Жароміцні сплави

Ці сплави використовуються для деталей, що працюють при температурі до 300⁰С. Жароміцний сплав має складніший хімічний склад. Їх додатково легують залізом, нікелем, титаном, утворюючи ряд зміцнюючих фаз, які і забезпечують високу жароміцність. Висока жароміцність сплаву Д20 досягається завдяки високому вмісту міді, а також марганцю і титану, що уповільнює дифузійні процеси. Крім того, титан затримує процес кристалізації. Сплав АК4-1 гартують при 530⁰С в холодній або гарячій воді і піддають старінню.

4.4.Високоміцні сплави (В).

Межа міцності цих сплавів досягає 550-700 МПа, але при меншій пластичності, ніж у дюралюмінів. Представником високоміцного алюмінієвого сплаву є В95 (таблиця 4.1.). Із збільшення вмісту цинку і магнію збільшується частка зміцнюючих фаз, які підвищуючи міцність, знижують пластичність і корозійну стійкість. Добавки марганцю і хрому покращують корозійну стійкість. Сплави гартують від 460-470⁰С (з охолоджуванням в холодній або гарячій воді) і піддають штучному старінню при 135 - 145⁰С 16 год. В порівнянні з дюралюміном ці сплави володіють великою чутливістю до концентраторів напружень і зниженою корозійною стійкістю під напруженням. Сплав В95 добре обробляється різанням і зварюється точковою зваркою. Сплави В95 рекомендується для стислих зон конструкцій і для деталей без концентраторів напружень.

Таблиця 4.1. Хімічний склад та механічні властивості сплаву В95

Сплав^1

Вміст елементів, %

Механічні властивості^3

Cu

Mg

Mn

Si

Інші елементи

s0,2

sв

s-1

d,%

МПа

Високоміцний алюмінієвий сплав

В95

1,4-2,0

1,8- 2,8

0,2-0,6

-

5-7 Zn 0,1 - 0,25 Cr

530-550

560-600

4.5. Корозійностійкі сплави підвищеної пластичності системи Al—Mg—Si

Сплави системи Al—Mg—Si відносяться до термічно зміцнюваних сплавів. Вони володіють хорошою корозійною стійкістю, технологічністю в металургійному і машинобудівному виробництві, здатністю піддаватися кольоровому анодуванню, емалюванню (покриття плівкою з емалевого лаку або смоли) і електрохімічному оксидуванню для отримання непрозорої емалевидної плівки молочного кольору з фарбуванням в будь-який колір.

Висока пластичність в гарячому стані дозволяє виготовляти з них складні за конфігурацією тонкостінні порожнисті напівфабрикати. Високу пластичність сплави мають в відпаленому, свіжозагартованому і природно зістареному стані, що дозволяє піддавати їх штампуванню, витяжці і іншим операціям із значними ступенями деформації. При цьому матеріал порівняно мало зміцнюється і допускає значно більші витяжки, ніж сплави АМг5 і АМг6 системи Al—Mg, які швидко наклепуються при холодній пластичній деформації.

Сплав АД31 характеризується мінімальною міцністю, не містить елементів антирекристалізаторів (Mn, Cr), що підвищує однорідність і стійкість твердого розчину і покращує декоративний вид напівфабрикатів.

Сплав АД33 окрім Mg і Si містить Cu і Cr, що забезпечує вищу міцність, ніж у АД31. Сплав володіє високим опором корозійної втоми.

По рівню міцності сплави АД35 і АВ близькі, але досягається цей рівень різними способами. У сплаві АД35 передбачено високий вміст марганцю, а в сплаві АВ додатково введена мідь. Сплав АД35 має високу корозійну стійкість.

У системі Al—Mg—Si існує квазібінарний перетин Al—Mg₂Si (рис. 1.1), який ділить діаграму стану на дві самостійні системи Al—Si—Mg₂Si і Al—Mg₅Al₈—Mg₂Si. У рівновазі з алюмінієвим твердим розчином знаходяться три фази: Si Mg₅Al₈, Mg₂Si.

Квазібінарний розріз відповідає співвідношенню концентрацій Mg/Si = 1,73. Залежно від концентрації магнію і кремнію сплави можуть розташовуватися у фазових областях: Al + Mg₂Si або Al+ Mg₂Si + Si. Сплави АД31, АД35 і АВ мають фазовий склад Al + Mg₂Si +Si, а сплав АД33 — фазовий склад Al + Mg₂Si. Розчинність магнію і кремнію з пониженням температури зменшується, що лежить в основі термічного зміцнення.

Рівень механічних властивостей в основному визначається вмістом Mg₂Si, проте добавки марганцю, хрому і міді вносять додаткове зміцнення.

Дата добавления: 2014-01-04