Деформируемые алюминиевые сплавы

Классификация деформируемых алюминиевых сплавов Введение Металловедение наука Изучающая строение исвойства металлов и устанавливающая связь между их составом, строением исвойствами.В данном реферате приведены общие и теоретическиесведения по деформируемым алюминиевым сплавам и дополнены конкретными даннымисправочного характера о составе и свойствах.Все алюминиевые сплавы делятся на две группы,применяемые в деформированном виде прессованном, катаном, кованом и наприменяемые в литом виде. Границу между этими двумя группами сплавов определяетпредел насыщения твердого раствора при эвтектической температуре.

Классификация деформируемыхалюминиевых сплавов По физико-химическим итехнологическим свойствам все деформируемые алюминиевые сплавы можно разделитьна следующие группы 1 малолегированные и термически не упрочненные сплавы 2 Сплавы, разработанные на базе систем Al-Mg-Si, Al-Mg- Si-Cu-Mn АВ, АК6, АК3 Сплавы типа дуралюмин Д1, Д6, Д16 и др 4 Сплавы, разработанные на базе системы Al-Mg-Ni-Cu-Fe АК2, АК4, АК4-5 Сплавы типа В95, обладающие наибольшей прочностью прикомнатной температуре.

Малолегированные и термически не упрочненныесплавы Наиболеетипичными сплавами, отнесенными к этой группе, являются сплавы группы магналийи АМц.Эти сплавы отличаются наиболее высокой коррозионнойстойкостью и пластичностью.Упрочнениеэтих сплавов достигается нагартовкой.Они нашли наиболее широкое применение ввиде листового материала, используемого для изготовления сложных поконфигурации изделий, получаемых путем горячей штамповки, глубокой вытяжке ипрокатки.Изэтих же сплавов путем прессования изготовляются трубы.

Листовые материалы типамагналия обычно подвергаются точечной электросварке, тогда как длямарганцовистых материалов можно применять любой вид сварки.Этисплавы характеризуются сравнительно невысокой прочностью не намногопревосходящей прочность алюминия.Марганец,в отличие от остальных элементов нетолько не ухудшает коррозионной стойкости алюминиевого сплава, но даженесколько повышает ее. Магний является полезным легирующим элементом.

Не считаяповышения коррозионного сопротивления, магний уменьшает удельный весалюминиевого сплава так как он легче алюминия , повышает прочность, не снижаяпластичности. Поэтому алюминиевые сплавы получили рспространение ка болеепрочные и легкие, чем чистый алюминий.Сплавы, разработанные на базе систем Al-Mg-Si, Al-Mg-Si-Cu-Mn Приведенныениже таблицы показывают , что группа сплавов АВ, АК6, АК8 по химическомусоставу значительно отличается как от сплавов типа дуралюмин так и сплавовтипа АК2 иАК4.СплавыАВ относятся к малолегированным сплавам , но применяются в термообработанномсостоянии. Основным упрочнителем их является фаза Mg2Si, а также фаза CuAl2.Попрочности сплавы АВ несколько уступают сплавам типа дуралюмин и сплавам АК6,АК8 , а по пластичности превосходят последние.Сплавытипа авиаль нашли наиболее широкое применение для изготовления различных весьмасложных по форме полуфабрикатов, получаемых путем горячей штамповки, ковки,глубокой вытяжки и прокатки.

Сплавы типа дуралюмин Наиболее типичнымпредставителем сплавов типа дуралюмин является сплав Д1.Кэтой же группе относятся сплавы Д6, Д16 и др. Следует отметить, что сплавы Д6 иД16 обладают более высокой прочностью , чем сплав Д1. Большинство сплавов типадуралюмин применяется в закаленном и естественно состаренном состоянии. Все этисплавы имеют наибольшее распространение для изготовления труб, прутков, профилейи листов.Посвоей природе сплавы ДЗП и Д18П также относятся к числу сплавов типа дуралюмин, но они менее легированы и отличаются весьма высокой пластичностью.

Поэтомусплавы Д3П и Д18П нашли широкое применение в основном, для изготовления заклепок. Сплавы, разработанные на базе системы Al-Mg-Ni-Cu- Fe К этой группе относятсяпрежде всего сплавы АК3, АК4, АК4-1, которые по фазовому составу, следовательнои по свойствам, резко отличаются от сплавов типа дуралюмина.Этисплавы нашли наиболее широкое применение для ковки штамповки поршней, картерови др. деталей, работающих при повышенных температурах.Изсплавов АК4, АК4-1 изготавливают детали колес компрессоров, воздухозаборников,крыльчатки мощных вентиляторов, лопасти и другие детали, работающие приповышенных температурах.

Сплавы типа В95, обладающие наибольшей прочностью прикомнатной температуре.

Извсех деформируемых сплавов наибольшую плотность имеют сплавы В95, хотя этимсплавам присущи следующие недостатки 1. Пониженная пластичность 2. Повышенная чувствительность к коррозии поднапряжением 3. Большая чувствительность к повторным нагрузкам идействию острых надрезов, чем у сплава типа дуралюмин 4. Склонность к резкому снижению прочностныххарактеристик с повышением температуры выше 1400С.Сплав В95 применяется в виде прессованных профилей, прутков,различных штамповок.

Все эти полуфабрикаты поставляются как в отожженном, так ив закаленном и искусственно состаренном состояниях.Сплавытипа В95 путем термической обработки получают упрочнение в большей мере, чемдругие алюминиевые сплавы.Времявыдержки как при температуре закалки, так и при искусственном старении можетрезко изменяться в зависимости от толщины и структуры сплава.Этисплавы после закалки получают значительное упрочнение, но еще сохраняютдостаточно высокую пластичность, благодаря чему поддаются хорошей деформации.Поэтому способом штамповки или выколотки из полуфабрикатов свежезакаленногосостояния можно получать детали за одну операцию.Необходимоучитывать, что деформирование, выполненное в процессе естественного старения, умногих сплавов вызывает снижение предела прочности на 2 кГ мм2 по сравнению с пределом прочности,получаемым при старении сплавов после деформирования.

Поэтому рекомендуетсяпроизводить деформирование сплавов Д1 только в свежезакаленном состоянии втечение 2 час. После закалки, а сплавов Д6 и Д16 в течение 30 мин. Таблица 1.Типичныйхимический состав и области применения алюминиевых деформируемых сплавов Марка сплава Номинальный химический состав в алюминий остальное Состояние поставки Типичные полуфабрикаты и области применения Cu Mg Mn Ni Fe Si Ti АМц 1,4 Отожженные и полу-нагартованные Листы, трубы, прутки и другие полуфабрикаты, применяемые в сварных конструкциях АМг - 2,5 0,25 или Cr Отожженные и полу-нагартованные, нагартованные То же АМг3 - 3,5 0,45 0,65 - То же - Амг5 - 5,0 0,45 Отожженные и полу-нагартованные, нагартованные, горячепрессованные Листы, трубы, прутки, профили Д1 4,3 0,6 0,6 Отожженные , закаленные и естественно состаренные То же Д6 4,9 0,8 0,8 То же - Д16 4,4 1,5 0,6 В95 1,7 2,2 0,4 Zn 6,0 Cr 0,2 Отожженные , закаленные и естественно состаренные Листы, трубы, прутки, профили и шпамповки АК8 4,4 0,6 0,6 0,9 - Закаленные и искусственно состаренные Штамповки и поковки В94 2,2 1,4 - Zn 6,4 0,05 Закаленные Заклепки Д3П 3,1 0,5 0,5 Д18П 2,6 0,35 Закаленные и состаренные - В65 4,2 0,22 0,4 То же - ВД17 2,9 2,2 0,55 Закаленные и искусственно состаренные Полосы, прутки Д20 6,5 - 0,4 0,15 То же Листы, трубы, прутки и другие полуфабрикаты, применяемые в сварных конструкциях АК2 4,0 0,6 - 2,0 0,75 0,75 Поковки и шпамповки АК4 2,2 1,6 - 1,2 1,3 0,9 0,1 - Крыльчатки, лопасти и другие детали, работающие при повышенных температурах АК4-1 2,2 1,6 - 1,2 1,3 0,35 0,1 АВ 0,4 0,7 0,25 или Cr 0,9 Листы, профили АК6 2,2 0,6 0,6 0,9 Штамповки и поковки Таблица 2.Механические свойства листов из алюминиевыхсплавов Марка сплава Химический состав в алюминий-остальное Состояние поставки листов Толщина листов в мм Механические свойства не менее Предел прочности при растяжении sВР в кГ мм2 Предел текучести sт в кГ мм2 Относительное удлинение d в АД Примесей не более 0,5 Fe 0,55 Si 0,1 Сu 0,1 Mg ,0,1 Mn Fe Si сумма прочих примесей 0,1 сумма примесей 1,2 Отожженные До 0,5 gt 0,5-0,9 gt 0,9-10 11 11 11 20 25 28 Нагартованные До 4,0 gt 4-10 15 13 4 5 АД1 Примесей не более 0,3 Fe 0,35 Si 0,05 Сu 0,6 Fe Si сумма прочих примесей 0,1 сумма примесей 0,7 Отожженные До 0,5 gt 0,5-0,9 gt 0,9-10 11 11 11 20 25 28 Нагартованные До 4,0 gt 4-10 15 13 4 5 Амц 1,0-1,6 Mn. Примесей не более 0,7 Fe 0,6 Si 0,2 Сu 0,05 Mg ,0,1 Zn сумма прочих примесей 0,1 Отожженные 0,3-3,0 gt 3-6 11-15 11-15 20 18 Полунагартованные 0,3-3,0 15-22 - 6 Нагартованные 0,3-0,5 gt 0,5-0,8 gt 0,8-1,2 1,2-4 19 19 19 19 1 2 3 4 Амг 2-2.8 Mg 0,15-0,4.Mn лил Cr Примесей не более 0,4 Fe 0,4 Si 0,1 Сu 0,05 0,6 Fe Si сумма прочих примесей 0,1 Отожженные 0,3-3,0 Не более 23 - 16 Полунагартованные 0,3-3,0 24 - 4 Нагартованные 0,3-0,8 gt 0,8-4,0 27 27 3 4 Амг3 3,2-3,8 Mg 0,3-0,6 0,5-0,8Mn или Cr 0,5-0,8 Si. Примесей не более 0,5 Fe 0,05 Сu 0,2 Zn сумма прочих примесей 0,1 Отожженные Горячекатаные 0,3-10,0 0,5-4,5 5-10 18 20 18 8 10 10 15 15 15 Амг5 4-5,5 Mg 0,3 8209 0,6 Mn. Примесей не более 0,5 Fe 0,5 Si 0,05 Cu 0,2 Zn Отожженные Полунагартованные До 6,0 До 6,0 22 25 9 15 15 8 Амг7 6-7,5 Mg 0,3-0,6 Mn. Примесей не более 0,5 Fe 0,5 Si 0,05 Cu 0,2 Zn Отожженные Полунагартованные До 6,0 До 6,0 30 34 15 20 15 8 Список используемой литературы 1. Гуляев А. П. Металловедение М Государственноенаучно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ 19632. Справочник металлиста М Государственноенаучно-техническое издательство машиностроительной литературы 19593. Краткий справочник по машиностроительным материаламМ Государственное научно-техническое издательство машиностроительнойлитературы 1963.