Алюминиевые сплавы
Алюминиевые сплавы [aluminium alloys] - сплавы на основе алюминия (Al) с добавками Сu, Mg, Zn, Si, Mn, Li, Cd, Zr, Cr и других элементов; характеризуется малой плотностью (от 2,5 до 2,9 г/см3), высокой удельной прочнению при достаточно удовлетворяющей пластичности, электро и теплопроводностью, а также хорошей коррозионной стойкостью. Алюминиевые сплавы обладают высокой электро и теплопроводностью, хорошей коррозионной стойкостью. Применяются во многих отраслях машиностроения. По способу производства алюминиевые сплавы подразделяют на деформируемые (Смотри также Авиаль, Дуралюмин, Магналин), литые (Смотри также Алюминиевые литейные сплавы, Силумин) и спеченные (Смотри также Спеченная алюминиевая пудра).
По объему производства и применения в народном хозяйстве России алюминиевые сплавы занимают 2-е место после сплавов на основе Fe (сталей и чугунов). Мировое производство Al составляет > 14 млн. т в год. Оно имеет перспективы дальнейшего расширения, по запасам в земной коре Al среди всех металлов стоит на 1-м месте (8,8 % земной коры составляет Al), т. е его запасы неограниченны. Однако сдерживающим фактором для дальнейшего ускорения развития производства Al и алюминиевых сплавы являются очень высокие энергозатраты, необходимые для извлечения Al из Аl2O3, в виде котоpoгo он содержится в рудах. Алюминиевые сплавы обычно делят по технологическому признаку на три группы: деформированные, для изготовления изделий и полуфабрикатов (листов, труб, профилей и т. д.) разными методами обработки давлением; литейные, для получения фасонных отливок; специальные (порошковые и грануловые сплавы), детали из которых изготовляются способами порошковой металлургии. Алюминиевые сплавы, не упрочненные термической обработкой, имеют сравнительно низкую прочность, но более высокую пластичность и коррозионную стойкость. Их применяют в отожженном состоянии. К этой группе относят сплавы типа АМц (Аl-Mn) и типа АМг (Al-Mg) (Смотри табл.) Эти сплавы хорошо обрабатываются давлением и свариваются. Из них обычно изготовливают изделия, полученные глубокой вытяжкой из листового материала. Наиболее распространенные деформированные алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой (закалка и Cu, 0,4-1,8 Mgи 0,4-0,9 Mn. Cu и Mgвводят в сплав для его упрочнения, а Mn - повышения коррозионной стойкости. Наибольшее упрочнение дуралюмина достигается после закалки обычно с охлаждением в воде и затем естественного в течение нескольких суток или искусственного 10 - 24-ч. старения при около 150 °С. Дуралюмин был изобретен в 1906 г. немецким ученым А. Вильмом, открыв, естественное старение сплава. Достоинство дуралюминов - их высокая удельная прочность, поэтому они наиболее широкое применение в авиастроении. Дуралюмины используют также в других отраслях техники, например, в пищевой и холодильной промышленности (емкости, сепараторы, арматура, трубопроводы и т. п.). Дуралюмины характеризуются пониженной коррозионной стойкости. Для повышения коррозионной стойкости, листы дуралюмина плакируют, т.е. покрывают слоем (2-5 % общей толщины) чистого Al и совместно прокатываемого Al свариваривая с основным металлом и защищая его от коррозии. Для повышения коррозионной стойкости детали из дуралюмина подвергают также анодной поляризации в 10%-й H2SO4. Выделенный кислород способствует образованию на поверхности дуралюмина оксидной пленки, предохраняющей его от окисления. Высокопрочные деформируемые алюминиевые сплавы на основе системы Al-Zn-Mg-Cu (типа В95) имеют более высокую прочность (σ = 500ч-650 МПа), но меньшую пластичность (δ = 10 %) и используется в авиастроении для тяжелонагруженных деталей. В настоящее время разрабатываются сплавы системы Al-Li-Mg и режимы их упрочнения при термической обработке. Прочность этих сплавов близка к прочности дуралюмина (σв~ 400 МПа), но они являются самыми легкими из всех известных алюминиевых сплавов (на 12 % легче сплава Д16 и на 15 % сплава В95).
Наиболее распространенными литейными алюминиевыми сплавами являются эвтектичные сплавы системы Al-Si, т.н. силумины, например, силумин АЛ2, содержащий 10-13 % Si. Прочность силуминов невелика: σ = 140 МПа. Кроме силуминов применяются литейные алюминиевые сплавы, легированные Cu и Mg, отличающиеся несколько худшими литейными свойствами, но высокими механическими харрактеристиками.
Смотри также:
- Сплавы
- Алюминиевые литейные сплавы в чушках
- сплавы щелочноземельных металлов
- сплавы с заданными упругими свойствами
- сплавы редкоземельных металлов
- сплавы для аккумуляторных батарей
- аморфные металлические сплавы
- аморфные конструкционные сплавы
- сплавы с эффектом памяти формы (ЭПФ)
- магнитно-твердые сплавы (МТС)
- магнитно-мягкие сплавы (ММС)
- спеченные алюминиевые сплавы (САС)
| Главная |