Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Алюминий и его сплавы. Алюминий имеет решетку г.ц.к

Алюминий имеет решетку г.ц.к. с периодом , аллотропических превращений не имеет.

Постоянные примеси алюминия - Fe, Si, Cu, Zn, Ti. В зависимости от содержания примесей алюминий бывает особой чистоты А999 (0,001 % примесей), высокой чистоты А995, А99, А97, А95 (0,005...0,5 % примесей) и технической чистоты (АО). Технический алюминий, выпускаемый в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки и т.д.) маркируется АД0 и АД1.

Алюминий легко окисляется на воздухе, образуя на поверхности плотную пленку окисла Al2O3, предохраняющую его от дальнейшей коррозии. Алюминий высокой чистоты имеет очень высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, некоторых органических кислотах (лимонной, винной, уксусной и др.), а также в контакте с пищевыми продуктами. Многие минеральные кислоты (соляная, плавиковая и др.) и щелочи разрушают алюминий.

Алюминий превосходит железо по теплопроводности в 3,29 раз, по электропроводности в 3,65 раз. Благодаря высокой теплопроводности он используется для различных теплообменников, в промышленных и бытовых холодильниках. Высокая электропроводность алюминия способствует его широкому применению в электротехнике (для конденсаторов, проводов, кабелей, шин и др.).

Ввиду низкой прочности алюминий также применяется для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется легкость, свариваемость, пластичность, коррозионная стойкость. Так, например, из него изготавливают рамы, двери, трубопроводы, упаковочную фольгу, цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов, посуду и др.

Алюминиевые сплавы имеют высокую удельную прочность (), примерно соответствующую удельной прочности высокопрочных сталей (). Они способны сопротивляться динамическим и инерционным нагрузкам.

Алюминиевые сплавы подразделяют на деформируемые, литейные и спеченные. В составе каждой из этих трех групп в свою очередь выделяют сплавы упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой.

Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой (АМц и АМг – соответственно, ) отличаются высокими показателями пластичности, свариваемости и коррозионной стойкости. Из них изготавливают трубопроводы для бензина и масла, сварные баки, а также заклепки.

Упрочняющая термообработка алюминиевых сплавов - закалка с 460...505 °С и старение при 100...140 °С. Сразу после закалки в течении инкубационного периода сплав продолжает сохранять высокую пластичность, что позволяет проводить вытяжку, правку, клепку. Затем прочность сплава начинает возрастать за счет появления зон Гинье – Престона, обогащенных медью и алюминием. Среди деформируемых алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой можно выделить следующие группы:

· нормальной прочности (Д1, Д16, Д18). Из этих сплавов изготавливают шпангоуты, нервюры, лонжероны, тяги управления и другие детали самолетов, а также заклепки;

· высокопрочные (В95, ВАД23). Их применяют для изготовления высоконагруженных деталей самолетов (обшивка, стрингеры, шпангоуты, лонжероны и др.);

· жаропрочные (АК4, АК4-1, Д20, Д21). Их используют для нагруженных деталей и сварных изделий, работающих при температурах 200...300 °С: лопатки и диски осевых компрессоров, поршни двигателей (рис. 8.2), сварные емкости и др.;

· ковочные сплавы (АК6, АК8) обладают хорошей пластичностью при горячей пластической деформации. Из них изготавливают подмоторные рамы, пояса лонжеронов, стыковые узлы и т.д.

Лучшими литейными сплавами алюминия являются силумины, где основным легирующим элементом является кремний (). Для устранения в структуре эвтектоидного сплава крупных кристаллов первичного кремния производят модификацию – добавляют в расплав хлористые и фтористые соли (2…3% по массе). Силумины, легированные , могут быть упрочнены с помощью термообработки.

Литейные алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой, подразделяют на две группы:

· низкой прочности (АК12). Применяется для малонагруженных деталей во всех областях машиностроения (корпуса приборов, детали авиационных колес, кронштейны и др.);

· антифрикционные (САМ, АО20-1, АО9-2).

Литейные сплавы, упрочняемые термической обработкой (закалка с 515...535 °С и старение при 150...180 °С), делятся на три группы:

· нормальной прочности (АК5М2, АК9ч, АК7ч). Их применяют для деталей ответственного назначения (корпуса компрессоров, фланцы, поршни, головки цилиндров и др.);

· высокопрочные (АМг10, АК8М). Используются для изготовления нагруженных деталей, работающих в условиях высокой влажности в судо-, самолето- и ракетостроении (детали приборов, вилки шасси и хвостового оперения, баранки штурвалов и др.);

· жаропрочные. К этой группе относится сплав АМ5, который используется для изготовления небольших нагруженных деталей несложной формы (арматура, кронштейны и др.), работающих при температурах до 300 °С.

Спеченные порошковые алюминиевые сплавы () состоят из алюминиевой матрицы, в которой распределены частицы оксида алюминия . В различных САПах размер частиц изменяется от 10 до 50 мкм, а их объемная доля от 6 до 22%. С увеличением объемной доли оксида возрастает прочность сплава.

При получении изделий порошки заданного состава прессуют и спекают в регулируемых атмосферах. Уплотнение заготовок позволяет получать материалы с минимальной пористостью, кроме того, в процессе уплотнения происходит термомеханическое упрочнение материала. САПы отличаются высокой прочностью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью. Из них изготавливают поршневые штоки, лопасти вентиляторов и турбин в химической промышленности и др.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Медь и ее сплавы | Магний и его сплавы
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 366; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.