Алюминиевых сплавов

Классификация, свойства, маркировка и применение

Свойства алюминия

АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

Характерные свойства алюминия:

1. Высокая пластичность.

Это свойство позволяет путем холодной пластической деформации изготавливать электротехническую проволоку, листы, тонкую фольгу для изготовления электрических конденсаторов и упаковки кондитерских изделий.

2. Высокая электропроводность (65 % от электропроводности меди).

Свойство позволяет использовать Al в качестве проводникового материала для изготовления электрических проводов и кабелей. При этом провод из Al при одинаковом электрическом сопротивлении в два раза легче провода, изготовленного из меди.

3. Высокая коррозионная стойкость, обусловленная образованием на поверхности металла плотной и прочной защитной оксидной пленки Al₂O₃. Алюминий устойчив к действию минеральных и органических кислот. Применяется для изготовления емкостей, предназначенных для хранения и транспортировки кислот и пищевых продуктов, для изготовления бытовой посуды.

Алюминиевые сплавы классифицируют по диаграмме равновесия Al - легирующий элемент В (Mn, Mg, Cu, Si и др.) (рис. 14.1.).

Рис. 7.1. Классификации алюминиевых сплавов

В зависимости от содержания легирующего элемента В выделяют следующие виды сплавов:

1. Деформируемые сплавы (0 < В < n), имеют повышенную пластичность, обрабатываются давлением.

1.1. Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой (0 < В < m); сплавы имеют однофазную структуру α, не претерпевают полиморфных превращений в твердом состоянии.

К этой группе относятся сплавы Al – Mn и Al – Mg.

Mn вводят в состав сплавов для увеличения прочности и коррозионной стойкости, Mg – для увеличения прочности.

Марки:

АМц, АМц2, АМг2, АМг6;

Расшифровка маркировки:

А – алюминий (основной компонент), Мц – марганец, Мг – магний;

Цифра, стоящая после символа легирующего элемента, указывает на его содержание в целых процентах, например, сплав АМг6 содержит 6 % Mg и 94 % Al.

Свойства сплавов: высокая пластичность и коррозионная стойкость, хорошая свариваемость.

Применение: сплавы применяют для изготовления корпусов морских судов (яхт и лодок), мачт, кузовов автомобилей, кабин лифтов, емкостей для хранения и транспортировки горючего и минеральных кислот.

1.2. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой (m < В < n); при нагреве выше линии Dm и последующем быстром охлаждении в сплавах фиксируется пересыщенный твердый раствор α.

Дуралюмины

Состав сплава: Al – Cu (2 - 5 %) – Mg (до 2 %) – Mn (0,4 – 0,9 %) –

- Fe,Si (0,5 – 0,7 %).

Марки:

Д1 – нормальный дюралюминий;

Д16 – супердюралюмин, имеет повышенную прочность;

Д1 и Д16 применяются для изготовления обшивочных элементов самолетов, вертолетов, морских и речных быстроходных судов, кузовов грузовых автомобилей. Дюралюминий имеет низкую коррозионную стойкость. Для увеличения коррозионной стойкости его покрывают тонким слоем (3 % от толщины основного металла) чистого алюминия. Такая операция называется плакированием.

Д18 – заклепочный дюралюминий, не теряет пластичности при старении; применяется для изготовления заклепок.

В95 – высокопрочный сплав (дополнительно содержит Cr – 0,5 % и Zn – 6 %). Применяется для изготовления заклепок, силовых элементов самолетов, вертолетов, катеров (лонжероны, шпангоуты и др.), лопастей авиационных двигателей.

Свойства сплава: σ_в = 600 - 650 МПа, НВ 1500 – 1700, δ = 8 - 10 %.

Сплав Al – Mg – Li - наиболее легкий из дуралюминов.

Дуралюмины выпускаются в виде листов, плит, прутков, проволоки.

Ковочные (жаропрочные) сплавы

Состав сплавов: по составу близки к дуралюминам, содержат большее количество Si (до 1,2 %), а также Fe, Ni.

Марки: АК2, АК4, АК6, АК8.

Расшифровка маркировки: А – алюминий; К – ковочный; 2, 4, 6 – номер марки.

Свойства: имеют высокую пластичность, хорошо поддаются горячей обработке давлением, сохраняют жаропрочность до 350°С.

Применение: изготавливают поршни ДВС, детали турбин и компрессоров (диски, лопатки), лопасти винтов вертолетов.

2. Литейные сплавы (В > n); обладают повышенными литейными качествами, так как содержат легкоплавкую структурную составляющую – эвтектику – (α + β).

Сплавы Al - Si (cилумины)

Марки: АЛ2, АЛ4, АЛ9.

Расшифровка маркировки: А – алюминий; Л – литейный сплав; 2, 4, 9 – номер марки.

Состав сплавов: содержат до 13 % Si, остальное Al.

Свойства: сплавы имеют высокие литейные качества, хорошую свариваемость.

Применение: изготавливают детали ДВС (блоки цилиндров, головки блоков), детали компрессоров, диски автомобильных колес.

Сплавы Al - Cu

Марки: АЛ7, АЛ19.

Состав сплавов: содержат Cu (более 6 %), Mn до 1 %, Тi – 0,05 – 0,15 %.

Свойства: высокая прочность, хорошая обрабатываемость резанием, хорошая свариваемость.

Применение: используется для изготовления литых деталей, работающих при температурах до 300 °С.

Сплавы Al – Mg (магналь)

Марки: АЛ8, АЛ27.

Состав сплавов: содержат до 12 % Mg.

Свойства: высокая прочность, коррозионная стойкость, вязкость, хорошая обрабатываемость резанием.

Применение: используется в судо-, самолето- и ракетостроении для изготовления литых деталей, работающих в условиях повышенной влажности (детали приборов, шасси, хвостового оперения др.)

Дата добавления: 2017-01-13