Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника
Посмотреть оригинал

ДЕФОРМИРУЕМЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ, УПРОЧНЯЕМЫЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ

Дуралюмины.

Дуралюминами называют сплавы А1—Си—Mg, в которые дополнительно вводят марганец (см. табл. 34). Типичным дуралюмином является сплав Д1, однако вследствие сравнительно низких механических свойств производство его заметно сокращается; сплав Д1 для листов и профилей заменяется сплавом Д16. Упрочнение дуралюмина при термической обработке достигается в результате образования зон ГП сложного состава или метастабильных фаз 0 и S.

Марганец повышает стойкость дуралюмина против коррозии, а присутствуя в виде дисперсных частиц фазы Т (AllaMn2Cu), повышает температуру рекристаллизации и улучшает механические свойства. В качестве примесей в дуралюмине присутствуют железо и кремний. Железо образует соединение Al3Fe и (Мп, Fe) А1в, кристаллизующееся в виде грубых пластин. Кроме того, железо образует соединение Al7Cu2Fe, нерастворимое в алюминии. Железо связывает медь в этом соединении, вследствие чего снижается эффект упрочнения при старении.

Кремний образует фазы MgaSi и W (AlxMgbCu4Si4), которые растворяются в алюминии и при последующем старении упрочняют сплав. Однако упрочнение от Mg2Si и W-фаз невелико, поэтому примесь кремния, уменьшая количество основных упрочняющих фаз 5 и 0, способствует снижению прочности. При одновременном присутствии Fe и Si образуются химические соединения, не содержащие основных легирующих элементов (Си и Mg).

Железо и кремний, образуя грубые нерастворимые интерметаллические фазы, снижают трещиностойкость /Cic» т. е. облегчают распространение трещин при действии растягивающих напряжений. По TOGT 4784—74 допускается содержание до 0,5 % Fen 0,5 % Si. Снижение содержания Fen Si до 0,1—0,3 % и меньше значительно повышает вязкость разрушения Ки* не изменяя величины ав и а0>2. Сплав Д16ч (чистый) имеет Kic = 40,6, а обычный Д16 — /Cic — 34,5 МПа-м1/2 (после закалки и старения).

Дуралюмин, изготовляемый в листах, для защиты от коррозии подвергают плакированию, т. е. покрытию тонким слоем алюминия высокой чистоты (не ниже 99,5 %). Толщина слоя должна составлять 4 % толщины листа. Плакирование заметно снижает прочность дуралюмина. Например, предел прочности плакированных листов из сплава Д16 составляет 440 вместо 520 МПа для остальных полуфабрикатов.

Упрочнение достигается закалкой и старением. Структура закаленного дуралюмина состоит из пересыщенного а-твердого раствора и нерастворимых соединений железа (см. рис. 183, б).

Дуралюмины после закалки подвергают естественному старению, так как оно обеспечивает получение более высокой коррозионной стойкости. Понижение температуры тормозит старение, а повышение ее, наоборот, увеличивает скорость процесса, но понижает пластичность и сопротивление коррозии. Прессованные полуфабрикаты из сплавов Д1 и Д16 значительно прочнее, чем листы, вследствие пресс-эффекта. Для повышения коррозионной стойкости дуралюмнн подвергают электрохимическому оксидированию (анодированию). Дуралюмины удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состояниях и плохо — в отожженном состоянии, хорошо свариваются точечной сваркой и не свариваются сваркой плавлением вследствие склонности к образованию трещин. Из сплава Д16 изготовляют обшивки, шпангоуты, стрингера и лонжероны самолетов, силовые каркасы, строительные конструкции, кузова грузовых автомобилей и т. д.

Сплавы авиаль (АВ). Эти сплавы уступают дуралюминам по прочности, но обладают лучшей пластичностью в холодном и горячем состояниях (см. табл. 34). Авиаль удовлетворительно обрабатывается резанием (после закалки и старения) и сваривается контактной и аргонодуговой сваркой. Сплав обладает высокой общей сопротивляемостью коррозии, но склонен к меж- кристаллитной коррозии.

Авиаль закаливают от 515—525 °С с охлаждением в воде, а затем подвергают естественному старению (АВТ) или искусственному при 160 СС 12 ч (АВТ1). Искусственное старение надо выполнять сразу после закалки. При увеличении перерывов между временем закалки и началом искусственного старения прочность сплава после старения уменьшается. Упрочняющей фазой в авиале является соединение Mg2Sl.

Из сплава АВ изготовляют различные полуфабрикаты (листы, трубы и т. д.), используемые для элементов конструкций, несущих умеренные нагрузки, кроме того, лопасти винтов вертолетов, кованые детали двигателей, рамы, двери, для которых требуется высокая пластичность в холодном и горячем состояниях.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы