- •Министерство образования Российской Федерации
- •С.И. Гринева, в.Н. Коробко, а.И. Кузнецов, м.М. Сычев алюминий и сплавы на его основе
- •Условные обозначения.
- •Введение
- •1 Алюминий
- •2 Сплавы на основе алюминия
- •2. 1 Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой
- •Химический состав и механические свойства деформируемых алюминиевых сплавов не упрочняемых термической обработкой
- •2. 2 Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой
- •Химический состав и некоторые механические свойства дюралюминов после закалки и старения
- •Химический состав авиалей и основные механические свойства после закалки и искусственного старения
- •Химический состав и типичные механические свойства жаропрочных алюминиевых сплавов
- •Химический состав и механические свойства алюминиевых сплавов для ковки и штамповки
- •Литейные алюминиевые сплавы
- •Химический состав и механические свойства силуминов
- •Химический состав и механические свойства литейных сплавов алюминий-медь
- •Химический состав и механические свойства некоторых литейных сплавов алюминий-магний
- •Химический состав и свойства жаропрочных алюминиевых литейных сплавов
- •Сплавы, получаемые методом порошковой металлургии
- •Заключение
- •Примеры обозначений с помощью новой маркировки
- •Список литературы
- •Диаграмма состояния Al-Mg (a) и зависимость механических свойств
- •Алюминий и сплавы на его основе
- •198013, Санкт-Петербург, Московский пр.,26
Химический состав и типичные механические свойства жаропрочных алюминиевых сплавов
Марка |
Химический состав, % |
Механические свойства | |||||||
Al |
Cu |
Mg |
Mn |
Si |
другие элементы |
в, МПа |
0,2, Мпа |
, % | |
АК4-1 |
основа |
1,9-2,5 |
1,4-1,8 |
- |
0,35 |
0,8-1,4 Fe 0,8-1,4 Ni 0,02-0,1Ti |
430 |
280 |
13 |
Д 20 |
основа |
6-7
|
- |
0,4-0,8 |
- |
0,1-0,2Ti |
400 |
250 |
12 |
Упрочняющими фазами жаропрочных сплавов являются CuAl2, Al2CuMg, Al9FeNi и Al6CuNi. После закалки и старения при частичном распаде твердого раствора эти фазы выделяются в виде дисперсных частиц, которые значительно повышают жаропрочность сплавов. В таблице 4 представлен химический состав и механические свойства после термообработки наиболее применяемых сплавов.
Высокая жаропрочность сплава Д20 достигается благодаря высокому содержанию меди и марганца с титаном
Сплавы для ковки и штамповки. Данные алюминиевые сплавы обладают высокой пластичностью и удовлетворительными литейными свойствами. Основными легирующими элементами являются медь, магний, марганец и кремний. Ковку и штамповку сплавов проводят при температуре 450оС. Для повышения прочности проводят температурную обработку, состоящую из закалки и искусственного старения. Упрочняющими фазами при старении являются Mg2Si, CuAl2, AlxMg5CuSi4. В таблице 5 представлен химический состав и основные механические свойства сплавов.
Таблица 5
Химический состав и механические свойства алюминиевых сплавов для ковки и штамповки
Марка |
Содержание элементов, % |
Механические свойства | |||||
Cu |
Mg |
Mn |
Si |
в, МПа |
0,2, Мпа |
, % | |
АК 6
|
1,8-2,6 |
0,4-0,8 |
0,4-0,8 |
0,7-1,2 |
420 |
300 |
12 |
АК 8
|
3,9-4,8 |
0,4-0,8 |
0,4-1,0 |
0,6-1,2 |
480 |
380 |
10 |
Эти сплавы хорошо обрабатываются резанием и удовлетворительно свариваются контактной и аргонодуговой сваркой. Литейные свойства улучшаются за счет добавки кремния. Однако эти сплавы склонны к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. Используют их для изготовления подмоторных рам, крепежных деталей, лопастей винтов вертолета и т.д.
Литейные алюминиевые сплавы
Литейные сплавы должны обладать высокой жидкотекучестью, сравнительно небольшой усадкой, малой склонностью к образованию горячих трещин и пор, хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью.
Лучшими литейными свойствами обладают сплавы, в структуре которых имеется эвтектика. Образование эвтектики зависит от концентрации легирующих элементов, т.е. их содержание должно быть больше предельной растворимости в алюминии.
В качестве литейных сплавов применяют сплавы алюминий-кремний, алюминий-медь, алюминий-магний.
Маркируются эти сплавы буквами АЛ и далее стоит цифра. Буква «А» обозначает что это алюминиевый сплав, буква «Л» - литейный, а цифра соответствует порядковому номеру из ГОСТа, например, АЛ2, АЛ4 и т.д.
Силумины. Широкое применение имеют сплавы Al-Si, получившие название силумины. Их состав близок к эвтектическому сплаву (Приложение 3), поэтому они обладают высокими литейными свойствами. Химический состав и свойства некоторых силуминов представлены в таблице 6.
Наибольшее распространение получил сплав АЛ2, который содержит в структуре эвтектику (),-фаза – кристаллы кремния. При затвердевании эвтектики кремний выделяется в виде крупных кристаллов игольчатой формы, которые как бы надрезают пластичный -твердый раствор. Сплав с такой структурой обладает плохими механическими свойствами.
Таблица 6