Жаропрочные алюминиевые сплавы

- АК4-1ч.-Т1 – современный основной жаропрочный сплав (σ_в=400 МПа, σ_0,2=325 МПа) для греющихся элементов авиационных конструкций, в том числе для двигателей.

- 1215 – перспективный сплав повышенной прочности и жаропрочности (σ_в =460 МПа, σ₁₀₀^150°=300 МПа).

-1151 – свариваемый коррозионностойкий сплав с повышенными характеристиками длительной прочности и сопротивления ползучести при температурах до 175°С, применяется в ракетно-космических изделиях, работающих кратковременно при температурах до 350°С.

- В-1213 – перспективный сплав, легированный серебром, обладающий повышенными прочностью, жаропрочностью (σ_в=490 МПа, σ₁₀₀^150°=340 МПа), вязкостью разрушения (K_1с=31–36 МПа/м ^1/2) и сопротивлением малоцикловой усталости. В процессе искусственного старения закаленного материала дополнительно образуются пластинчатые выделения θ'-фазы (рисунок 2.3.), которые медленно коагулируют в процессе нагрева при температурах до 200°С, что обеспечивает повышение характеристик жаропрочности.

Рисунок 2.3- Пластины θ’-фазы. Оптическая металлография, темное поле

Ниже показана штамповка из сплава В-1213 (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4- Штамповка из сплава В-1213

Катаные полуфабрикаты из жаропрочных сплавов В-1213 и 1151 перспективны для создания биметаллических материалов с повышенной температурой эксплуатации.

Литейные алюминиевые сплавы

- ВАЛ14 и ВАЛ18 – жаропрочные сплавы системы Al–Cu–Mn, подвергаются литью в песчаные формы, применяются для высоконагруженных деталей, работающих при температурах 300–350°С (σ_в=380–500 МПа, δ=7,5–10%, σ₁₀₀^300°=60 МПа, σ₁₀₀^350° =34 МПа).

- ВАЛ12 – высокопрочный сплав системы Al–Zn–Mg–Cu, литье в кокиль и жидкая штамповка, рабочая температура 250°С (длительно), 300°С (кратковременно), σ_в=550 МПа, δ=3%.

- ВАЛ20 – высокопрочный литейный сплав системы Al–Cu–Mg, предназначен для литья в песчаные формы фасонных отливок  сложной конфигурации деталей внутреннего набора (корпуса, качалки, кронштейны), рабочая температура 200°С (длительно), 250°С (кратковременно), σ_в=420 МПа, δ=7%, σ₁₀₀^200° =120 МПа , σ₁₀₀^250° =100 МПа,  σ₁₀₀^300° =60 МПа.

- АЛ4МС – высокопрочный высокотехнологичный сплав системы Al–Si–Cu–Mg, обеспечивает при литье в кокиль σ_в=360–400 МПа, δ=4%, не склонен к трещинообразованию, рабочая температура 250°С, мож­но отливать детали любыми способами, в том числе прогрессивным способом литья по газифицируемым и выжигаемым моделям (рисунок 2.5.).

а) Корпус-кронштейн из сплава АЛ4МС	б) Корпус из сплава ВАЛ20

Рисунок 2.5- Отливки из алюминиевых литейных сплавов

Контрольные вопросы

1. Опишите основные свойства чистого алюминия.

2. Дайте классификацию алюминиевых сплавов в соответствии с диаграммой алюминий-медь.

3. Назовите основные легирующие элементы для алюминиевых сплавов.

4.Какие виды термической обработки используют для алюминиевых сплавов?

5. В чем отличия свойств закаленной стали от закаленного алюминиевого сплава?

6. В чем состоит отличие процессов, протекающих при естественном и искусственном старении?

7. Опишите процессы, протекающие при термической обработке алюминиевых сплавов «возврат»

7. Опишите основные классы деформируемых алюминиевых сплавов.

8. Назовите особенности алюминиевых сплавов, осложняющие их сварку.

9. Какими свойствами обладает оксидная пленка алюминия?

10. Назовите марки свариваемых алюминиевых сплавов.

11. Назовите марки высокоресурсных деформируемых сплавов.

12. Назовите марки литейных сплавов.

13. Назовите марки алюминиевых сплавов, содержащих литий.

14. Какова основная особенность литийсодержащих алюминиевых сплавов?

15. Назовите марки алюминиевых сплавов, содержащих бериллий.

16. Какова основная особенность бериллийсодержащих алюминиевых сплавов?