Алюминиевые сплавы

сплавы (далее А)А на основе Первые А получены в 50-х гг. 19 в.; они представляли собой сплав с и характеризовались невысокими прочностью и коррозионной стойкостью. Длительной время считали вредной примесью в А К 1907 в США получили развитиеА — (литейные с 8% и деформируемые с 4% ). В 1910 в Англии были предложены тройныеА —— в виде отливок, а двумя годами позднее — А с 10—14% и 2—3% . Поворотным моментом в развитии А явились работы А. Вильма ( (1903—11), который обнаружил т. н. старение А (см. Старение металлов), приводящее к резкому улучшению их свойств (главным образом прочностных). Этот улучшенный А был назван дуралюмином. В СССР Ю. Г. Музалевским и С. М. Вороновым был разработан советский вариант дуралюмина — т. н. кольчугалюминий. В 1921 А. Пач (США) опубликовал метод модификации сплава — введением микроскопических доз , что привело к значительному улучшению свойств сплавов — и их широкому распространению. Исходя из механизма старения А, в последующие годы велись усиленные поиски соединений, способных упрочнить . Разрабатывались новые системы А: коррозионностойкие, декоративные и электротехнические ——; самые прочные ———, —— и ———; наиболее жаропрочные —— и ——; легкие и высокомодульные —— и —— (табл. 1).

Основные достоинства А: малая плотность, высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность.

По способу производства изделий А можно разделить на 2 основные группы: деформируемые (в т. ч. спеченные А) для изготовления полуфабрикатов (листов, плит, профилей, труб, поковок, проволоки) путем деформации (прокатки, ковки и т. д.) и литейные — для фасонных отливок.

Табл. 1. — Развитие систем сплавов

Система	Упрочняющая фаза	Год открытия упрочняющего эффекта	Марка сплава (СССР)
——	₂, ₂	1903-11	Д1, Д16, Д18, АК4-1, БД-17, Д19, М40, ВАД1
——	₂	1915-21	АД31, АД33, АВ (без )
———	₂, _фаза (₂)	1922	AB (с ), АК6, AK8
——	₂, Тфаза (₂₂₃)	1923-24	92, В48-4, 01915, 01911
———	₂, Тфаза (₂₂₃), _фаза (₂)	1932	₉₅, В96, В93, В94
——	₂, ₁₂₂	1938	Д20, 01201
——	₂₃	1945	Сплавы типа АБМ
——	Тфаза (_7,5₄)	1956	ВАД23
——	₂	1963-65	01420

Деформируемые А по объему производства составляют около 80% (США, 1967). Полуфабрикаты получают из слитков простой формы — круглых, плоских, полых, — отливка которых вызывает относительно меньшие трудности. состав деформируемых А определяется главным образом необходимостью получения оптимального комплекса механических, физических, коррозионных свойств. Для них характерна структура твердого раствора с наибольшим содержанием эвтектики. Деформируемые А принадлежат к различным группам (табл. 2).

Табл. 2. — состав и механические свойства некоторых деформируемых сплавов (1Мн/м² " 0,1 кгс/мм²; 1 кгс/мм² "10 Мн/м²)

Марка сплава	Основные элементы (% по массе)¹						Типичны е механич. свойства³
Марка сплава						Полуфабрикаты²	предел прочности s_b, Мн/м²	предел текучести s_0,2, MH/M²	относит. удлинение d, %
АМг1	< 0,01	0,5-0,8		< 0,05		Л	120	50	27,0
АМг6	< 0,1	5,8-6,8	< 0,2	< 0,4	0,5-0,8	Л, Пл, Пр, Пф	340	170	20,0
АД31	< 0,1	0,4-0,9	< 0,2	0,3-0,7	< 0.1	Пр (Л, Пф)	240	220	10,0
АДЗЗ	0,15—0,4	0,8-1,2	< 0,25	0,4-0,8	<0,15	Пф (Пр. Л)	320	260	13,0
АВ	0,2—0,6	0,45-0,9	< 0,2	0,5-1,2	0,15-0,35	л, ш, т, Пр, Пф	340	280	14,0
АК6	1,8—2,6	0,4-0,8	< 0,3	0,7-1,2	0,4-0,8	Ш, Пк, Пр	390	300	10,0
АК8	3,9—4,8	0,4-0,8	< 0,3	0,6-1,2	0,4—1,0	Ш, Пк, Пф, Л	470	380	10,0
Д1	3,8—4,8	0,4-0,8	< 0,3	<) 0,7	0,4-0,8	Пл (Л, Пф, Т), Ш, Пк	380	220	12,0
Д16	3,8—4,9	1,2-1,8	< 0,3	< 0,5	0,3-0,9	Л (Пф, Т, Пв)	440	2"0	19,0
Д19	3,8—4,3	1,7-2,3	< 0,1	< 0,5	0,5-1,0	Пф (Л)	460	340	12,0
В65	3,9—4,5	0,15-0,3	< 0,1	< 0,25	0,3-0,5	Пв	400	--	20,0
АК4-1⁴	1,9—2,5	1,4-1,8	< 0,3	< 0,35	< 0,2	Пн, Пф (Ш, Пл, Л)	420	350	8,0
Д20	6,0—7,0	< 0,05	< 0,1	< 0,3	0,4-0,8	Л, Пф (Пн, Ш, Пк, Пр)	400	300	10,0
ВАД23⁵	4,9—5,8	< 0,05	< 0,1	< 0,3	0,4-0,8	Пф (Пр, Л)	550	500	4,0
01420⁶	< 0,05	5,0-6,0	—	< 0,007	0,2-0,4	Л (Пф)	440	290	10,0
В92	< 0,05	3,9-4,6	2,9-3,6	< 0,2	0,6-1,0	Л (Пл, Пс, Пр, Пк), Ш, Пф	450	320	13,0
0,1915⁷	< 0,1	1,3-1,8	3,4-4,0	< 0,3	0,2-0,6	Л, (Пф)	350	300	10.1)
В93	0,8—1,2	1,6-2,2	6,5-7,3	< 0,2	< 0,1	Ш, (Пк)	480	440	2,5
В95	1,4—2,0	1,8-2,8	5,0-7,0	< 0,5	0,2-0,6	Л, Пл, Пк, Ш, Пф, Пр	560	530	7,0
В96	2,2—2,8	2,5-3,5	7,6-8,6	< 0,3	0,2-0,5	Пф (Пн, Пк, Ш)	670	630	7,0

Примечания. ¹Во всех сплавах в качестве примесей присутствуют и ; в ряд сплавов вводятся малые добавки Сг, , , . ²Полуфабрикаты: Л — лист; Пф — профиль; Пр — пруток; Пк — поковка; Ш — штамповка; Пв — проволока: Т — трубы; Пл — плиты; Пн — панели: Пс — полосы; Ф — фольга. ³Свойства получены по полуфабрикатам, показанным без скобок. ⁴С добавкой 1,8—1,3% и 0,8—1,3% . ⁵С добавкой 1,2—1,4% . ⁶С добавкой1,9—2,3% . ⁷С добавкой 0,2—0,4%.

ДвойныеА на основе системы — (т. н. магналии) не упрочняются термической обработкой. Они имеют высокую коррозионную стойкость, хорошо свариваются; их широко используют при производстве морских и речных судов, ракет, гидросамолетов, сварных емкостей, трубопроводов, цистерн, ж.-д. вагонов, мостов, холодильников и т. д.

Сплавы —— (т. н. авиали) сочетают хорошую коррозионную стойкость со сравнительно большим эффектом старения; анодная обработка позволяет получать красивые декоративные окраски этих сплавов.

Тройные ——А имеют высокую прочность, хорошо свариваются, но при значительной концентрации и склонны к самопроизвольному коррозионному растрескиванию. НадежныА средней прочности и концентрации.

ЧетверныеА ——— сильно упрочняются в результате старения, но имеют пониженную (из-за ) коррозионную стойкость; из них изготовляют силовые узлы (детали), выдерживающие большие нагрузки. ЧетверныеА ——— обладают самой высокой прочностью (до 750 Мн/м² или до 75 кгс/мм²) и удовлетворительно сопротивляются коррозионному растрескиванию; они значительно более чувствительны к концентрации напряжений и повторным нагрузкам, чем дуралюмины

	Copyright © 1999-2023 Oval.ru, All Rights Reserved.