химический каталог




АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ, отличаются малой плотностью (до 3,0 г/см3), хорошими технол. свойствами, высокими коррозионной стойкостью, теплопроводностью, электрич. проводимостью, жаропрочностью, прочностью и пластичностью при низких температурах, хорошей светоотражат. способностью. На изделия из АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс. легко наносятся защитные и декоративные покрытия. Сплавы легко обрабатываются резанием и свариваются контактной сваркой, а некоторые и сваркой плавлением.

Разнообразие свойств АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. обеспечивается введением присадок Mg, Си, Zn, Si, Mn, Zr, Cr, Li, Cd, Се, образующих с Al твердые растворы и интерметаллиды, например Mg2Si, CuAl2, CuMgAl2, Al2LiMg, CuLiAl2, служащие упрочняющей фазой. До 1940 наиболее применение имели сплавы Al-Cu-Mg (дуралюмины), Al-Mg (магналии), Al-Si (силумины), Al-Mg-Si (авиали). Впоследствии быстрое развитие получили высокопрочные сплавы Al-Zn-Mg-Cu, криогенные и жаропрочные Al-Cu-Mn, жаропрочные Al-Се, сплавы пониж. плотности Al-Mg-Li, Al-Cu-Li, Al-Cu-Mg-Li, порошковые и гранульные.

По способу обработки различают деформируемые и литейные АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. Первые подвергают горячей и холодной обработке давлением-прокатке, прессованию, ковке или штамповке, волочению. Из них получают плиты, листы, профили, прутки, поковки, проволоку. Из литейных АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс. методами литья в земляные, корковые или металлич. (кокильные) формы, а также литья под давлением изготавливают фасонные отливки.

Произодство АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. в капиталистич. странах составило 10,8 млн. т/год (1983).

Деформируемые сплавы. Эти АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. могут быть подвергнуты упрочнению закалкой с последующей старением - естественным (при комнатной температуре) или искусственным (при по-выш. температуре). В результате закалки образуется пересыщенный твердый раствор легирующих элементов в алюминии, из которого при старении выделяется избыток растворенных элементов в виде зон, метастабильных фаз и стабильных интерметаллидов. Некоторые АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с., в частности содержащие Cr, Mn, Zr и Fe, способны закаливаться из жидкого состояния; при этом концентрация элементов в пересыщенном твердом растворе может существенно превосходить максимальную равновесную для твердого состояния.

Дополнит. упрочнение деформируемых АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. достигается применением нагартовки-холодной прокатки или растяжения полуфабрикатов. Эта операция используется для улучшения механические свойств термически неупрочняемых сплавов, при этом повышаются прочностные свойства и особенно предел текучести, а пластичность снижается. Для термически упрочняемых АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. нагартовка производится после закалки перед старением либо после старения; в результате повышаются прочностные свойства при сохранении прежней вязкости разрушения. Полуфабрикаты из деформируемых АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. изготавливают из слитков, получаемых методом непрерывной отливки с непосредств. охлаждением водой.

Существенное повышение пластичности и вязкости разрушения термически упрочняемых АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс. достигается снижением содержания Fe до 0,12-0,15% и Si до 0,1% в сплавах повыш. чистоты и до сотых долей % в очень чистых сплавах. Св-ва деформируемых АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. приведены в табл. 1.

Деформируемые АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. по величине разделяют на сплавы низкой (менее 300 МПа), средней (300-480 МПа) и высокой (выше 480 МПа) прочности. К первым относят Al - Мn, большинство магналиев, Al-Mg-Si. Из них изготавливают фольгу для консервных банок, пробок, молочных фляг, электропровода, оконные рамы, окантовки дверей и др. Сплавы средней прочности - дуралюмины, ковочные Al-Cu-Mg и Al-Cu-Mg-Si, жаропрочные ковочные Al-Cu-Mg-Fe-Ni, криогенные и жаропрочные свариваемые Al-Cu-Mn, сплавы пониженной плотности Al-Li-Mg. Эти сплавы используют для изготовления основные элементов несущих конструкций (работающих при комнатной и повышенной температурах и в криогенной технике), элементов двигателей внутр. сгорания, газотурбинных двигателей и др. Высокопрочные сплавы Al-Zn-Mg-Cu, Al-Cu — Mg-Li и Al-Cu-Li используют в сильно нагруженных конструкциях.

Порошковые и гранульные АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс. получают распылением жидкого Al в воздухе или инертной атмосфере в спец. установках, обеспечивающих сверхвысокую скорость охлаждения (сотни тысяч - миллионы градусов в секунду). Размер частиц порошковых сплавов 5-500 мкм, гранульных -1-2 мм.

Наиб. применение имеют порошковые АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс.-САП (спеченная алюминиевая пудра) и САС (спеченный алюминиевый сплав). В САП упрочняющая фаза - мельчайшие частицы Al2О3, образующегося при размоле в мельницах в окислит. атмосфере. Этот материал отличается высокой термодинамически и коррозионной стойкостью. Он сохраняет прочность при температурах до 660°С (температура плавления Al) и даже несколько выше. САС содержит 25-30% Si и 5-7% Ni. Упрочняющая фаза - мельчайшие частицы интерметаллидов и Al2О3. Этот сплав имеет более низкий температурный коэффициент линейного расширения [(11,5-13,5)*10-6 К-1], чем большинство остальных АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс.

Благодаря тому, что скорость охлаждения при получении порошковых и гранульных сплавов очень велика, удается создать материалы, представляющие собой пересыщенные твердые растворы. К ним относятся высокопрочные сплавы Al-Zn-Mg-Cu, жаропрочные Al-Fe-Ce, сплавы пониженной плотности Al-Mg-Li, пластичные Al-Cr-Zr. Св-ва порошковых и гранульных сплавов, особенно пластичность, улучшаются после вакуумной дегазации. Заготовки из порошковых АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс. имеют форму брикетов, из которых обработкой давлением получают полуфабрикаты. Порошковые сплавы применяют для изготовления деталей и узлов малонагруженных конструкций, работающих в интервале 250-500°С, высоконагруженных конструкций, работающих при комнатной температуре, в приборостроении.

Высокомодульные деформируемые сплавы Al-Be-Mg — двухфазные гетерогенные системы. Они превосходят по модулю упругости пром. легкие сплавы в 2-3 раза; их плотность 2,0-2,4 г/см3, модуль упругости 45 000-220 000 МПа, относит. удлинение 15-10%. Такие сплавы обладают также повыш. теплоемкостью и теплопроводностью, более высокой усталостной прочностью (в т.ч. уникальной акустич. выносливостью), меньшей скоростью роста усталостных трещин. Применяют их преимущественно для изготовления тонких жестких элементов несущих конструкций, что позволяет уменьшить массу изделия до 40%.

При получении изделий из АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫс. обработкой давлением возможно использование сверхпластичности этих сплавов, которая реализуется при размере зерна в структуре сплава менее 10мк, причем эта структура должна изменяться при температуре, превышающей половинное значение температуры плавления. Большая группа АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ с. обладает эффектом сверхпластичности и находит промышленное применение.

Литейные сплавы. В зависимости от природы основные легирующего компонента эти сплавы делят на пять групп: Al-Si; Al-Mg; Al-Cu; Al-Si-Cu; прочие, например Al-Si-Cu-Mg-Ni; Al-Cu-Si-Mg-Mn-Fe-Cr. Характеристика некоторых литейных А. с. приведена в табл. 2.

Табл. 1-СВОЙСТВА ДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ

Табл. 2-СВОЙСТВА ЛИТЕЙНЫХ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ

По свойствам различают три группы литейных сплавов: высокопрочные и средней прочности; жаропрочные (для работы до 200-400°С); коррозионностойкие (для работы в морской воде). Сплавы высокопрочные и средней прочности малопроницаемы для газов и жидкостей (могут выдерживать без утечки жидкости давление до 15-25 МПа); из них изготавливают отливки практически любых конфигураций и размеров всеми существующими методами литья. Для измельчения структуры и улучшения свойств силуминов в их расплав перед разливкой вводят небольшие кол-ва Na (в виде солей). Возникающая при этом пористость подавляется кристаллизацией под давлением в автоклавах.

Наиб. жаропрочностью среди литейных сплавов обладают Al-Cu-Mg-Ni и Al-Cu-Ni-Mn; из них изготавливают литые поршни.

Коррозионностойкие литейные сплавы Al - Mg отличаются малой плотностью, легко обрабатываются резанием. Из них изготавливают изделия, эксплуатируемые в морской воде.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
макарони пирожное и цветы в москве заказ
Компания Ренессанс лестница на второй этаж в частном доме фото - доставка, монтаж.
стул изо оптом
Компьютерная фирма КНС Нева предлагает 20EL0016RT - 10 лет надежной работы в Санкт-Петербурге.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)