2)Конструкционные материалы малой плостности: алюминевые деформируемые сплавы упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой, их состав, марки и применение.
Материалы с малой плотностью (легкие материалы) широко используются в авиации, ракетной и космической технике, а также в автомобилестроении, судостроении, строительстве и других отраслях промышленности.
Алюминий – металл серебристо-белого цвета. Он не имеет полиморфных превращений и кристаллизуется в решетке ГЦК с периодом a=0.4041нм.
Алюминий обладает малой плотностью, хорошими теплопроводностью и электрической проводиостью, высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Примеси ухудшают все эти свойства алюминия.
Постоянные примеси алюминия – Fe, Si, Cu, Zn, Ti.
В зависимости от содержания примесей подразделяют на три класса:
1) особой чистоты А999 (<= 0.001% примесей); 2) высокой чистоты А995, А99, А97, А95 (0.005 – 0.05% примесей) и технической чистоты А85, А8 и др. (0.15 – 1% примесей). Технический маркируют – АД0 и АД1.
В
виду
низкой прочности алюминий применяют
для ненагруженных деталей и жлементов
конструкций, когда от материала требуется
легкость, свариваемость, пластичность.
(рамы, двери, трубопроводы, фольга,
цистерны для перевозки нефти и
нефтепродуктов, посуда ит.д.). Высокая
электрическая проводимость – широкое
применение для конденсаторов, проводов,
кабелей, шин и т.п. Высокая отражательная
способность – прожекторы, рефлекторы,
экраны телевизоров. Имеет малое
эффективное поперечное сечение захвата
нейтронов, хорошо обрабатывается
давлением, сваривается газовой и
контактной сваркой, плохо обрабатывается
резанием. Имеет большую усадку при
затвердевании (6%).Высокая теплота
плавления и теплоемкость способствуют
медленному остыванию алюминия из
жидкого состояния, что дает возможность
улучшать отливки из алюминия и его
сплавов путем модифицирования,
рафинирования и других технологических
операций.
Деформируемые алюминиевы сплавы.
Неупрочняемые термической обработкой – АМц и АМг.
э
та
диаграма относится к дюралюминам
Сплавы типа АМц и АМг применяют для изделий, получаемых глубокой вытяжкой, сваркой, от кот. Требуется высокая коррозионная стойкость (трубопроводы для бензина и масла, сварные баки), а также для заклепок, переборок, корпусов и матчт судов, лифтов, узлов подъемных кранов, рам вагонов, кузовов автомобилей и др. Сплавы, упрочняемые термической обработкой, - сплавы нормальной прочности и высокопрочные. Типичные представители – дюралюмины (маркируются буквой Д). Они характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности и относятся к сплавам системы Al-Cu-Mg.
Д
юралюмины
широко применяются в авиации. (Д1 –
лопасти воздушных винтов; Д16 – шпангоуты,
нервюры, тяги управления. Используют
для сторительных конструкций, кузовов
грузовых автомобилей, обсадных труб и
т.д. Д19 – один из основных заклепочных
алюминиевых сплавов. Ковочные алюминиевые
сплавы маркируют буквами АК (обладают
зорошей пластичностью, стойки к
образованию трещин при горячей
пластической деформации). По хим. Составу
они близки к дюралюминам, отличаются
более высоким содержанием кремния.
Применяют после закалки и искуственного
старения. Используют для стредненагруженных
деталей сложной формы: большие и малые
крыльчатки, фитинги, качалки, крпежные
детали.
Высокопрочные сплавы маркируются букваой В. Отличаются высоким временным сопротивлением (600-700Мпа) и близким к нему пределом текучести. Наибольшее упрочнение вызывается закалка (465-475 С) и старение (140 С, 16 ч.). После указанной обработки сплавы имеют низкие пластичность и вязкость разрушения. Для повышения этих характеристик сплавы подвергаются двухступенчатому смягчающему старению по 100-120 С, 3-4 ч, а потом 160-170 С, 10-30 ч.
Применяют для высоконагруженных деталей конструкций, работающих в основном в условиях напряжения сжатия (обшивка, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов).
Билет17