Металознавство

металознавство — наука,. Вивчає будову та властивості металів і що встановлює зв’язок поміж їхніми складом, будовою і свойствами.

У цьому рефераті наведено загальні та теоретичні інформацію про деформируемым алюмінієвим сплавів й доповнено конкретними даними довідкового характеру складу і свойствах.

Усі алюмінієві сплави діляться на дві групи, застосовувані в деформованому вигляді (прессованном, катаном, кутому) і застосовувані в литом вигляді. Кордон між двома групами сплавів визначає межа насичення твердого розчину при эвтектической температуре.

Класифікація деформируемых алюмінієвих сплавов.

По фізико-хімічним і технологічним властивостями все деформируемые алюмінієві сплави можна розділити ми такі группы:

1) малолегированные і термічно не упрочненные сплавы;

2) Сплави, розроблені з урахуванням систем: Al-Mg-Si,: Al-Mg-Si-Cu-Mn (АВ, АК6, АК8);

3) Сплави типу дуралюмин (Д1, Д6, Д16 і др);

4) Сплави, розроблені з урахуванням системи: Al-Mg-Ni-Cu-Fe (АК2, АК4, АК4−1);

5) Сплави типу В95, які мають найбільшої міцністю при кімнатної температуре.

Малолегированные і термічно не упрочненные сплавы.

Найтиповішими сплавами, віднесеними до цій групі, є сплави групи магналий і АМц.

Ці сплави відрізняються найвищою коррозионной стійкістю та пластичностью.

Зміцнення цих сплавів досягається нагартовкой. Вони найбільш широке використання у вигляді листового матеріалу, використовуваного виготовлення складних по конфігурації виробів, одержуваних шляхом гарячої штампування, глибокої вытяжке і прокатки.

З цих самих сплавів шляхом пресування виготовляються труби. Листові матеріали типу магналия зазвичай піддаються точкової електрозварювання, тоді як марганцовистых матеріалів можна використовувати будь-який вид сварки.

Ці сплави характеризуються порівняно невисокою міцністю (набагато яка перевершує міцність алюминия.

Марганець, на відміну інших елементів як погіршує коррозионной стійкості алюмінієвого сплаву, а навіть дещо підвищує її. Магній корисний легирующим елементом. За винятком підвищення коррозионного опору, магній зменшує питому вагу алюмінієвого сплаву (оскільки він легше алюмінію), підвищує міцність, не знижуючи пластичності. Тому алюмінієві сплави отримали рспространение ка міцніші й легкі, ніж чистий алюминий.

Сплави, розроблені з урахуванням систем: Al-Mg-Si,: Al-Mg-Si-Cu-Mn.

Наведені нижче таблиці показують, що з сплавів АВ, АК6, АК8 за хімічним складом істотно відрізняється як від сплавів типу дуралюмин, і сплавів типу АК2 иАК4.

Сплави АВ ставляться до малолегированным сплавів, але застосовують у термообработанном стані. Основним упрочнителем їх є фаза Mg2Si, і навіть фаза CuAl2.

Добавка марганцю і хрому сприяє подрібнюванню структури та деякому підвищенню температури рекристаллизации.

По міцності сплави АВ кілька поступаються сплавів типу дуралюмин і сплавів АК6, АК8, а, по пластичності перевершують последние.

Сплави типу авиаль знайшли найбільш широке застосування виготовлення різних дуже складних формою напівфабрикатів, одержуваних шляхом гарячої штампування, кування, глибокої витяжки і прокатки.

Сплави типу дуралюмин.

Найтиповішим представником сплавів типу дуралюмин є сплав Д1.

До цієї групи ставляться сплави Д6, Д16 та інших. Слід зазначити, що сплави Д6 і Д16 мають вищої міцністю, ніж сплав Д1. Більшість сплавів типу дуралюмин застосовується у закаленном і, природно состаренном стані. Всі ці сплави мають найбільшого поширення виготовлення труб, прутків, профілів і листов.

За природою сплави ДЗП і Д18П теж належать до сплавів типу дуралюмин, але де вони менш легированы і вирізняються дуже високим пластичністю. Тому сплави Д3П і Д18П знайшли широке використання у основному, виготовлення заклепок.

Сплави, розроблені з урахуванням системи: Al-Mg-Ni-Cu-Fe.

До цій групі ставляться передусім сплави АК3, АК4, АК4−1, котрі за фазовому складу, отже й як, суттєво різняться від сплавів типу дуралюмина.

Ці сплави знайшли найбільш широке застосування кування штампування поршнів, картеров та інших. деталей, працюючих при підвищених температурах.

З сплавів АК4, АК4−1 виготовляють деталі коліс компресорів, воздухозаборников, крыльчатки потужних вентиляторів, лопаті й інші деталі, працюючі при підвищених температурах.

Сплави типу В95, які мають найбільшої міцністю при кімнатної температуре.

З усіх деформируемых сплавів найбільшу щільність мають сплави В95, хоча цим сплавів притаманні такі недостатки:

1. Знижена пластичность;

2. Підвищена чутливість до корозії під напряжением;

3. Велика чутливість до повторного навантажень і дії гострих надрізів, ніж в сплаву типу дуралюмин;

4. Прихильність до різкого зниження прочностных характеристик на підвищення температури вище 1400С.

Сплав В95 застосовується у вигляді пресованих профілів, прутків, різних штампувань. Всі ці напівфабрикати поставляються як і отожженном, і у закаленном і штучно состаренном состояниях.

Сплави типу В95 шляхом термічної обробки отримують зміцнення більшою мірою, ніж інші алюмінієві сплавы.

Час витримки як із температурі гарту, і при штучному старінні може різко змінюватися залежно від товщини і структури сплава.

Ці сплави після гарту отримують значне зміцнення, але ще зберігають досить високий пластичність, завдяки чому піддаються хорошою деформації. Тому способом штампування чи выколотки з напівфабрикатів свежезакаленного стану можна одержувати деталі за операцию.

Необхідно враховувати, що деформування, виконане процесі природного старіння, в багатьох сплавів викликає зниження краю міцності на 2 кГ/мм2 проти межею міцності, одержуваним при старінні сплавів після деформування. Тому рекомендується виробляти деформування сплавів Д1 лише у свежезакаленном стані протягом 2 годину. Після гарту, а сплавів Д6 і Д16 за тридцяти мин.

Таблиця 1.

Типовий хімічний склад парламенту й області застосування алюмінієвих деформируемых сплавов.

Марка сплаву Номінальний хімічний склад в % (алюміній — інше) Стан поставки Типові напівфабрикати й області применения.

Cu Mg Mn Ni Fe Si Ti.

АМц — - 1,4 — - - - Отожженные і полу-нагартованные Листи, труби, дротики та інші напівфабрикати, застосовувані в зварних конструкциях.

АМг — 2,5 0,25илиCr — - - - Отожженные і полу-нагартованные, нагартованные Те же.

АМг3 — 3,5 0,45 — - 0,65 — І це ;

Амг5 — 5,0 0,45 — - - - Отожженные і полу-нагартованные, нагартованные, горячепрессованные Листи, труби, дротики, профили.

Д1 4,3 0,6 0,6 — - - - Отожженные, загартовані і, природно состаренные Те же.

Д6 4,9 0,8 0,8 — - - - І це ;

Д16 4,4 1,5 0,6 — - - - - ;

В95 1,7 2,2 0,4 Zn6,0 Cr0,2 — - Отожженные, загартовані і, природно состаренные Листи, труби, дротики, профілі і шпамповки.

АК8 4,4 0,6 0,6 — - 0,9 — Загартовані і штучно состаренные Штампування і поковки.

В94 2,2 1,4 — Zn6,4 — - 0,05 Загартовані Заклепки.

Д3П 3,1 0,5 0,5 — - - - - ;

Д18П 2,6 0,35 — - - - - Загартовані і состаренные ;

В65 4,2 0,22 0,4 — - - - І це ;

ВД17 2,9 2,2 0,55 — - - - Загартовані і штучно состаренные Смуги, прутки.

Д20 6,5 — 0,4 — - - 0,15 І це Листи, труби, дротики та інші напівфабрикати, застосовувані в зварних конструкциях.

АК2 4,0 0,6 — 2,0 0,75 0,75 — - Поковки і шпамповки.

АК4 2,2 1,6 — 1,2 1,3 0,9 0,1 — Крыльчатки, лопаті й інші деталі, працюючі при підвищених температурах.

АК4−1 2,2 1,6 — 1,2 1,3 0,35 0,1.

АВ 0,4 0,7 0,25илиCr — - 0,9 — - Листи, профили.

АК6 2,2 0,6 0,6 — - 0,9 — - Штампування і поковки.

Таблиця 2.

Механічні властивості листів із алюмінієвих сплавов.

Марка сплаву Щодо хімічного складу в % (алюминий-остальное) Стан поставки аркушів Товщина листів на мм Механічні властивості (не менее).

Межа міцності при розтягненні ?ВР в кГ/мм2 Межа плинності ?тонн на кГ/мм2 Відносне подовження? в%.

АТ Домішок трохи більше 0,5 Fe: 0,55 Si;0,1 Сu :0,1 Mg, 0,1 Mn: (Fe+Si); сума інших домішок 0,1; сума домішок 1,2 Отожженные До 0,5> 0,5−0,9> 0,9−10 ?11?11?11 —- 202 528.

Нагартованные До 4,0> 4−10 1513 — 45.

АД1 Домішок трохи більше 0,3 Fe: 0,35 Si;0,05 Сu: 0,6 (Fe+Si); сума інших домішок 0,1; сума домішок 0,7 Отожженные До 0,5> 0,5−0,9> 0,9−10 ?11?11?11 —- 202 528.

Нагартованные До 4,0> 4−10 1513 — 45.

Амц 1,0−1,6 Mn. Домішок трохи більше 0,7 Fe: 0,6 Si;0,2 Сu :0,05 Mg, 0,1 Zn: сума інших домішок 0,1; Отожженные 0,3−3,0> 3−6 11−1511−15 — 2018.

Полунагартованные 0,3−3,0 15−22 — 6.

Нагартованные 0,3−0,5> 0,5−0,8> 0,8−1,21,2−4 19 191 919 —— 1234.

Амг 2−2.8 Mg; 0,15−0,4.Mn (лил Cr) Домішок трохи більше 0,4 Fe: 0,4 Si;0,1 Сu :0,05 0,6 (Fe+Si); сума інших домішок 0,1 Отожженные 0,3−3,0 Не більш 23 — 16.

Полунагартованные 0,3−3,0 24 — 4.

Нагартованные 0,3−0,8> 0,8−4,0 2727 — 34.

Амг3 3,2−3,8 Mg; 0,3−0,6; 0,5−0,8Mn (или Cr) 0,5−0,8 Si. Домішок трохи більше 0,5 Fe:;0,05 Сu :0,2 Zn сума інших домішок 0,1 ОтожженныеГорячекатаные 0,3−10,00,5−4,5*5−10 182 018 81 010 151 515.

Амг5 4−5,5 Mg; 0,3#0,6 Mn. Домішок трохи більше: 0,5 Fe; 0,5 Si; 0,05 Cu; 0,2 Zn ОтожженныеПолунагартованные До 6,0До 6,0 2225 915 158.

Амг7 6−7,5 Mg; 0,3−0,6 Mn. Домішок трохи більше: 0,5 Fe; 0,5 Si; 0,05 Cu; 0,2 Zn ОтожженныеПолунагартованные До 6,0До 6,0 3034 1520 158.

Список використовуваної литературы.

1. Гуляєв А. П. металознавство: М., «Державне науково-технічний видавництво ОБОРОНГИЗ» 1963.

2. Довідник металіста М., «Державне науково-технічний видавництво машинобудівної літератури» 1959.

3. Короткий довідник по машинобудівним матеріалам М., «Державне науково-технічний видавництво машинобудівної літератури» 1963.