67.Сплавы алюминия: классификация по структуре, то, методу придания формы.

Деформируемые: неупрочняемые ТО (повышенной пластичности, свариваемости, коррозионной стойкости АМг, АМц), упрочняемы ТО (нормальной прочности Д1, Д16; высокопрочные В95, ВАД-23; жаропрочные АК4, АК4-1; коррозионностойкие АД31, АВ; повышенной пластичности Д18п, АК6). Литейные: неупрочняемые ТО (низкой прочности АК12, антифрикционные АО9-2), упрочняемые ТО (нормальной прочности АК9, АК7, высокопрочные АМг10, АК8М, жаропрочные АМ5). Порошковые: неупрочняемые ТО (высокпрочные гранулированные Al-Fe, Al-Ni, Al-Co, жаропрочные САП-1, САП-2, с низким ТКЛР высоким Е САС-1, САС-2, антифрикционные гранулированные Al-Sn, Al-Pb), упрочняемые ТО (жаропрочные, механически легированные Al-C, гранулированные Al-Cr, Al-V, Al-Zr). Прочность зависит от примесей железа и кремния. Они образуют нерастворимые в твердом растворе фазы. Независимо от формы кристаллы этих фаз снижают пластичность, вязкость разрушения, сопротивление развитию трещин. Легирование марганцем уменьшает вредное влияние примесей, т.к он связывает их в четверную α-фазу, кристаллизующуюся в компактной форме. Более эффективный способ – снижение примесей дл 0,5-0,7% , до 0,1-0,3% и до сотых долей процента. В первом случае – чистый, во втором – повышенной чистоты.

68.Алюминиевые сплавы, неупрочняемые то: структура, свойства, способ упрочнения.

Деформируемые АМц и АМг. Высокая пластичность, хорошая свариваемость и высокая коррозионная стойкость. АМц = Al + Mn. Структура: α-твердый раствор и вторичные выделения фазы, переходящие в твердый раствор при повышении t. В присутствии железа образуется сложная тройная фаза, практически нерастворимая в алюминии, поэтому они не упрочнятся ТО. В отожженном состоянии – высокая пластичность и низкая прочность. Пластическая деформация упрочняет в 2 раза. АМг = Al + Mg. Структура: α-твердый раствор, концентрация которого при повышении t увеличивается от 1,4 до 17,4% из растворения фазы Mg₂Al₃. Но сплавы с Mg до 7% дают незначительное упрочнение при ТО. Упрочняют с помощью пластической деформации и используют в нагартованном и полунагартованном состояниях. Применение наклепа ограничено из-за резкого снижения пластичности, поэтому их используют в отожженном состоянии. Отжигают при 350-420 град. При повышении содержания магния временное сопротивление возрастает до 340 МПа при снижении относительного удлинения до 20%. Легирование магнием вызывает склонность к окислению во время плавки, разливки, кристаллизации, что приводит к оксидным пленкам и снижению мех.свойств. Поэтому сплавы с высоким содержанием магния легируют бериллием. Укрупнение зерна из-за бериллия устраняется добавкой титана или циркония. Для изделий глубокой выдержкой с коррозионной стойкостью, заклепок, рам вагонов. Литейные Al-Si (силумины). Высокая жидкотекучесть, малая усадка, отсутствие ли низкая склонность к образованию горячих трещин и хорошая герметичность из-за большого количества эвтектики. В двойных сплавах эвтектика из твердого раствора кристаллов и практически чистого кремния, в легированных – двойные, тройные и более сложные эвтектики. Плотность ниже, чем у чистого алюминия. Хорошо свариваются. Мех.свойства зависят от хим.состава, технологии изготовления, ТО. В двойных силуминах с увеличением содержания кремния до эвтектического состава снижается пластичность и повышается прочность. Появление крупных кристаллов первичного кремния вызывает снижение прочности и пластичности. Двойные сплавы не упрочняются ТО из-за высокой скорости распада твердого раствора, частично происходящего при закалке, а также большой склонности к коагуляции стабильных выделений кремния. Способ упрочнения – измельчение структуры путем модифицирования. Модификация натрием, вводимого в виде хлористых и фтористых солей в сплав в кол-ве 2-3% от массы сплава. Натрий еще сдвигает эвтектическую точку в сторону больших содержаний кремния. Эвтектический сплав становится доэвтектическим. Помимо мелкокристаллической эвтектики появляются первичные кристаллы мягкой пластичной фазы – твердого раствора. Модифицируют двойные и легированные силумины с 5-6% Si. Для легирования берут: Mg, Cu, Mn, Ti, реже – Ni, Zr, Cr. Повышают прочность и твердость, растворяясь в алюминии. Медь улучшает обрабатываемость резанием, титан для модификации. Медь и магний – для упрочнения силуминов при ТО из закалки и искусственного старения. t закалки 515-535 град., t закалки 150-180 град. Грубокристаллическая структура литейных сплавов требует больших выдержек при нагреве под закалку и при старении. Переходные металлы способствуют получению пересыщенных твердых растворов при кристаллизации условиях больших скоростей охлаждения, что вызывает некоторое упрочнение при старении без закалки. Наибольшее упрочнение вызывает β´-фаза.