3.Алюминиевые сплавы. (*Как классифицируются, какая термическая обработка).

{Принцип маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы. Далее указывается условный номер сплава. За условным номером следует обозначение, характеризующее состояние сплава: М – мягкий (отожженный); Т – термически обработанный (закалка плюс старение); Н – нагартованный; П – полунагартованный}

Деформируемые алюминиевые сплавы

1) Дюралюмины: Al-Cu-Mg

Д16 σ_В=420 МПа. Для обивки деталей летат. аппаратов.

Дюралюмины обычно подвергаются закалке с температуры 500^oС и естественному старению

2) Высокопрочные алюминиевые сплавы Al-Mg-Zn

В93, В96 σ_В=600 МПа. Обозначения: Ч – выс. чистые; ПЧ – повышенной чистоты.

ТО: закалка + двойное старение.

3) Ковочные Al-Cu-Mg-Ni-Fe

АК4, АК4-1 применяются для изготовления поковок. Поковки изготавливаются при температуре 380…450^oС, подвергаются закалке от температуры 500…560^oС и старению при 150…165^oС. Применение: поршни, ДВС.

4) Литиевые Al-Li-Mg-Zr

1420- Li 2%, Mg 5%, Zr 0.18%. Для обшивок самолета.

5) Деформируемые, но не упрочняемые ТО:

АМц, АМг, АМг2, АМгМ, АМгН

Билет 10

1. Сталь 65. Фазовые превращения при охлаждении в равновесное состояние. Структура. Свойства. Типичная то и типичное применение.

В марочнике такой нет! Максимум есть Сталь 60!!!

3. Закаливаемость и прокаливаемость. Влияние легирующих элементов на прокаливаемость. Методы оценки прокаливаемости. Практическое значение.

Закаливаемость – способность стали приобретать высокую твердость при закалке.

Закаливаемость определяется содержанием углерода. Стали с содержанием углерода менее 0,20 % не закаливаются.

Прокаливаемость – способность получать закаленный слой с мартенситной и троосто-мартенситной структурой, обладающей высокой твердостью, на определенную глубину.

За глубину закаленной зоны принимают расстояние от поверхности до середины слоя, где в структуре одинаковые объемы мартенсита и троостита.

Чем меньше критическая скорость закалки, тем выше прокаливаемость. Укрупнение зерен повышает прокаливаемость.

Если скорость охлаждения в сердцевине изделия превышает критическую то сталь имеет сквозную прокаливаемость.

Нерастворимые частицы и неоднородность аустенита уменьшают прокаливаемость.

Характеристикой прокаливаемости является критический диаметр.

Критический диаметр – максимальное сечение, прокаливающееся в данном охладителе на глубину, равную радиусу изделия.

С введением в сталь любых легирующих элементов (кроме кобальта) закаливаемость и прокаливаемость увеличиваются (особенно молибден и бор, кобальт – наоборот).

Мало наверна

4. Жаропрочность и критерии её оценки.

Жаропрочность – это способность материала длительное время сопротивляться деформированию и разрушению, когда рабочие температуры деталей превышают 0,3t_пл.

Жаропрочные материалы используются для изготовления деталей, работающих при высоких температурах, когда имеет место явление ползучести.

Критериями оценки жаропрочности являются кратковременная и длительная прочности, ползучесть.

Кратковременная прочность определяется с помощью испытаний на растяжение разрывных образцов. Образцы помещают в печь и испытывают при заданной температуре. Обозначают кратковременную прочность =, например ^300oС= 300МПа.

Прочность зависит от продолжительности испытаний.

Пределом длительной прочности называется максимальное напряжение , которое вызывает разрушение образца при заданной температуре за определенное время.

Например = 200 МПа, верхний индекс означает температуру испытаний, а нижний – заданную продолжительность испытания в часах. Для котельных установок требуется невысокое значение прочности, но в течение нескольких лет.

Ползучесть – свойство металла медленно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки при постоянной температуре.

При испытаниях образцы помещают в печь с заданной температурой и прикладывают постоянную нагрузку. Измеряют деформацию индикаторами.

При обычной температуре и напряжениях выше предела упругости ползучесть не наблюдается, а при температуре выше 0,6Т_пл, когда протекают процессы разупрочнения, и при напряжениях выше предела упругости наблюдается ползучесть.

В зависимости от температуры скорость деформации при постоянной нагрузке выражается кривой состоящей из трех участков (рис. 20.3):

Рис. 20.3. Кривая ползучести

 

1. ОА – упругая деформация образца в момент приложения нагрузки;

2. АВ – участок, соответствующий начальной скорости ползучести;

3. ВС – участок установившейся скорости ползучести, когда удлинение имеет постоянную скорость.

Если напряжения достаточно велики, то протекает третья стадия (участок СД), связанная с началом разрушения образца (образование шейки).

Для углеродистых сталей ползучесть наблюдается при нагреве выше 400^oС.

Предел ползучести – напряжение, которое за определенное время при заданной температуре вызывает заданное суммарное удлинение или заданную скорость деформации .

Например, где верхний индекс – температура испытания в ^oС, первый нижний индекс – заданное суммарное удлинение в процентах, второй – заданная продолжительность испытания в часах.

Билет № 11