45952

Сплавы на основе алюминия: классификация, маркировка, свойства, применение

Доклад

Производство и промышленные технологии

Сплавы на основе алюминия: классификация маркировка свойства применение. Единой цифровой маркировки алюминиевых сплавов не существует деформируемые литейные и спеченные сплавы маркируются поразному. Деформируемые сплавы имеют буквенную и буквенноцифровую маркировку причем выбор букв и цифр производится случайным образом: сплав lSiCuMg обозначается АВ авиаль сплав lMn обозначается АМц а сплав LMg обозначается АМг. Для группы сплавов первые цифры после букв обозначают соответственно: 1сплавы упрочняемые Сu и Mg...

Русский

2013-11-18

16.94 KB

137 чел.

6. Сплавы на основе алюминия: классификация, маркировка, свойства, применение.

Свойства алюминия. Алюминий- металл серебристо-белого цвета. Он не имеет аллотропических превращений, кристаллизуется в решётке гранецентрированного куба, с периодом  а=4,0041 мм. Алюминий обладает низкой плотностью (2,7 г/см3), хорошей теплопроводностью (0,52 кал/см*с* ОС), низким электросопротивлением (0,027 Ом.мм2/м), составляющим 65 % от меди, высокой коррозионной стойкостью, низкой прочностью σb =90 МПа, высокой пластичностью δ =30 %. Температура плавления составляет 600ОС. Литейные свойства чистого алюминия не высоки. Алюминий хорошо обрабатывается давлением, сваривается газовой и контактной сваркой, плохо обрабатывается резанием. Из-за легкого окисления на воздухе и образования на поверхности плотной окисной пленки окисла Al2О3, предохраняющей его от дальнейшего окисления, алюминий хорошо противостоит коррозии в атмосферных условиях, в воде и других средах. Алюминий стоек в концентрированной азотной кислоте, а также в органических кислотах (лимонной, уксусной, винной и др.), и в контакте с пищевыми продуктами.  В зависимости от содержания примесей первичный алюминий бывает особой чистоты А999 (0,001 % примесей), высокой чистоты А995, А99, А97, А95 и технической чистоты А85, А8 и др. Выпускается в виде проката  (листы, профили, прутки и др.) и маркируется АДО, АД1 и т.д.. Технический алюминий применяется для ненагруженных деталей, когда от материала  требуется легкость, коррозионная стойкость.  Из алюминия изготавливаются рамы, двери, трубопроводы, фольга, цистерны, посуда, теплообменники, конденсаторы, шины, кабели и другие детали.

Маркировка алюминиевых сплавов. Единой цифровой маркировки алюминиевых сплавов не существует, деформируемые, литейные и спеченные сплавы маркируются по-разному.    Деформируемые сплавы имеют буквенную и буквенно-цифровую маркировку, причем выбор букв и цифр производится случайным образом: сплав Al-Si-Cu-Mg , обозначается АВ (авиаль), сплав Al-Mn обозначается АМц, а сплав AL-Mg обозначается -АМг. Цифры, следующие за буквами, приблизительно соответствуют содержанию легирующего элемента. Для группы сплавов первые цифры после букв  обозначают соответственно: 1-сплавы, упрочняемые Сu и Mg (Д16); 2-сплавы, упрочняемые Cu, Mn, или Cu, Mn, Cd, Li (Д20); 3- сплавы, упрочняемые Mg и Si (АД31); 4- сплавы, упрочняемые Zn и Mg или Zn, Mg и Cu (В95) и т.д. Ковочные сплавы маркируются буквами АК (АК6, АК8), а дюралюмины – буквой Д. Порошковые сплавы маркируются буквами САП (спеченая алюминиевая пудра) или САС (спеченый алюминиевый сплав). Цифра после букв - порядковый номер.Литейные сплавы маркируются буквами и цифрами: буква обозначает наличие легирующего элемента, а цифра стоящая после буквы - среднее содержание элемента в %.(К-кремний, М-медь, Мн-марганец, Мг-магний, Н-никель, Ц-цинк).Например, АК12М2- кремния 12%, меди 2%, остальное-алюминий.

Характеристика и классификация алюминиевых сплавов.Для повышения механических свойств (прочности, пластичности и др.), улучшения технологических свойств (жаропрочности, обрабатываемости резанием, коррозионной стойкости и др.) алюминий легируется Si, Cu, Mg, Zn и реже Li, Ni,  Be, Zr. Большинство легирующих элементов образуют с алюминием твердые растворы ограниченной растворимости и  промежуточные фазы с алюминием (CuAl ,  CuMgAl  , и др.). Алюминиевые сплавы по технологии изготовления делятся на три группы: деформируемые (ГОСТ4784-97), литейные (ГОСТ2583-93), спеченные.   По способности к термической обработке делятся на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой, что связано с наличием упрочняющих фаз, имеющих ограниченную растворимость в алюминии.По свойствам сплавы делятся на сплавы с повышенной пластичностью, нормальной и высокой прочностью, коррозионно-стойкие и жаропрочные.

Антифрикционные алюминиевые сплавы.Алюминиевые сплавы обладают хорошими антифрикционными свойствами, высокой теплопроводностью, хорошей коррозионной стойкостью в масляных средах, достаточно хорошими механическими и технологическими свойствами, что позволяет использовать их в качестве антифрикционных материалов взамен медных сплавов (бронз,например, БрС30). Антифрикционные алюминиевые сплавы применяются в основном  в виде тонкого слоя, нанесенного на стальную подложку. Такой биметалл получают при помощи совместной прокатки полос из алюминиевого сплава и стали. Из биметаллической полосы штампуются вкладыши подшипников. Толстостенные, монометаллические вкладыши применяются реже. Типичным представителем антифрикционных алюминиевых сплавов является сплав АО20-1 (Sn=20%, Cu=1 %,остальное-алюминий),применяемый для изготовления вкладышей подшипников коленвала «Жигулей», «Москвичей»  и др. автомобилей. По своим антифрикционным свойствам сплав АО20-1 близок к оловянным баббитам, при этом обладает высоким пределом выносливости, хорошей задиростойкостью, достаточной прочностью и теплопроводностью, дешевизной и технологичностью. Для монометаллических подшипников, используемых в судовой промышленности, транспортном и общем машиностроении, применяется алюминиевый сплав АО9-2 (9 % Sn, 2 % Cu, 1 % Ni, 0,5 % Si).  В тракторной промышленности для вкладышей подшипников колен вала вместо бронзы БрС30  применяется алюминиевый сплав АСМ (Sb=5 %, Mg=0,5 %), обладающий повышенной прочностью, твердостью и хорошими антифрикционными свойствами.

Дуралюмины.Дуралюминами называются сплавы системы Al-Cu-Mg-Mn. Типичным представителем дуралюминов является сплав Д1 (Cu=4 %, Mn=0.5 %, Mg= 0.5 %, остальное.Al).применяется после закалки (Т=500о С, охлаждение в воде с Т=40оС) и искусственного старения (Т=195о С, выдержка-12 час.) или естественного (Т=20оС, выдержка-96 час.), при этом  Д1 имеет следующие свойства :  σb=540 МПа,  δ=11 %.Дуралюмины обладают пониженной коррозионной стойкостью в речной и морской воде, а также во влажном воздухе, поэтому для защиты от коррозии их подвергают плакированию, то есть покрытию тонким слоем (5 % от толщины листа) алюминия высокой чистоты (А5—А7) или анодированию для создания окисной пленки. Дуралюмины выпускаются в виде листов, труб, прессованных и катаных профилей, проволоки для заклепок.

Высокопрочные сплавы.Высокая прочность достигается введением Zn в системы Al-Cu-Mg-Mn. Предел прочности таких сплавов достигает 600-700 МПа при пластичности δ =8-12 %,(меньшей, чем у дуралюминов). Типичным представителем высокопрочных сплавов является В95 (Cu=1,8 %, Mg=2 %, Mn=0,4 %, Zn=6 %). Сплавы применяются после закалки  (Т=470оС, охлаждение –вода 20-30о  С) и искусственного старения ( Т=120о С, выдержка 24 часа), при этом у В95 получаются следующие свойства: σb =600 МПа, δ =12 %. К недостаткам сплавов относится склонность к коррозии под напряжением и чувствительность к концентраторам напряжений. Сплавы обладают хорошей пластичностью в горячем состоянии, легко деформируются в холодном состоянии после отжига, хорошо обрабатываются резанием. Применяются в виде листов, плит, панелей, штамповок, а также прессованных профилей. Эти сплавы имеют наивысшую прочность из всех известных алюминиевых сплавов.                                                                                             


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56524. Решение простейших тригонометрических уравнений 782 KB
  Решить уравнение Решение. Решить уравнение Решение. Решить уравнение Решение. Ответ: уравнение не имеет решений Учащиеся уровня А заполняют карточки с подсказками.
56525. Урок по алгебре форме игры «Счастливый случай» 208.5 KB
  Тригонометрические функции числового аргумента. Тригонометрические функции двойного и половинного аргумента. Обратные тригонометрические функции их определения. Какие явления напоминает график синусоиды или косинусоиды Составление кроссвордов друг другу...
56526. Урок Тригонометричні функції числового аргументу 268 KB
  Мета уроку: повторити, систематизувати й узагальнити знання учнів з теми; розвивати логічне мислення, пізнавальну діяльність, вміння застосовувати властивості тригонометричних функцій до побудови графіків...
56527. Розв’язування тригонометричних рівнянь 2.9 MB
  Розглянемо такі тригонометричні рівняння. Рівняння які зводяться до квадратних відносно тригонометричної функції. Рівняння які розв’язуються за допомогою рівності однойменних тригонометричних функцій. Лінійні рівняння відносно синуса і косинуса.
56528. Тригонометричні функції гострого кута прямокутного трикутника 83 KB
  Мета: формування поняття тригонометричних функцій гострого кута прямокутного трикутника дослідницько-евристичним методом; розвивати уміння учнів узагальнювати результати досліджень, спостережливість, прийоми аналізу і синтезу...
56529. Розв’язування прямокутних трикутників 519 KB
  Продовжте речення: Синус кута дорівнює відношенню протилежного катета до. гіпотенузи; cos 30o = ; Сума квадратів катетів дорівнює квадрату гіпотенузи; Прилеглий катет дорівнює добутку гіпотенузи на косинус кута...
56530. Трикутники. Сторони. Кути. Основа. Висота. Розпізнавання та креслення трикутників 276.5 KB
  Розпізнавання та креслення трикутників. Наочність: таблиця Трикутники малюнки трикутників Тип уроку: формування нових знань умінь і навичок Перебіг уроку. Види трикутників за кутами. Відшукування видів трикутників за допомогою косинця.
56531. Розв’язування трикутників 685 KB
  Мета уроку: формувати навички і вміння з розв’язування трикутників. Час виконання 1 Організаційний момент 7хв 2 Актуалізація опорних знань 7хв 3 Розв’язування вправ 16хв 4 Самостійна робота 10хв 5 Підсумок уроку 5хв...
56532. Сума кутів трикутника 197.5 KB
  Мета: Навчальна: Поглибити знання учнів про властивості трикутників Формувати уміння застосовувати вивчені властивості при розв’язуванні задач Провести діагностику засвоєння системи знань та умінь і її застосування для...