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) |
Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой
Деформируемые сплавы, неупрочняемые термической обработкой Основные легирующие элементы: магний, марганец. Обозначение: АМг (сплав Аl – Mg); АМц (сплав Аl – Mn). Свойства: невысокая прочность, хорошая пластичность и коррозионная стойкость. Используются в отожженном состоянии, либо упрочняются деформацией, нагартовкой. Эти сплавы хорошо обрабатываются и свариваются. Относятся сплавы системы алюминий – медь (магний). Наиболее известные сплавы этой группы – дюралюмины. Обозначение: Д1; Д16. Термическая обработка для дюралюминов заключается в закалке и последующем старении. Закалка проводится с температуры 500°С, в воде. После закалки структура сплавов: пересыщенный твердый раствор меди в алюминии. В закаленном состоянии сплавы имеют невысокую прочность при сохранении пластичности. Закаленные детали можно подвергать технологическим операциям. После закалки с целью упрочнения проводится старение: естественное (при комнатной температуре) или искусственное (при температуре 150-250°С). Старение – процесс распада пересыщенного твердого раствора легирующих элементов в металлической матрице с образованием дисперсных частиц интерметаллидных соединений с целью упрочнения сплавов. Процесс старения включает несколько стадий: 1 стадия – образование зон Гинье-Престона ГП-1(образование прослоек повышенной концентрации меди размером 4 – 10 нм в растворе меди в алюминии); 2 стадия – рост зон Гинье-Престона (100нм) и образование зон ГП-2. При этом повышается прочность сплава; 3 стадия – образование самостоятельной тета - фазы Θ (CuAl2) и дальнейший ее рост при увеличении температуры искусственного старения. Естественное старение заканчивается образованием зон ГП-1 и ГП-2. Искусственное старение заканчивается образованием Θ – фазы. Структура сплавов после закалки и естественного старения – твердый раствор + зоны ГП. Структура сплавов после закалки и искусственного старения – твердый раствор + Θ-фаза. После термической обработки дюрали значительно упрочняются, причем эффект максимального упрочнения достигается после закалки и естественного старения. Кроме того, в дюралях увеличивается стойкость к усталостным и хрупким разрушениям. Дюрали используют в самолетостроении, в пищевой, химической промышленности, для корпусов катеров, яхт. Для повышения коррозионной стойкости дюрали плакируют. (поверхность листов из дюрали покрывают чистым алюминием и прокатывают). В последнее время для снижения полетной массы в ракетной технике и самолетостроении используют легирование литием. Создаются сплавы системы Al – Mg – Li и Al – Cu – Li. 3. Литейные алюминиевые сплавы. Используют для изготовления готовых литых деталей. Литейные сплавы алюминия обозначаются: АЛ2; АЛ9; АЛ13; АЛ14 и т.д., где А – алюминиевый сплав, Л – литейный сплав, число – условный номер сплава. Основные легирующие элементы: кремний (система Al – Si, силумины), магний, цинк, медь.
Сплавы на основе магния Также как и алюминий, магний имеет малую плотность, низкую температуру плавления, высокую удельную прочность. Обладает высокой жесткостью при изгибе и кручении. Хорошо обрабатывается, шлифуется и полируется. Сплавы магния пластичны и имеют хорошие литейные свойства. При окислении магний образует на поверхности пленку MgO, очень прочную и хрупкую. Она быстро разрушается и поэтому для увеличения коррозионной стойкости магниевых сплавов их легируют марганцем, титаном. Магниевые сплавы применяют в авиационной промышленности, в ракетной и космической технике, электротехнике, приборостроении. Магниевые сплавы подразделяются на: · деформируемые (обозначение МА); · литейные (обозначение МЛ). Основные легирующие элементы: марганец, цинк, цирконий, алюминий. Термическая обработка: -- Отжиг (для снятия напряжений в литых деталях); -- Закалка + старение (для упрочнения). Титан и его сплавы Титан имеет малую плотность и высокую температуру плавления, 1668°С (т.е. относится к тугоплавким металлам). Титан – полиморфный металл. Он имеет две модификации кристаллической решетки: α – титан с ГПУ решеткой и β – титан с ОЦК (высокотемпературная модификация). Температура полиморфного превращения равна 882°С. Механические свойства титана существенно зависят от его чистоты. Примеси в титане (кислород, азот, водород, железо, кремний) могут повышать прочность, но при этом значительно снижать пластичность. Титан и его сплавы имеют очень высокую удельную прочность, пластичность, легко обрабатываются давлением, хорошо свариваются. Однако обладают плохой обрабатываемостью резанием. В основе принципа легирования титановых сплавов лежит эффект повышения прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости. Основные легирующие элементы: алюминий, хром, молибден, ванадий, марганец и др. Легирующие элементы существенно изменяют температуру полиморфного превращения. Так алюминий, кислород, азот повышают температуру полиморфного превращения, расширяя при этом область твердых растворов на базе α – титана, Такие элементы называются α – стабилизаторами. Однако кислород и азот сильно охрупчивают титан, поэтому алюминий является основным упрочняющим легирующим элементом для α – сплавов. Большинство легирующих элементов (Mo, V, Mn, Fe, Cr) понижают температуру полиморфного превращения и расширяют область твердых растворов на базе β – титана. Такие элементы называются β – стабилизаторами. Термическая обработка для упрочнения сплавов титана, заключающаяся в закалке и старении, применима только для сплавов титана со структурой (α + β). Сплавы с равновесной α – структурой нельзя упрочнить термической обработкой. Кроме того, для титановых сплавов используется термическая обработка - рекристаллизационный отжиг, а также химико-термическая обработка (азотирование). Промышленные титановые сплавы подразделяются на α – сплавы, β – сплавы и (α + β) – сплавы. Сплавы с α – структурой имеют невысокую прочность при нормальной температуре, низкую технологическую пластичность, но хорошую свариваемость и высокие механические свойства при отрицательных температурах. Сплавы с β – структурой имеют высокую коррозионную стойкость, хорошо обрабатываются давлением, однако используются достаточно редко из-за необходимости легирования их большим количеством дорогостоящих элементов. Сплавы с (α + β) –структурой характеризуются наилучшим сочетанием механических и технологических свойств. Сплавы титана имеют хорошие литейные свойства, особенно жидкотекучесть, поэтому большая часть изделий и деталей из титановых сплавов изготавливается литьем. Титановые сплавы широко используются в ракетной и космической технике, в авиационной промышленности, в судостроении. Обладая высокой коррозионной стойкости в морской воде, титановые сплавы используют для корпусов судов и морских сооружений. Также титан используется в пищевой, химической промышленности, в медицине. Однако титановые сплавы остаются наиболее дорогими по сравнению с другими конструкционными материалами. Сплавы на основе меди Чистая медь имеет очень высокую электрическую проводимость, пластичность, коррозионную стойкость в воде, однако низкие прочностные характеристики, поэтому медь не используется как конструкционный материал, а применяется в электро- и радиотехнике. Сплавы меди имеют хорошие характеристики механических свойств при низких температурах, хорошо деформируются, свариваются и паяются. Но плохо обрабатываются резанием. -- По технологическим свойствам медные сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. -- По составу медные сплавы подразделяются на 1. латуни (сплав меди с цинком)
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 518; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |