Властивості алюмінію
алюміній - метал срібно-білого кольори, має гранецентровану кубічну Радка з параметром О± = 0,4041 нм; характерізується малою густин (Оі = 2700кг/м Ві), низько температурою плавління (tп = 660 Вє С), скроню пластічністю, тепло-та електропровідністю, доброю зварюваністю ї оброблюваністю різанням. Алюміній у відпаленому стані має Пѓв = 80 .. 100 МПа, 25 ... 30НВ, велику пластічність (Оґ = 35 ... 40%). Водночас алюміній характерізується низько міцністю та твердістю. На повітрі ВІН покрівається тонкою щільною плівкою Al2O3, Яки надійно захіщає Його від корозії. Стало домішкамі алюмінію є залізо, кремній, мідь, магній, марганець, цинк, титан та ін. Домішкі зумовлюють погіршення фізико-хімічних властівостей и пластічності алюмінію, через Що їх вміст строго обмежують. Залежних від сумарної Частки домішок первинний алюміній поділяють на алюміній особлівої, вісокої та технічної чистоти.
алюміній особлівої чистоти марок А999 містіть 0,001% домішок; алюміній вісокої чистоти марок А995, А99, А97 и А95 - від 0,005 до 0,05% домішок; технічної чистоти марок А85, А8, А7, А7Е и А0 - від 0,15 до 1,0% домішок. Алюміній особлівої чистоти застосовують для дослідних робіт, у напівпровідніковій и ядерній техніці.
У промісловості вікорістовують переважно алюміній вісокої та технічної чистоти. З нього виготовляють Головним чином сплавів, а кож електропроводі, кабелі, конденсатори та фольгу. Застосовуваті алюміній Як конструкційній материал недоцільно з оглянувши на Його низько міцність.
сплавів алюмінію
Найбільшого Поширення Набуль сплави Al-Cu, Al-Si, Al-Mg, Al-Cu-Mg та Інші. Всі сплави алюмінію можна розділіті на деформуючі, прізначені для одержания напівфабрікатів (листів, плит, прутків и т. д.), а кож поковок и штампове заготовок шляхом прокатки, пресування, кування та штампування, и ліварні, прізначені для фасонного лиття.
сплавів алюмінію, обладаючі Гарньє технологічністю у Всіх стадіях переділу, малою щільністю, скроню корозійною стійкістю, при достатній міцності, пластічності и в'язкості знайшлі Широке застосування в авіації, суднобудуванні, будівніцтві та інших галузях народного господарства.
Деформуючі алюмінієві сплави зміцнюється термічною обробка дуралюмина. Дюралюмінамі назіваються сплави Al-Cu-Mg, в які Додатковий вводящихся марганець. Типів дуралюмина є сплав Д1.
Марганець підвіщує стійкість дуралюміна проти корозії, а будучи прісутнім у вігляді дисперсних частінок Фазі Т, підвіщує температуру рекрісталізації и покращує механічні Властивості.
Дуралюмін, Що віготовляється в аркушах, для Захист від корозії піддають плакуванню, тобто покритт тонким шаром алюмінію вісокої чистоти.
З сплаву Д16 виготовляють обшивки, шпангоути, стрингера и лонжерони літаків, сілові каркас, будівельні конструкції, кузова вантажних автомобілів и т.д.
сплавів Авіаль (АВ) . Ці сплави поступаються дюралюмінам по міцності, альо мают кращу пластічність в холодному и гарячая станах. Авіаль задовільно обробляється різанням (після гартування и старіння) i зварюється контактним и аргонодугового ЗВАРЮВАННЯ. Сплав має скроню Загальну опірність корозії.
З сплаву АВ виготовляють Різні напівфабрікаті (аркуш, труби и т.д.), Що вікорістовуються для елементів конструкцій, Що несуть помірні навантаженості, крім того, лопасті гвінтів вертольотів, ковані Деталі двігунів, рами, двері, для якіх Потрібна Висока пластічність в холодному и гарячая станах.
Вісокоміцні Сплав . Межа міцності ціх сплавів досягає 550-700 МПа, альо при меншій пластічності, Ніж у дуралюмінієвіх. Представник вісокоміцніх алюмінієвіх сплавів є сплав В95.
При збільшенні вмісту цинку та магнію міцність сплавів підвіщується, а їх пластічність и корозійна стійкість зніжуються. Добавки марганцю та хрому покращують корозійну стійкість. Сплави мают гарну пластічність в гарячих стані и порівняно легко деформують в холодному стані після відпалу. Сплав В95 добро обробляється різанням и зварюється точковим ЗВАРЮВАННЯ, Його застосовують у літакобудуванні для навантаженості конструкцій, Що Працюють трівалій годину при t <= 100 Вё 120 В° С. Сплав В95 рекомендується для Стислого зон конструкцій и для деталей без концентраторів напруження.
сплавів для кування и штампування . Сплави цього типу відрізняються скроню пластічністю и задовільнімb ливарно властівостямі, Що дозволяють Отримати якісні зліткі.
Сплав АК6 використовують для деталей складної форми та середньої міцності, виготовлення якіх вімагає вісокої пластічності в гарячих стані. Сплав АК8 рекомендуються для важконавантажених штампуванню деталей.
Жароміцні Сплав . Ці сплави використовують для деталей, Що Працюють при температурі до 300 В° С. Жароміцні сплави мают більш складаний хімічний склад, Ніж розглянуті Вище алюмінієві сплави. Їх Додатковий легують залізом, нікелем и титаном. Деформуючі алюмінієві сплави, не зміцнюється термічною обробка. До ціх сплавів відносяться сплави алюмінію з марганцем або з магнієм. Зміцнення сплавів досягається в результаті утворення твердого Розчини и в меншій мірі надлишково фаз.
сплави легко обробляються лещата, добро зварюються и володіють скроню корозійною стійкістю. Обробка різанням ускладнено.
сплавів (АМЦ, АМг2, АМг3) застосовують для зварніх и клепаних елементів конструкцій, Що зазнають невелікі навантаженості и потребують високого опору корозії.
Ліварні алюмінієві сплави поділяються на 5 груп:
1. сплаву Al-Si ( сілуміні ). Відрізняються скроню ліварнімівластівостямі, а вілівкі - великою щільністю. Сплави Al-Si (ЧЕРВОНИЙ2, ЧЕРВОНИЙ4, АЛ9) порівняно легко обробляються різанням. Заварку дефектів можна віробляті газів та аргонодугового ЗВАРЮВАННЯ.
Сплав АЛ9 - Sв = 200МПа, S0.2 = 140МПа, d = 5%.
сплавів Al-Cu. Ці сплави (ЧЕРВОНИЙ7, ЧЕРВОНИЙ19) після термічної ОБРОБКИ мают вісокі механічні Властивості при нормальній и підвіщеній температурах и добро обробляються різанням. Ліварні Властивості нізькі.
Сплав ЧЕРВОНИЙ7 використовують для відлівання невеликих деталей простої форми, сплав схільній до кріхкого руйнування.
Сплав ЧЕРВОНИЙ7 - Sв = 240МПа, S0.2 = 160МПа, d = 7%.
сплаву Al-Mg. Мают нізькі ліварні Властивості. Характерною особлівістю ціх сплавів є гарна корозійна стійкість, підвіщені механічні Властивості й оброблюваність різанням.
сплавів АЛ8, АЛ27, АЛ13 и АЛ22 прізначені для вілівків, Що Працюють у вологій атмосфері, Наприклад, у суднобудуванні й авіації.
Сплав АЛ8 - Sв = 350МПа, s0.2 = 170МПа, d = 10%.
2. Мідні сілуміні порівняно з сілумінамі мают Трохи гірші ліварні Властивості, альо Кращі механічні. Їх марки АК5М, АК8М3, АК12М2МгН та ін. Числа після літер К, М, Н и Мг відповідають середній масовій частці (в%) кремнію, міді, нікелю и магнію. Колі число після літері відсутнє, масова Частка елемента становіть близьким 1%.
Серед мідніх сілумінів окремої Увага заслуговує сплав марки АК8М3, Що містіть близьким 8% Si, 3% Cu, а кож Mg, Mn, Ni (~ 0,5% шкірного). Мідь и магній, Що мают змінну розчінність в алюмінії, спріяють зміцненню сплаву Під годину термообробка (гартування и штучного старіння). Сплав АК8М3 має добру зварюваність ї корозійну трівкість. З мідніх сілумінів виготовляють корпуси компресорів, головки та блоки ціліндрів автомобільніх двігунів.
3. сплавів третьої групи, основними компонентами якіх є Al и Cu, мают Серед ливарних сплавів найвищу міцність (Пѓв = 300 ... 500 МПа) ї пластічність (Оґ = 4 ... 12%). Смороду легко обробляються різанням, добро зварюються, альо віявляють малу корозійну трівкість ї мают нізькі ліварні Властивості. Додатковий легування титаном и марганцем спріяє зростанню міцності й поліпшенню ливарних властівостей. Віділення інтерметалевіх фаз Al12Mn2Cu и Al3Ti на границях зерен твердого Розчини підвіщує жароміцність сплавів до 300 Вє С. Одним з представніків третьої групи є сплав марки АМ5.
4. Магналії - належать до системи Al-Mg. смороду легко обробляються різанням, трівкі до корозії, задовільно міцні та пластічні, їх ліварні Властивості погані. Марки сплавів четвертої групи: 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 % Mg). З магналіїв виготовляють Деталі суден та літаків, які не боятися вологи.
5 . У сплавах п'ятої групи іншим за масовий частко компонентом після алюмінію Може буті кремній (К) або цинк (Ц). Марки сплавів: АК9Ц6, АК7Ц9, АЦ4Мг.
Жароміцні Сплав . (АК4-1, АК-4 та ін.) Зберігають Свої механічні Властивості до температури 300 Вє С. Порівняно з іншімі сплавами маються Більшу кількість легувальних елементів. Їх Додатковий легують такими елементами, Як залізо, нікель и титан. Залізо й нікель утворюють фазу Al9Fe Ni, Яка у вігляді дисперсних частин, Що НЕ коагулюють, підвіщує жароміцність. Ці сплави використовують для виготовлення поршнів, головок ціліндрів, лопаток компресорів турбореактивних двігунів, бшівок надзвуковіх літаків.
Список використаної літератури
1.В.Поповіч; Технологія конструкційніх матеріалів и Матеріалознавство. Підручник. - Львів: Світ, 2006; 216с.-223с.
2.М.А.Сологуб; Технологія конструкційніх матеріалів. Підручник, вища шк., 2002; 77с.
3. .s-metall.com.ua/alyminij_i_splavi_na_ego_osnove.html
