 

 

 

 

1

 

1

G—AS12Mg (UNI 3049)

i

ФРГ (DIN 1725) Англия (BS 1-190) СШ A

 

 

 

Alcoa

113

 

 

 

 

 

 

 

 

Alcoa

112

 

 

 

Alcoa

108

 

 

 

Alcoa

138

 

 

 

Alcoa

152

 

LM12

(Noral

252,

Alcoa

122

 

 

Birmalite)

 

 

 

 

 

*\

 

Alcoa

13S

 

 

 

 

 

 

 

LM 18

(Noral

123,

Alcoa

43

 

 

BA 45, Alar 00,5)

 

 

G—AISi 12(3.2581 )

 

 

Alcoa

13, A13

GAISi 12 (3.2583)

 

 

 

G—A1SÏ13

CuNi

LM13 (BS 1470),

Alcoa

132

 

 

Noral

162, BA 42

 

 

KS280

(фирма

 

 

 

Schmidt)

 

 

 

 

 

 

G—AlSi5Mg (3.2341)

LM 8

(Hidumini-

Alcoa

355

 

 

um 40)

 

 

 

 

G—AlSi7Mg

 

 

 

Alcoa

356

G—AlSi9 Mg

 

 

 

Alcoa 356, A356

G—AlSilOMg

 

 

 

 

 

(3.2381)

 

 

 

 

 

 

G—AlSiMg

(Cu)

 

 

 

 

(3.2383)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LM 9 (Noral

161,

 

 

 

 

BA 41)

 

 

 

 

СССР (ГОСТ 2685—63)

_

АЛ 15В

АЛ 10В

АЛ2

АЛ2

АЛ25

Тип АЛ26

АЛ9В-

АЛ4

Тип АЛ32

Тип АЛ4В ЛА4

Тип сплава

Франция

(AFNOR)

А!—Si—Си:

A -S 5 U

А1—Si5—СиЗ

А1—Si5—СиЗ—Zn

A—S5UZ

Al—Si7—СиЗ

AI—Si9—СиЗ

Al—SilO—Си

A -S10U 4

Особые сплавы:

ПОДШИПНИКО­ ВЫЙ сплав

сплавы для о б ­ работки со снятием ст р у ж ­ ки

♦ ГОСТ 1413—69.

А1—Sn

A l+8% Si+ +0,5% Cu+ +0,5% M g+ +0,75% Pb+ +0,75% Bi

Италия (UNI)

Швейцария

(VSM 10895)

 

G-AS5CG

(UNI 3600)

 

 

Cuprasil 75

G—AS8.5C

Cuprasil 95, 96,

 

 

97

 

4

 

 

G—AlSnöSiCu

 

(Al+1% Cu+

 

+ 1 % S i+

 

+6% Sn)

 

(UNI

6252)

 

Lubral

SN6

 

отношения этих содержаний (рис. 4). Присадка 0,01% бора вызывает снижение содержания титана и ванадия в твердом растворе на 15—25% от их первоначального содержания [5, 6].

Маркировка деформируемых алюминиевых сплавов приведена в табл .1.

Алюминий и его сплавы — очень важные конструкци­ онные материалы, применяющиеся для строительства оборудования в химической промышленности. Сплавы, применяемые для этих целей, приведены в табл. 2, а ли­ тейные сплавы — в табл. 3.

В большинстве стран Западной Европы уже пере­ шли на стандартизацию сплавов, которым присваивается

ФРГ (DIN 1725)

Англия (BS 1-190)

США

СССР (ГОСТ

2385—G3)

G—AlSi6 Cu4

LM 4 (Nora 1

117, Alcoa 319,

85

АЛ6

(3,2151)

Hiduminium

20)

 

 

 

 

 

 

АЛ 16В

GD—AlSiGCu3

Alcoa 319

 

АЛ14В

G—AlSi8Cu3

LM 24M

Alcoa 333,

380

 

 

и A380

 

 

Alcoa 384

(114)*

.

 

Тип АОЗ-1*

системное цифровое обозначение. В 1969 г. такая система

:была принята в Канаде, где обозначение состоит из пяти цифр. Цифры в марке обозначают следующее [7]:

1- я цифра — металл (например, 1 — алюминий, 2 — медь, 3 — марганец, 4 — кремний и т. д.);

2- я цифра — содержание основных легирующих эле­ ментов или обозначение группы сплавов;

3- я цифра — следующий важный легирующий элемент

или обозначение, характеризующее содержание легиру­

ющих компонентов. Для

лигатур

1 обозначает

железо,

2 — медь, 3 — марганец,

4 — кремний, 5 — никель, 6 —

титан,

7 — бор,

8 — хром.

различные

варианты

4- я

и 5-я

цифры обозначают

se

Рис. 1. Механические и электрические свойства алюминия (согласно некото­ рым стандартам):

I — прочность на

растяжение, кГ/иш3;

II *—электропроводность,

м/іом-мм7);

/ / / — относительное

удлинение,

%;

а — СССР,

ГОСТ

6132;

б — ЧССР,

ЭСЧ

178;

в — ВНР; г -

США,

ASTM

В 230;

д — Канада,

CSA С-49; е — ФРГ,

D/N 48200

Содертамиег%

Рис. 2. Влияние содержаний железа, кремния, титана и бора и комбинаций этих элементов на электропровод­ ность алюминия:

/ — бор; 2 — Fe+Sl и Fe+

-hSi+B;

J — F e+ S i+ T i+ B

{Ti : B <1);

4 — F e+ S l-ЬТі;

5 - T i

 

£

І

0,0260 LV_

&

 

Рис. 3. Влияние

содержания бора

 

на удельное электрическое сопротив­

0,0270

 

Sfl

ление алюминия

(99,5%)

Ca Jr>

 

Ca

 

<4

Ca

:>

Ca

 

Ca'

ca

<:

 

Ca'

Ca'

ca'

Ca'

 

Содержание ffopа, %

ОOJ 0.2 0,3 Ор

Содержание крепкая, %

Рис. 4. Влияние содержаний железа и кремния на элект­ ротехнические свойства алюминия:

а — 99,5%

AI: / — 0,1% Fe; 2 - 0 ,2 % Fe; 3 - 0 ,3 % Fc;

4 — 0,4%

Fe; 6 — 99,99% AI

сплавов (00—59 —■деформируемые сплавы, 60—99 — ли­ тейные сплавы).

Примеры: Сплав 66050: 6—Mg2Si; 6 — ЮХсодержание Mg (т. е. 0,6%); 0 — стехиометрическое соотношение Mg : Si; 50 — деформируемый сплав.

Сплав 25560: 2 — Си (т. е. сплав А1—Си); 5 — 5% Си; 5 — следующим легирующим элементом является Mg (тогда А1—Cu5—Mg); 60 — литейный сплав.

В 1969 г. в Англин вступили в действие новые стан­ дарты на деформируемые алюминиевые сплавы. К этим стандартам относятся: BS 1470—1969 (катаные полуфаб­ рикаты), BS 1471—1969 (тянутые трубы), BS 1472— 1969 (заготовки для поковок и штамповок), BS 1473— 1969 (заклепки и материалы для соединительных частей), BS 1474—1969 (прессованные полуфабрикаты) и BS 1475—1969 (проволока). В Англии стандартизованы так­ же сплавы, получаемые из алюминия повышенной чисто­ ты (А1 99,99 и А1 99,8%).

Важное значение имеет деятельность комитетов по стандартизации в рамках СЭВ, так каю унификация стан­ дартов стран — участниц СЭВ является основой для бо- > лее тесного сотрудничества, специализации производства полуфабрикатов и необходимой экономической интегра­ ции экономики стран — участниц СЭВ.

Развитие производства и совершенствование сплавов алюминия в последние годы происходит в следующих на­ правлениях:

1. Повышение стойкости против коррозии под напря­ жением сплавов типа А1—Zn—Mg—Cu.

2. Улучшение механических свойств сплавов, напри­ мер сплава 2219 (6,3% Си+0,3% Mg+0,3% М п+ +0,1% V+0,15% Zr), сплава 2020 (4,5% Cu+0,5% M n+ + 1,1% Li+0,2% Cd), которые применяются в конструк­ ции самолетов «Конкорд».

3. Для осуществления программы НАСА (Американ­

ский центр

космических исследований)

был разработан

сплав Х-2021, имеющий следующий химический

состав:

6,3% Си+0,15% Cd+0,05% Sn+0,06%

Ti+0,2%

M n+

+0,18%

Zr+0,1%

V [8].

 

 

 

4. Разработка

сплавов, термообработка которых и л и

часть

этой

обработки объединена с

обжигом

ла­

ков, применяемых для их поверхностной отделжгг+и-ме----

іотся в виду сплавы типа Рогсеііоу фирмы À-Tqàn,)...:,,

.„

2— 226

 

 

I

,-а О

 

 

G:..: ..

./

-+7

 

 

 

 

ііП А П Ь Н О ГО

.»Л ">'

5. Дальнейшее улучшение свойств сплавов А1—Zn— —Mg (например, сплава 7039: 4% Zn+2,8% M g+ +0,25% Mn+0,2% Cr и X-7007: 6,5% Zn+1,8% M g+ +0,25% Mn+0,15% Cr+0,15% Zr).

6.Улучшение свойств сплавов Al—Mg путем легиро­ вания компонентами, способствующими твердению. На­ пример, советский сплав, содержащий 4—7% Mg и 1,5— 2,6% Li* (основной упрочняющей фазой является в этом сплаве ALLiMg). Достигаемый предел прочности состав­ ляет 49 кГ/мм2 при относительном удлинении 8%. Этот сплав обладает высокими свойствами и при повышенных температурах.

7.Быстро расширяется применение низколегирован­ ных сплавов А1—Mg—Si, которые обладают хорошей штампуемостью (сплавы, содержащие около 0,3% Mg и 0,4% Si). Для улучшения электропроводности эти спла­ вы можно дополнительно легировать бором. Чтобы пре­

дел прочности штамповок достигал значений выше 16 кГ/мм2, материал выдерживают после прессования в течение 8 ч при комнатной температуре, а затем осуще­ ствляют искусственное старение при 185° С в течение 6 ч.

8. Благоприятное влияние на ускорение процессов уп­ рочнения оказывает присадка серебра к сплавам А1— —Си—Mg и А1—Zn—Mg. Благодаря такому легирова­ нию достигается также повышение стойкости против кор­ розии под напряжением. Серебро повышает также тем­ пературную устойчивость сплавов А1—Си—Mg и оказы­ вает благоприятное влияние на свойства сплавов А1—Mg [9].

9. Широкое применение находят сплавы типа А1—Zn— —Mg, обладающие хорошей свариваемостью. Одним из них является сплав следующего состава: 2,7% Zn, 1,5% Mg, 0,1% Cr, 0,25% Mn, остальное Al.

10. Развивается производство прессованных полуфаб­ рикатов из низколегированных сплавов А1—Zn—Mg, ко­ торые обладают хорошей прессуемостыо и прочностью примерно среднего уровня (30—35 кГ/мм2). Например, сплавы с содержанием 3,5—4,5% Zn и 0,6—1% Mg, ко­ торые подвергают обычному охлаждению после выхода прессизделия из матрицы [ 10].

11. Итальянские сплавы марок Cergal 3 и Cergal 4

1 Сплав 01420. Прим. ред.

(сплавы Al—Zn—Mg—Cu) легированы дополнительно 0,2% Zr и 0,06% Ti [11].

Алюминиевые сплавы являются важным конструкци­ онным материалом для сооружения установок, работаю­ щих в условиях очень низких температур. На рис. 5 при­ ведены все основные меха­

 

( а

80

 

нические свойства сплавов

зо ».

з у

6 0

зС

Al—Mg3, Al—Cu—A'lgl и Al

 

—Zn—Mg—Cu при темпера­

20

 

 

 

го

 

20

 

турах до —200° С.

о

-200 О 200 WO

Температура, °С

-200 О 200 000

-200 О 200 000

Теппература°С

 

Температура^

Рис. 5. Механические свойства сплавов

А1—Mg 3 (а),

ЛІ—Cu—Mg I (б) и AI—Zn—Mg—Cu (б)

при

низких н по­

вышенных температурах:

 

 

1 — прочность; 2 — предел текучести;

3 — относительное

удлинение

 

 

В ФРГ (фирма VAW) внедрено производство новых видов литейных сплавов алюминия, обозначенных мар­ ками Veral 100G и Ѵегаі 100. Сплав Veral 100G получают из алюминия 99,9%, а Veral 100 — из алюминия 99,5%. Они легированы 1% Mg, 0,5% Si и 2% Zn. Применяют их в основном в автомобильных конструкциях. Для достиже­ ния твердости 80—100 кГ/мм2 применяют следующую термическую обработку: нагрев до 565±5° С, 1—2 ч, за­ калка в воду и искусственное старение при 160—200°С в течение 1—24 ч.

На основе алюминия уже в течение длительного вре­ мени получают дисперсионно твердеющие сплавы и на­ лажено производство полуфабрикатов и изделий из спла­ вов типа САП. Под дисперсионным твердением, которое

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ