• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Ливарні алюмінієві сплави

Рис. 9.1. Діаграма стану сплавів Al-Cu

Дуралюмінимістять 3,8...5,2 % Cu, 0,4...1,8 % Mg, 0,3...0,9 % Mn. Марки цих сплавів позначають літерою Д і числом, яке вказує номер сплаву, наприклад, Д1, Д6, Д16 тощо. На практиці для підвищення міцності дуралюміни гартують з 500 ^оС у воді та піддають штучному старінню при 100...200 ^оС. Безпосередньо після гартування сплав має σ_в=250 МПа, а після старіння – σ_в=410...520 МПа. Зміцнюючою фазою крім q-фази є S-фаза (CuMgAl₂), твердість якої досягає НV564.

Головними легуючими елементами авіалів є магній і кремній, а основною зміцнювальною фазою - β-фаза (Mg₂Si). Авіалі марок АВ, АД31 і АД33 мають високу пластичність, зварюваність і стійкість до корозії, але дещо поступаються за міцністю дуралюмінам. З авіалів виготовляють деталі літаків, двигунів і напівфабрикатів (листи, труби тощо).

Кувальні алюмінієві сплави характеризуються доброю пластичністю і задовільною міцністю. Такі сплави позначаються літерами АК і числом, що позначає номер сплаву, наприклад, АК1, АК5, АК8 тощо. За хімічним складом кувальні сплави близькі до дуралюмінів, хоча вміст кремнію дещо вищий. Зміцнювальними фазами є Mg₂Si, CuAl₂, і ω-фаза. Гарячу обробку тиском (куванням, штампуванням тощо) виконують в інтервалі температур 420...470^оС. Сплав марки АК6 використовують для середньонавантажених деталей, а АК8 – для високонавантажених деталей.

Високоміцні сплави найміцніші з сплавів алюмінію, хоча за пластичністю поступаються дуралюмінам. Їх маркують літерою В (високоміцні) і умовним номером. Розчинність в алюмінії легуючих елементів (цинку, магнію і міді) зменшується, а під час охолодження вони утворюють інтерметалеві сполуки: фазу Т (Al₂Mg₃Zn₃), фазу М (MgZn₂), фазу S (Al₂CuMg). Наявність у структурі цих фаз підвищує міцність сплавів. Водночас цинк і магній знижують пластичність і стійкість до корозії.

Сплави В95 і В96 використовують в авіабудуванні для виготовлення високонавантажених деталей, які працюють при температурах до 100 ^оС.

Жароміцні сплави (АК4-1, АK-4) зберігають свої механічні властивості до температури 300^оС, тому їх застосовують для виготовлення деталей двигунів і обшивок надзвукових літаків. Порівняно з іншими сплавами алюмінію жароміцні сплави містять більшу кількість легуючих елементів з додаванням заліза, нікелю і титану. Залізо й нікель утворюють фазу Al₉FeNi, яка підвищує жароміцність.

Згідно ДСТУ 2839-94 всі алюмінієвіливарні сплави поділяють на п’ять груп.

Сплави першої групи, які містять 6...13 % кремнію, називають силумінами. Більшість силумінів – це доевтектичні сплави (рис. 9.2), структура яких складається з a-твердого розчину Si в Al і евтектики, що містить 11,7%Si. Для подрібнення структури і, відповідно, для підвищення механічних властивостей силуміни модифікують натрієм (0,05...0,08%Na) обробкою рідкого сплаву сумішшю солей NaF і NaCl. Ці сплави мають добрі ливарні властивості.

Найпоширенішими марками силумінів є АК12, АК9 і АК7. літерою А позначають, що сплав алюмінієвий, літерою К – кремній, число вказує середню масову частку кремнію у %.

Силуміни широко використовують для виготовлення литих деталей приладів, корпусів турбін, насосів, блоків циліндрів тощо.

Рис. 9.2. Діаграма стану сплавів Al-Si

Сплави другої групи – мідні силуміни, крім алюмінію містять 4...22 % кремнію, 1...8 % міді, а також 0,2...0,3 % магнію, 0,2...0,8 % марганцю і 0,1...0,3 % титану. Порівняно з силумінами вони мають дещо гірші ливарні властивості, але кращі механічні. Маркують АК5М, АК8М3, АК12М2МгН тощо. Числа після літер вказують середній масовий вміст (у % ), відповідно кремнію (К), міді (М), магнію (Мг) і нікелю (Н).

З мідних силумінів виготовляють корпуси компресорів, головки та блоки циліндрів двигунів.

У сплавах третьої групи основними компонентами є алюміній і мідь. З-поміж ливарних сплавів вони мають найвищу міцність (σ_в =300...500 МПа) і пластичність (δ=4...12 %). Ці сплави легко обробляються різанням, добре зварюються, але мають невисоку стійкість до корозії і мають погіршеніливарні властивості. Для їх покращення сплав додатково легують титаном і марганцем. Одним із представників цієї групи є сплав АМ5.

Сплави четвертої групи – магналії – належать до системи алюміній – магній. Вони легко обробляються різанням, стійкі до корозії, достатньо міцні і пластичні, але ливарні властивості невисокі. Представниками сплавів цієй групи є такі марки: АМг7 (6...8 % Mg), АМг10 (9,5...10,5 % Mg), АМг5К (4,5...5,5 % Mg, 0,8...1,3 % Si, 0,1...0,4 % Mn). З магналіїв виготовляють деталі суден і літаків, які мають бути стійкими до вологи.

У сплавах п’ятої групи основними компонентами є алюміній і кремній (К) або алюміній і цинк (Ц). Марки цих сплавів АК9Ц6, АК7Ц9, АЦ4Мг.

Читайте також:

1. Алюмінієві бронзи
2. Алюміній і сплави на його основі
3. Антифрикційні сплави
4. Деформівні алюмінієві сплави
5. Жаротривкі сталі та сплави
6. Магнітні сталі та сплави
7. Основні поняття про сплави
8. Підшипникові (антифрикційні) сплави
9. Сплави високого опору
10. Сплави з високим електричним опором.
11. Сплави на основі титану

Переглядів: 2915