94323

Алюміній та його сплави: ковкі, деформівні, високоміцні, ливарні; призначення, маркування

Доклад

Производство и промышленные технологии

Алюмінієві сплави мають відносно високі механічні властивості та малу щільність що дозволяє отримувати з них вироби з високою питомою міцністю. Алюмінієві сплави наслідують від алюмінію високу електро і теплопровідність добру корозійну стійкість зварюваність та інші властивості і крім того мають низьку вартість.

Украинкский

2015-09-11

23.81 KB

0 чел.

Алюміній та його сплави: ковкі, деформівні, високоміцні, ливарні; призначення, маркування.

Алюміній легкий сріблястий метал, густина — 2,7 г/см3, температура плавлення 660°С, тип кристалічної решітки ГЦК. Алюміній в повітрі покривається щільною та стійкою захисною плівкою окисла А1203 в агресивних середовищах, яка захищає його від корозії. Він має високі теплопровідність і електропровідність, складаючи 65% електропровідності міді.

Характерні механічні властивості чистого алюмінію - низька міцність 050-100 МПа і твердість НВ 17-20 та висока пластичність 5=50%. Алюміній добре кується, штампується, прокатується в холодному і гарячому станах, добре зварюється, що дозволяє виробляти з нього економічні заготовки і готові вироби.

Властивості алюмінію дуже залежать від утримування домішок (заліза і кремнія), які підвищують його міцність, знижують пластичність, електропровідність і корозійну стійкість.

З алюмінію виготовляють тонкі листи (фольгу), труби, деталі (посуд, ємкості) глибокої витяжки; дріт (дріт з алюмінію при рівній електропровідності в 2 рази легше, ніж з міді). Алюміній використовують в якості антикорозійного плакуючого покриття металів. В машинобудуванні чистий алюміній застосовується для виготовлення деталей систем живлення і підігріва, виробів електрообладнання. Найбільш важливе практичне значення має алюміній в якості основи для одержання конструкційних сплавів.

Алюмінієві сплави мають відносно високі механічні властивості та малу щільність, що дозволяє отримувати з них вироби з високою питомою міцністю . Алюмінієві сплави "наслідують" від алюмінію високу електро- і теплопровідність, добру корозійну стійкість, зварюваність та інші властивості і, крім того, мають низьку вартість. Це обумовлює широке їх застосування в самих різних галузях сучасної техніки, по використанню вони стоять на другому місці після залізних сплавів.

 1. Деформівні алюмінієві сплави поділяють на не зміцнювані та зміцнювані термічною обробкою.

В основу цього поділу покладено границю розчинності легуючих елементів при кімнатній температурі.

До не зміцнюваних термообробкою належать сплави типу АМц і АМг. У сплавах АМц міститься до 1,5 % Мn, а в АМг - до 7 % Мg і 0,8 Мn. Для підвищення міцності в них додатково вводять до 2 % V, 0,1 % Ті, 0,005 % Ве. Ці сплави мають високу пластичність, добре зварюються, корозієстійкі, -- 200.. .300 МПа. З них виготовляють штамповані і зварні ємкості, баки тощо.

До сплавів, що зміцнюються термообробкою, належать дуралюміни. Вони містять 2...5 % Сu, до 1,5 % Мg, 1 % Мn. Позначають дуралюміни літерою Д і умовними номерами, наприклад Д16.

Термічна обробка дуралюміни полягає в гартуванні його від температури, близької до 500 °С, і наступному природному старінні при кімнатній температурі протягом 5...7 діб або штучному при температурі 100... 150 °С. Після такої обробки властивості дуралюміни становлять -= 420... 470 МПа, 90... 100 НВ, 5= 18...20%.

2.Кувальні алюмінієві сплави характеризуються доброю пластичністю й задовільною міцністю. їх маркують літерами АК й умовними числами. За хімічним складом кувальні сплави близькі до дуралюмінів, хоч вміст кремнію тут вищий. Зміцнювальними фазами є Мg2Sі, А12Си і -фаза, до складу якої входять А1, Сg, Мg і Sі. Гарячу обробку тиском виконують в інтервалі температур 420...470 °С. Сплав марки АК6 використовують для середньо навантажених деталей складної конфігурації, а сплав АК8 — для високо навантажених деталей.

 3.Високоміцні сплави найміцніші серед сплавів алюмінію, хоч менш пластичні від дуралюмінів. їх марки позначають літерою В — високоміцні й умовним номером (В95). Розчинність в алюмінії легувальних елементів — цинку, магнію і міді зменшується, а під час охолодження вони виділяються як інтерметалеві сполуки: фаза Т (А12Мg3Zn3), фаза М gZn2) і фаза S (А12СuМg). Наявність у структурі фаз Т, М і S сприяє підвищенню міцності сплавів. Найбільше впливають на міцність цинк і магній. Водночас перелічені елементи знижують пластичність і корозійну тривкість. Незначне легування марганцем і хромом зумовлює підвищення корозійної тривкості.

Сплави марок В95 і В96 використовують у літакобудуванні для високонавантажених елементів конструкцій при температурах до 100 °С.

4. Ливарні алюмінієві сплави містять підвищену кількість силіцію, міді, магнію, цинку. За складом їх поставляють (ДСТУ 2839-94) 38 марок і поділяють на п'ять груп:

  1.  А1-Sі-М g (Sі = 6...13 %, Мg= 0,2...0,5 %); позначення - АК7, АК12 тощо;
  2.  А1-Sі-Сu (Sі = 3,5... 11 %, Сu = 1...8 %); позначення - АК5М, АК5М7 тощо;
  3.  АІ-Сuu = 4,5...5,3 %, Сd = 0,07...0,25 %); позначення - АМ5, АМ4,5Кд тощо;
  4.  А1-Мg (М8 = 4,5...13 %, Si = 0,8...1,7 %); позначення - АМг4К1,5М, АМг5К тощо;
  5.  А1 - інші компоненти (Zn= 3,5...12 %, Мg - 1,5...2 %, Sі = 6... 10 %); позначення - АК7Ц9, АЦ4Мг та ін.

У марках алюмінієвих, як і в інших кольорових, сплавів компоненти позначають початковими літерами їх назви: А - алюміній, О - олово, М -мідь, Мн - манган, Мг - магній, Кд - кадмій та ін. За ними подають цифри, які вказують на вміст цих елементів. Наприклад, марка АМ4,5Кд позначає сплав з вмістом 4,5 % Сг, близько 1 % Сd, решта – алюміній.

Основними легуючими елементами алюмінієвих сплавів є Си, Ме, 5і, Ьі, 2п, Мп.

Класифікація алюмінієвих сплавів

Класифікація алюмінієвих сплавів проводиться за такими ознаками: За способом отримання виробів деформівні та ливарні сплави. До деформівних відносяться сплави з сумарним вмістом легуючих елементів до максимальної розчинності в а розчині при евтектоїдній температурі, що мають структуру а або а+Р; до ливарних з більш високим вмістом легуючих елементів і структурою не менше 20% евтектики, як показано на рис. 7.6.

  1.  За методом зміцнення зміцнені нагартуванням (низьколеговані а-сттлави), легуванням (нетермообробні а-сплави) і зміцнені термічною обробкою (а+р деформівні сплави та евтектичні ливарні сплави).
  2.  За складом прості ( двокомпонентні сплави алюмінію з одним елементом та складні (сплави з двома елментами і більше)
  3.  За структурою у відпаленому стані а-сплави, а+р-сплави, доевтек-тичні (а+евт.), евтектичні і заевтектичні (евт.+р).
  4.  За властивостями та призначенням високопластичні (термічно не зміцнені), ковочні, тверді (дюралюміни), високоміцні, жароміцні, корозійностійкі, для зварювання, герметичні та антифрикційні.

Позначення алюмінієвих сплавів: літерами позначається відповідна по значенню група, а цифрами порядковий номер у групі. В деяких двокомпонентних сплавах в марках позначають назву та вміст легуючого елемента, наприклад АМгЗ сплав А1+3%М§. Літера А на початку марки означає сплав алюмінію, Д особливий сплав дюралюмін (в перекладі з французької

  1.  твердіючий за часом), АК ковкі алюмінієві сплави, М жароміцні, АД
  2.  підвищеної деформації (пластичності), В-високоміцні, ВАД високоміцні з підвищеною деформаційною можливістю, АЛ алюмінієві ливарні сплави. Додаткові цифри, позначені через дефіс після цифри порядкового номера, означають модифікацію сплава, наприклад АК4 ковочний, а АК4-1 — ковочний жароміцний сплав.

Часто за цифрою стоять літери, які характеризують стан сплаву: М м'який (відпалений), Н нагартований (наклепаний), П напівнагартований, Т термічно зміцнений (за буквою Т також ставляться цифри, що означають вид термообробки, ТІ, Т2, ТЗ).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11539. Устройства СВЧ и антенны 879.5 KB
  Устройства СВЧ и антенны Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Устройства СВЧ и антенны для студентов факультета Радиотехника электроника и физика направления 552500 и 654200 Радиотехника всех форм обучения Лабораторная работа №1 ...
11540. Разработка оконных приложений, использующих автономные модули 91.98 KB
  Лабораторная работа №8 Разработка оконных приложений использующих автономные модули Условие Задача 3.4. Составьте подпрограмму исходными данными которой являются числовые массивы C и или D из n элементов. Основной её результат также массив получающий некотор
11541. Анализ требований (UML) 60.25 KB
  Лабораторная № 1. Анализ требований UML Анализ требований процесс изучения потребностей и целей пользователей классификация и преобразование их к требованиям к системе аппаратуре и программному обеспечению разрешение конфликтов между требованиями определение г
11542. Концептуальная модель ПО (UML) 29.21 KB
  Лабораторная № 2. Концептуальная модель ПО UML Построение модели предметной области начинается с выявления абстракций существующих в реальном мире то есть тех основных концептуальных объектов которые встречаются в системе. Концептуальная модель это представлени...
11543. Концептуальная и физическая модели базы данных (IDEF1x) 73.85 KB
  Лабораторная № 3. Концептуальная и физическая модели базы данных IDEF1x Концептуальная модель базы данных Логическая модель Концептуальная модель базы данных рис. 2 описывает объекты предметной области их атрибуты и связи между ними в том объеме в котором они подл
11544. Ограничения на данные (DEFAULT и CHECK) и ссылочную целостность 18.35 KB
  Лабораторная № 5. Ограничения на данные DEFAULT и CHECK и ссылочную целостность Добавление отношения Конт. м. таблицы содержащей FK Отношения Добавить Спецификация таблиц и столбцов ИЛИ Проект таблицы кнопка Отношения Добавить... Слева все про РК имя таблицы поле...
11545. Загрузка информации в базу данных Загрузка информации в базу данных средствами Management Studio 37.5 KB
  Загрузка информации в базу данных Загрузка информации в базу данных средствами Management Studio Среда Management Studio предоставляет возможность заполнения БД информацией средствами графического интерфейса. Для этого следует воспользоваться командой Открыть таблицу контекст...
11546. Общая структура запроса SELECT 70 KB
  Разделы SELECT и FROM обязательно должны присутствовать в каждом запросе; остальные разделы могут присутствовать частично или отсутствовать вовсе...
11547. Триггеры. Сравнение триггеров и хранимых процедур 57 KB
  Триггеры 1. Сравнение триггеров и хранимых процедур Хранимые процедуры Триггеры Являются самостоятельным объектом базы данных Привязываются к таблице или виду Явно вызываются на