материал / материаловеденье-1 / отв / Š‡€Œ… / Материаловедение ТХТ / 46. Алюминий и его сплавы

46. Алюминий и его сплавы. Al и его сплавы

– первые конструкционные М, кот были

использованы в самолётостроении. Сплавы Al

применяют в строительных конструкциях,

судостроении, ж/д и автотранспорте,

летательных аппаратах, нефтяном и

химическом машиностроении, электротехнике

и т.д. Из сплавов Al изготавливают детали

холодильного и криогенного оборудования, в

т.ч. используемого в космосе. В 1886г Холл и

Эру разработали современный способ

производства Al электролизом криолитно-

глинозёмного расплава. После этого

производство стало ?, а цена его начала резко

?. Al кристаллизуется в КЦК решётке, не

имеет полиморфных превращений, обладает

малой плотностью, низкой t?ПЛ=660?С,

высокой тепло- и электропроводностью,

низкой прочностью, высокой пластичностью.

Хорошая коррозионная стойкость Аl

обусловлена образованием на его

поверхности тонкой, но плотной плёнки

оксида Al2O3, предохраняющей М от

дальнейшего окисления. Удельный объём

оксида и М близки м/у собой ==> оксидная

плёнка обладает хорошим сцеплением с М и

малопроницаема для всех газов. Благодаря

защитному действию плёнки Al имеет

высокую коррозионную стойкость в

атмосфере и в среде многих органических

кислот. В едких щелочах Al быстро

растворяется. Чем ? примесей содержит Al,

тем ? его коррозионная стойкость. Al хорошо

деформируется и сваривается, но плохо

обрабатывается резанием. Из него прокаткой

можно получать тонкую фольгу,

применяемую в качестве оберточного

материала.

Из-за низкой прочности технический

алюминий применяется для изготовления

малонагруженных элементов конструкций.

Широкое применение в качестве

конструкционных материалов имеют сплавы

на основе Al. Все алюминиевые сплавы

можно разделить на 3 группы: а)

деформируемые, предназначенные для

получения поковок, штамповок, проката,

труб; 2) литейные сплавы; 3) сплавы,

получаемые методом порошковой

металлургии. Основными легирующими

элементами в деформируемых алюминиевых

сплавах явл Cu, Zn, Mg, Mn. Const

примесями в Al явл Fe и Si. Обе примеси

практически нерастворимы в Al. При

одновременном их присутствии появл новая

фаза тройного химического соединения Al-

Fe-Si. Это соединение выделяется по границам

зёрен и снижает пластичность Аl. Предельное

содержание примесей Fe и Si в

деформируемых алюминиевых сплавах должно

составлять не <0,5%. Алюминиевые сплавы

маркируются буквами или условными №. Часто

за условным № дают обозначения,

характеризующие состояние сплава: М –

мягкий, Т – термически обработанный, Н –

нагартованный. Алюминиевые сплавы по

технологическим свойствам подразделяются на

деформируемые и литейный сплавы.

Деформируемые сплавы бывают двух типов: не

упрочняемые термической обработкой

(содержание легирующих элементов < предела

насыщения твёрдого раствора при комнатной

t?) и упрочняемые термической обработкой

(содержание легирующих элементов > их

равновесной концентрации).