14.Алюминий и его сплавы.

Алюминий - метал серебристо-белого цвета с матовым оттенком. Кристаллическая решетка гранецентрированный куб. Температура плавления составляет 660С.

Чистый алюминий применяют в электрической технике для изготовления проводников тока. Тепло- и электропроводность алюминия меньше, чем у меди. Коррозионная стойкость алюминия высокая, благодаря защитному действию плотной пленки окисла. Алюминий стоек в атмосферных условиях и в концентрированной азотной кислоте, но легко разрушается соляной, серной кислотами и щелочами.

А99 - содержит 99,99% алюминия и 0,01% примесей.

Алюминий высокой частоты применяют для изготовления фольги идущей на электролитические конденсаторы. Основную массу алюминия используют для изготовления сплавов.

Сплавы алюминия: деформируемые и литейные, сплавы получаемые методом порошковой металлургии (САП - спеченные алюминиевые порошки, САС - спеченные алюминиевые сплавы).

Литейные - должны обладать высокой жидкотекучестью, небольшой усадкой и малой склонностью к образованию горячих трещин. Чаще применяют сплавы алюминия и кремния, алюминия и меди, алюминия и магния в которые могут вводится модифицирующие добавки. Литейные сплавы обозначаются АЛ.

Сплавы полученные на основе системы алюминий-кремний - силумины. От 6 до 13% кремния (для изготовления изделий сложной конфигурации и небольшой нагруженности).

Сплавы алюминия и магния имеют высокую коррозионную стойкость для изготовления деталей работающих при высоких температурах.

Сплавы алюминия и меди - для производства фасонного?? Литья. 8% меди - сплавы обладают хорошими литьевыми и механическими свойствами.

Деформируемые - делят на сплавы не упрочняемые термической обработкой и сплавы упрочняемые термической обработкой.

Сплавы, не упрочняемые термической обработкой, обладают высокой пластичностью и сопротивляемостью коррозии. Это сплавы алюминий + марганец, алюминий + магний.

Сплавы алюминий + марганец обладают коррозионной стойкостью, пластичностью хорошей свариваемостью. Прочность этих сплавов выше чем у чистого алюминия. Они применяются для изготовления сварных резервуаров для жидкостей и газов.

Сплавы алюминий + марганец - высокая прочность, пластичность, коррозионная стойкость и свариваемость. Применяются для изготовления трубопроводов для бензина и масла, арматуры.

К сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы алюминий - медь - магний, называемые диарамолигенами???. Упрочняют их закалкой с последующим старением.

Медь и магний - основные элементы диарамолигенах, которые придают сплавам высокие механические свойства после соответствующей термической обработки.

Все сплавы диарамолигены обозначают буквой Д и цифрами, которые показывают условный номер марки сплава.

К спекаемым алюминиевым сплавам относят сплавы на основе Al-Al₂О₃, они содержат большое количество легирующих элементов.

15.Титан и его сплавы.

Титан широко распространен в земной коре, где его содержится около 0,6%, а по распространенности он занимает 4 место после алюминия, железа и магния.

Титан - металл серебристо-белого цвета, имеющий малую плотность. Температура плавления 1672  5С. В зависимости от степени его чистоты. Он имеет две полиморфные модификации: -титан с гексагональной решеткой и высокотемпературную модификацию -титан с кубической объемно-центрированной решеткой.

Температура полиморфного превращения составляет 882С.

Титан имеет низкий модуль упругости, это затрудняет изготовление жестких деталей. Для повышения жесткости приходится увеличивать толщину деталей и их массу.

Хотя титан относится к числу химически активных металлов, он обладает высокой коррозионной стойкостью, т.к. на его поверхности образуется стойкая пленка ТiО₂. Благодаря этому титан и его сплавы не корродируют в атмосфере, прсной и морской воде, а также в кислотах органического происхождения. Из-за высокой химической активности обработку его проводят в вакууме или в атмосфере инертных газов.

Сплавы титана имеют несколько меньшую жаропрочность, чем специальные стали.

Рабочая температура их испарения не превышает 550 – 600 °С. При возрастании температуры выше 500 °С титан и его сплавы легко окисляются и интенсивно поглощают водород и другие газы (азот, кислород). При технических и эксплуатационных нагревах необходимо принимать меры для защиты титана от газонасыщения.Титан пластичен и легко обрабатывается давлением при комнатной и повышенной температурах. Титан и его сплавы хорошо свариваются, обеспечивая высокую прочность и пластичность сварного соединения.Основной целью легирования титановых сплавов является повышение механических свойств. Широкое применение нашли сплавы титана с Al, Cr, Mo, Mn. Основным легирующим элементом является Al, который обычно содержится во всех сплавах.По структуре различают следующие типы сплавов титана:

1. Сплавы с α-структурой, легированные α-стабилизаторами (наиболее используемый Al) 4 - 6% Al в виде твердого раствора.

2. Сплавы (α+β)–структурой (двухфазные), содержащие 4 – 6% Al, ρ–стабилизаторов: Cr, V, Mn, Mo. Сплавы этой группы упрочняются с помощью термической обработки.

3. Сплавы с устойчивой μ-структурой имеют меньшее промышленное применение из-за необходимости использования большого количества дорогих легирующих ванадия, молибдена, ниобия, тантала, к тому же обладающих высокой плотностью. Сплавы этого типа менее пластичны и дороже.Упрочнение титанических сплавов может достигаться легированием, наклепом или термической обработкой.Термообработка подобна термообработке стали и состоит из закалки от температуры 800-950°С и отпуска( старения) при 450-600°С, но в отличие от стали достигается меньшее упрочнение.Титановые сплавы к повышенному налипанию на инструмент, что затрудняет их механическую обработку.При проведении сплавки титановых сплавов во избежание появления дефектов в швах, необходимо тщательное удаление оксидной пленки.В настоящее время титан широко используется в ракетно-космической промышленности и авиационной техника, в судостроении и транспортном машиностроении , где особенно важную роль играют малая плотность в сочетании с высокой прочностью и сопротивляемостью коррозии. Из сплавов титана делают обшивку фюзеляжа и крыльев самолетов, панели ракет. Морскую аппаратуру, обшивку судов. Титановая обшивка не обрастает ракушками.Высокая стойкость к коррозии делает сплавы титана перспективными для применения в пищевой промышленности. Титан используется в медицине благодаря высокой устойчивости в тканях человеческого организма. Титан не отторгается костной и мышечной тканью и легко обрастает ими.