Алюминиевые сплавы
Благодаря легированию алюминия медью, магнием, марганцем, кремнием можно достигнуть более высокой прочности, чем у чистого алюминия, и обеспечить другие требуемые свойства. Присадки влияют на алюминий в значительно большей степени, чем на другие ме
таллы.
В табл. 30 дан обзор химического состава, а в табл. 31—прочностных свойств наиболее употребительных сплавов алюминия. Эти марки легких сплавов можно разделить на следующие две группы:Таблица 30
Алюминиевые деформируемые сплавы
|
|
| Химический состав (остальное алюминий в | %) |
| |||
Обозначения по стандарту DIN 1725 | Mg | Cu | Mn | Si | Fe-HTi) не более | Zn ие более | Прочие не более | |
Нетер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
мооб- | AlMn | lt; 0,3 | lt; 0.1 | 1,0— 1,5 | lt; 0,5 | 0,5 | 0,1 | 0,3 Cr |
раба- тывае- | AlMgMn | 1,5-3,0 | lt; 0,1 | 0,5—1,5 | lt;0,5 | 0,5 | 0,3 | 0,3 Cr 0,2 Sb |
мые | Л lMg3 | 2,0-4,0 | lt; 0,05 | lt;0,4 | lt; 0,5 | 0,5 | 0,3 | 0,3 Cr |
спла- | AlMg5 | 4,0-5,5 | lt; 0,05 | lt; 0,8 | lt; 0,5 | 0,5 | 0,3 | 0,3 Cr |
ИЫ | AI Mg? | 5,5-7,5 | lt; 0,05 | lt; 0,8 | lt; 0,5 | 0,5 | 0,3 | 0,3 Cr |
| AlMg3Si | 2,0-4,0 | lt; 0,1 | 0,3-0,8 | 0,5-0,8 | 0,5 | 0,2 | — |
Tep- мооб- | AlMgSi | 0,6-1,4 | lt; 0,1 | 0,6-1,0 | 0,6-1,2 | 0,5 | 0,3 | 0,3 Cr 0,2 Ni |
раба- | AlCiiMg | 0,2-1,8 | 2,5—5,0 | 0,3-1,5 | lt; 1,0 | 0,8 | O1V | 0,1 Pb |
тыва- емые спла вы | AlCuNi | 1,3-1,8 | 3,5-4,5 |
| lt;0,5 | 0,5 | 0,1 | 1,8— 2,2 Ni |
Нагартовываемые, незакаливаемые сплавы, у которых повышение прочности возможно лишь при холодном деформировании.
Закаливаемые сплавы, получающие свою высокую прочность благодаря термообработке. Сверх того, прочность может быть повышена благодаря холодному деформированию.К нагартовываемым, наряду с чистым алюминием, относятся пластичные сплавы типов AlMn, AlMgMn и AIMg. Алюминиевомарганцевые сплавы отличаются хорошей коррозионной устойчивостью; прочностные показатели на 15—25% выше, чем у чистого алюминия. Безмедистые алюминий-магний-марганцевые сплавы характерны высокой химической устойчивостью особенно от воздействий морской воды и легких щелочных растворов. Эти сплавы имеют среднюю прочность, которая не снижается при нагреве до 200°. Сплавы на алюминиевомагниевой базе также имеют высокую коррозиоустойчивость. Прочность повышается с увеличением содержания магния. Их применяют, если необходимо иметь хорошую коррозионную стойкость (от воздействия морской воды, воздуха, легких щелочных растворов) и средние или повышенные прочностные свойства. Правда, допускаемая температура нагрева готовой детали при работе от увеличения содержания Магния снижается, граница лежит в пределах 80—150°.
Среди закаливаемых алюминиевых сплавов наиболее распространен дуралюмин или дураль типа AICuMg, закаливаются также спла-
Механические свойства алюминиевых деформируемых сплавов
Краткое обозначение материала по стандарту DIN 1747 и 1749 | Состояние поставки | Размеры (толщина) в MM | gt;¦ X CU OJ ь lt;s%s S в 5.Й н= Г* а •Ь H ^ Л CX U « .. CS «а | Предел прочности на разрыв в кГ/мм* не менее | lt;и «S S * К а с />« 5 «О Ш | Твердость по Брииелю ЯдЮ (P = IOD') (ориентировочл I ные данные) | |
Нетермообрабатываемые сплавы Нетермообрабатываемые сплавы j | AlMnzh AlMnF9 AlMnFlO AlMnF 12 AlMnFl 5 | Тянутый Отожженный Прессованный Слабо нагартованный, тянутый Нагартованный, тянутый | Все 50 Все 35 lt;25 | He о 4 10 12 | говариваго 9 10 12 15 | ТСЯ 15 12 5 3 | 25 25 35 45 |
AlMgMnzh AlMgMnF 17 AlMgMnF18 AlMgMnF22 | T янутый Отожженный Прессованный Слабо нагартованный, тянутый | Все 50 Все 35 | He о 7 14 | повар иваю 17 22 | гея 13 12 6 | 45 50 35 | |
AlMg3zh AlMg3F17 AlMg3F18 AlMg3F22 AlMg3F25 | T янутый Отожженный Прессованный Слабо нагартованный, тянутый Нагартованный, тянутый | Все 50 Все 50 35 | He о 7 14 18 | говариваю 17 18 22 25 | ТСЯ 15 15 8 4 | 40 45 64 75 | |
AlMgSzh AlMgSF 22 AlMg5F24 AlMg5F26 AlMg5F30 | Тянутый Отожженный Прессованный Слабо нагартованный тянутый Нагартованный, тянутый | Все 50 Все 50 35 | He о 9 14 20 | говариваю 22 24 26 30 | гея 15 10 6 3 | 50 55 70 80 | |
AlMg7F28 AlMg7F30 AlMg7F34 | Отожженный Прессованный Слабо нагартованный, ТЯНУТЫЙ | 50 80 lt; 35 | 12 14 20 | 28 30 34 | 15 13 8 | 60 65 ’90 | |
T ермообрабаты-1 ваемые сплавы I | AlMgSizh AlMgSiFIl A IMgSiF 13 | Тянутый Отожженный Прессованный | Все Все Все | He Oi 9 | свариваю 11 13 | гея 14 10 | 35 40 |
Продолжение табл. 31
Краткое обозначение материала по стандарту DIN 1747 и 1749 | Состояние поставки | Размеры (толщина) в ям | gt;gt; О « M ^ т о ^ to ^ gsSsS erj | Предел прочности на разрыв KTfMM* не менее | Удлинение 510 не менее E % | Твердость по Бринелю (P=IODj) (ориентировочные данные) | |
Термообрабатываемые сплавы | AlMgSiF20 AlMgSiF28 AIMgSiF32 | Закаленный вхолодную- Закаленный вгоричую То же | lt; 80 50 50 | 10 18 24 | 20 28 32 | 10 10 8 | 60 75 99 |
AlCuMgzii AlCuMgFl 8 AlCuMgF40 I ? S С AiCuMgF35 | T янутый Прессованный Закаленный вхолодную То же | Все » lt; 50 gt; 50 | He о 8 26 22 | говариваю 18 40 35 | гея 8 10 8 | Свыше 70 100 90 | |
AlCuMgF44 g I Sg AlCuMgF42 gg O Ql U ?. 3 ? и a | Закаленный вхолодную Закаленный вхолодную | lt; 50 gt; 50 | 28 25 | 44 42 | 8 6 | HO 100 | |
AlCuNiF35 | Закаленный вгорпчую | lt; 50 | 22 | 35 | />10 | 100 |
вы типа AlMgSi и AlCuNi. Пределы текучести и прочности этих материалов могут быть значительно повышены с помощью термообработки без снижения удлинения. Благодаря высоким прочностным качествам все закаливаемые сплавы наиболее пригодны для изготовления интенсивно нагружаемых деталей, в частности—для крепежных изделий. В массовом масштабе применяются эти материалы для производства заклепок.
Сплавы типа Al-Mg-Si имеют среднюю и повышенную прочность и хорошую химическую сопротивляемость; они сохраняют прочность и при температурах до 150°. Известные марки дуралюмина характерны высокими прочностными показателями, его прочность близка к прочности стали. Данные марки сплавов употребляют для интенсивно нагруженных деталей, когда важны высокая прочность, малый вес и расход материала. Величина прочности остается постоянной до температуры порядка 100°. При температурах и интервале 180—270° появляется хрупкость.
Сплавы типа АГ-Cu-Ni, известные также как «У»-сплавы, имеют в закаленном состоянии высокую прочность, весьма мало снижающуюся и при нагреве до 200е. Среди алюминиевых материалов они считаются жаропрочными. Деформируемость в холодном состоянии отожженных алюминиевых сплавов хорошая. Будучи твердыми или полутвердыми, а также закаленными, они мало пригодны для холодного пластического формообразования. В табл. 32 перечисли ются отдельные алюминиевые сплавы, их различное состояние I качества в отношении деформируемости вхолодную.
Таблица 32
Алюминиевые сплавы, деформируемые в холодном состоянии
- Хорошо деформируемые | Средне деформируемые | Плохо деформ иру емые |
Чистый алюминий Чистый алюминий (отожженный) AlMn отожженный Чистый алюминий (слабо нагартованный) AlMn слабо нагартованный | AlMgSi отожженный AlMg3 отожженный AlCuMg (обычный сплав) отожженный AlMgSi закаленный вхолодную AlMg5 отожженный AlMgMn отожженный Чистый алюминий нагар- тованный AlMg3 слабо нагартованный AlMg7 отожженный AlCuMg (высокопрочный сплав) отожженный | AlMgSi закаленный вго- рячую AlMgMn слабо нагартованный AlMg5 слабо нагартованный AlCuMg (обычный сплав) закаленный AlMg7 слабо нагартованный AlCuMg (высокопрочный сплав) закаленный AlMn нагартованный AlMgMn нагартованный |
Деформируемость при высоких температурах благодаря легирующим примесям ухудшается.
Минимальное влияние в этом отношении оказывают магниекремниевые добавки, большее—добавки меди и сильнейшее—добавки кремния.Малая примесь марганца значительно повышает сопротивление деформации. В основном, присутствием примесей объясняется различное повэдение легких сплавов и разные температуры обработки при .горячем деформировании. В табл. 33 важнейшие .марки апюми-
TабMi и/а 33
Сопротивляемость пластическому деформированию в горячем состоянии алюминиевых сплавов (в сравнении со сталью)
Материал | Коэффициент | Материал | Коэффициент |
Чистый алюминий | 0,4 | AlMgMn | 1,2 |
AlMgSi | 0,6 | AlCuNi | 1,3 |
Сталь | I | AlMg5 | 1,5 |
AlCuMg | 1,1 | AlMg7 | 1,6 |
ниевых сплавов перечислены в порядке их деформируемости при высоких температурах. Для иллюстрации дано сравнение со сталью.
Ясно, что большинство алюминиевых сплавов в горячем состоянии деформируется гораздо хуже сталей, особенно при больших скоростях.
Поэтому формоизменение алюминиевых сплавов в горячем состоянии производится только на тихоходных прессах. Необходимо иметь в виду, что несмотря на сравнительно низкую прочность, для их деформирования требуется значительно большее усилие, чем для обычных сталей.
Во многих случаях употребляется быстрый нагрев алюминиевых материалов до 100—200°. Таким образом, получается как бы промежуточная ступень между холодной и горячей обработкой, и возможности деформирования большинства сплавов значительно улучшаются.
Вообще необходимо учитывать, что при горячей обработке имеющееся в материале холодное упрочнение снимается и затем для на- гартуемых материалов эту прочность восстановить не удается никакой термообработкой. Этим ограничивается применимость горячего деформирования. Закаливаемые сплавы после горячей обработки должны вновь закаливаться.
Еще по теме Алюминиевые сплавы:
- 1. Ленд-лиз и решение народно-хозяйственных задач в условиях Великой Отучественной войны.
- Д. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ
- Алюминиевые сплавы
- ОТЖИГ
- От крицы к крице
- ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ
- ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ИСХОДНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ СМЕСЕЙ
- ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СОСТАВЫ
- ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И СТЕРЖНЕВАЯ ОСНАСТКА
- Выбор метода испытания
- Испытания при полном погружении в электролиты
- Кислоты
- Эпоксидные лакокрасочные материалы
- ПРИЛОЖЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЯ ОКРАШИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ*
- АЛЮМИНИЙ из отходов городского ХОЗЯЙСТВА
- СТЕКЛО ИЗ ОТХОДОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
- Топливно-энергетический комплекс
- Цветные металлы и сплавы
- КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКАВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ
- 102. Мировая алюминиевая промышленность