69. Закалка и старение алюминиевых сплавов, структурные превращения на каждом этапе то.

ЛЭ: Cu, Mg, Si, Mn, Zn, реже – Li, Ni, Ti. Многие ЛЭ образуют с алюминием твердые растворы ограниченной переменной растворимости и промежуточные фазы, это дает возможность подвергать сплавы упрочняющей ТО, состоящей из закалки на пересыщенный твердый раствор и естественного или искусственного старения. ЛЭ, особенно переходные, повышают температуру рекристаллизации алюминия. Образуют твердые пересыщенные растворы. В процессе гомогенизации и горячей обработки давлением идет распад твердых растворов с образованием тонкодиспресных частиц интерметаллидных фаз, препятствующих прохождению процессов рекристаллизации и упрочняющих сплавы. Структурное упрочнение. Пресс-эффект. Поэтому некоторые алюминиевые сплавы имеют t рекристаллизации выше t закалки. Для снятия остаточных напряжений в нагартованных полуфабрикатах, полученных холодной обработкой давлением и фасонных отливках проводят низкий отжиг 150-300 град. Дюралюмин: закалка + естественное старение. При закалке 495-510 град., затем охлаждают в воде при 40 град. После закалки структура – пересыщенный твердый раствор и нерастворимые фазы, образуемые примесями. При естественном старении образуются зоны Гинье-Престона, богатых медью и магнием. Старение 5-7 суток. Длительность старения сокращается при увеличении температуры. Для упрочнения дюралюминов используют закалку с естественным старением, т.к. лучшая пластичность и меньшая чувствительность к концентраторам напряжений. Искусственному старению (190 град, 10 ч) подвергают лишь детали для повышенных температур. Большое значение имеет начальный период старения (20-60 мин), когда сплав сохраняет высокую пластичность и низкую твердость. Клепка, правка. Для подобных операций естественно состаренные обрабатывают на возврат, состоящий в кратковременной выдержке (1-2 мин) при 230-300 град. Во время нагрева зоны Г-П рассасываются и восстанавливается пластичность. Но у тонкостенных деталей снижается коррозионная стойкость, а у толстостенных не успевает восстановиться пластичность по всему сечению. Увеличение выдержки приводит к искусственному старению сплава на поверхности изделия, что снижает пластичность.

70.Алюминиевые деформируемые сплавы, упрочняемые то: высокопрочные сплавы.

В. Высокое временное сопротивление и близкий к нему предел текучести. Система Al-Zn-Mg-Cu и содержат добавки марганца и хрома или циркония. Увеличивают неустойчивость твердого раствора, ускоряют его распад, усиливают эффект старения сплава, вызывают пресс-эффект. Цинк, магний, медь образуют М-, S- и Т-фазы, обладающие переменной растворимостью в алюминии. При 480 град. эти фазы переходят в твердый раствор, фиксируемый закалкой. При искусственном старении идет распад пересыщенного твердого раствора с образованием тонкодисперсных частиц метастабильных фаз, вызывающих максимальное упрочнение сплавов. Наибольшее упрочнение закалкой (465-475 град) и старение (140 град, 16 ч). После ТО низкая пластичность вязкость разрушения. Для повышения этих характеристик – двухступенчатое мягкое старение при 100-120 град, 3-10 ч и 160-170 град, 10-30 ч. Это приводит к коагуляции стабильных фаз. Предварительное зонное старение способствует их равномерному распределению, т.к. зоны Г-П. Для высоконагруженных деталей при сжатии.

71.Алюминиевые литейные сплавы, классификация по структуре. Силумины, их свойства, применение, маркировка. Классификация: Al-Si, Al-Cu, Al-Mg. 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. Большое применение силуминов с добавками магния (АК7ч), магния и марганца (АК9ч). Для средних и крупных литых деталей ответственного назначения. АК8М для литья под давлением. Марганец и титан + большая скорость кристаллизации при литье под давлением способствуют получению метастабильной структуры в отливке деталей.