Алуминий и неговите сплави 1

Алуминий и неговите сплави са разделени съгласно метод за производство на деформируем подложени на лечение налягане и леене се използват като леярската форма; за прилагане на топлинна обработка - от термично закаляване и топлинна закаляване, а също и в системите за легиране.

Механичните свойства на алуминиеви сплави

Влиянието на легиращи елементи за заваряване

Легиращи елементи в алуминиеви сплави са: манган, мед, литий, цинк, магнезий, силиций, желязо, никел и други модифициращи добавки - титан, цирконий, бор, и др ...
Химични елементи, разгледани в изследването на заваряемостта на алуминий и неговите сплави, са разделени в три групи:
Легиращи елементи - специално въведени в алуминий (или сплави) добавки (обикновено повече от 0.5-1%) до получаване на желаните свойства на генерирани основната сплав (Mg, Cu, Si, Zn, и т.н.).
Модификатори - специално тези елементи се прилагат, обикновено по-малко от 1%, за специални свойства на материала. Тези малки адитивен ефект върху кинетиката на разграждане на свръхнаситен твърдия разтвор, и следователно, да променят структурата на сплавта, механични, корозия и други технологични свойства на материала (това следва да включва Mn, Zr, Cr, Ti, V, и някои редкоземни елементи).
Примеси - елементи, присъстващи в сплавта (обикновено по-малко от 0.5%), които не са въведени, и взети заедно с алуминиева или модифициране и легиращи елементи като техните сателити от заряда (Fe, Si, Na, SN, Bi и и др.).

алуминиеви системи

Алуминий с легиращи елементи заедно образуват различни системи, съдържащи два до пет компоненти. Системи имат различни механични, корозивни, технологични свойства, различни структури, като всяка система се състои от няколко сплави. Показани са алуминиеви сплави система, включени в тях, техните химически състав, свойства и заваряемост.

Система на алуминий - магнезий (Al - Mg)

Al-Mg система (magnaly) е един от най-обещаващите в дизайна на заварени сплави. Сплавите на тази система (Mg <10%) относятся к группе термически не упрочняемых, высокие свойства их достигаются вследствие увеличения концентрации магния в пересыщенном твердом растворе.
Magnalium сплави присъща висока еластичност, корозионната устойчивост на средните стойности на якост и получаване на якост, ниска чувствителност към подчертае концентратори.
Едно от основните предимства на тази група са високи стойности на якост свойства в сравнение със свойствата на термично втвърдяващи алуминиеви сплави в темперирани състояние. При заваряване Magnalium алуминиеви заварки стават почти равна сила неблагородни метали.
При разработването заваряема Al-Mg сплав (magnaly), предназначен за създаване на непрекъсната поредица от легирани стомани така. Горната граница на магнезиев съдържание на същата степен е едновременно ниска граница на следната марка сплав, и малки допълнения и примеси предложените единни. Тази процедура ще бъде напълно изключена в металургичен завод брак от химическия състав на сплавите леене на тази група.
Структурата на Al-Mg сплави е - твърд разтвор с включването на интерметални - фаза (Mg5Al8), броя и размера на които зависи от съдържанието на магнезий. Сплави с относително малки добавки от магнезий (3.5%) се характеризират с доста голяма зърно микроструктура. Допълнително увеличаване на магнезий (7.5%) Micrograin смила, структурата става равномерно и фини зърна. С увеличаване на количеството на магнезиев b- фаза увеличава намалява размера.
Hot крехкост. Въведение в Алуминий 0,5 ... 0,7% Mg сплав значително увеличава склонността за крекинг (

въздухоплавателни средства;
корабостроене;
машиностроенето (заварени резервоари, нитове, бензин тръбопроводи, петролни линии);
за производство на армировка на строителни конструкции;
за производството на части охлаждане;
за производството на декоративни битови предмети и др.

Системи за алуминий - мед (Al - Cu)

Специална роля в индустрията играе термично втвърдяващи сплави Al-Cu система (дуралуминиум). Заедно с относително високи стойности на якостните характеристики на тези сплави имат добра пластичност, включително високо технологична пластичност.
Система Al-Cu себе си е добро обработваемост при ниски температури. С намаляване на температурата, като същевременно увеличава силата и пластичност характеристики. Сплави и заварени заедно с високи оперативна съвместимост заварки при ниски температури.
В сравнение с други системи сплави Al-Cu сплави са много чувствителни към подчертая концентратори. Въпреки това, тези сплави работят успешно при температура до + 2500o В.
Недостатъците на Al-Cu сплави следва да включват ниската им цялостната устойчивост на корозия. Въпреки, че след топлинна обработка (закаляване + изкуствено стареене) те имат задоволителна устойчивост на корозия под напрежение. Във връзка с това строителство изисква надеждна защита от атмосферните влияния и агресивни влияния на околната среда. В момента, разработена и успешно се прилага система за защита от корозия. За защита срещу корозия лист дуралуминиум нейната повърхност, покрити с чист алуминий.
За инженерни сплави в тази група са от особено значение. Те са необходими за производството на съдове за течен кислород и водород. Открихме най-голямо приложение в самолетната индустрия за производството на някои части от турбореактивни двигатели.
Система на алуминиево-силициеви (Al - Si)
Силицият въвежда в алуминиеви сплави като специална добавка или присъства като примес.
силиций на добавка в алуминиево леене оставя да се създаде група от двоични сплави Силумин тип (евтектична композиция), които показват добри свойства на леене: висока течливост и цялост при повишена устойчивост на корозия.
Hot крехкост. Нисколегирани сплави на Al-Si (1 ... 2% Si) по време на заваряване имат висока устойчивост на образуването на пукнатини кристализация. С увеличаване на съдържанието на силициев диоксид (от 0.4 до 2%) крекинг съотношение стойност (К) достига 2 ... 3%.
Механични свойства. Поради липсата на втвърдяване фази Al-Si сплави са инертни към топлинната обработка.
Въвеждането на силиций в алуминий до 2,0% повишава неговите якостни свойства и намалява неговата гъвкавост.
Устойчивостта на корозия. Al-Si сплави и техните заварени съединения имат висока устойчивост на корозия. Силиконовата не уврежда устойчивостта на корозия на алуминий и неговите сплави. Както корозионната устойчивост в междинно положение между magnaly и дуралуминиум.
С увеличаване на съдържанието на силиций в сплавите до 2%, когато се тестват заварени проби отбелязани тяхната висока устойчивост на корозия.
Смятат основното им предназначение:

въздухоплавателни средства;
вагон;
коли и изграждане на селскостопанска техника за производство на обвивки, колела части, шасита и уреди.

алуминий-цинк система (Al - Zn)

Бинарните сплави Al-Zn за малки добавки на Zn (<10%) в промышленности не применяются. Совместное введение в алюминий цинка, меди, магния позволило создать группу высоко прочных конструкционных сплавов, нашедших широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.
В системата Al-Zn AA Bochvar и ZA Sviderskaya открити феномена на супер пластичност, което прави възможно да се разработи гама в излишък от пластмаса сплав AL-Zn.
Hot крехкост. Цинк уврежда заваряемост и алуминиеви сплави. Увеличаването съдържанието на цинк в алуминиев води до значително увеличение на горещи чупливост сплави. С въвеждането на цинк в алуминиева стопилка се увеличава вискозитета. Това влияе неблагоприятно на способността на течната фаза да се лекува пукнатини в метал втвърдяването.
Механични свойства. Цинкът е един от основните легиращи елементи на алуминиеви сплави (като мед, магнезий). Al-Zn сплави принадлежат към групата на термично втвърдяващата. Ефект на топлинна обработка (втвърдяване + естественото стареене) - ниско (12 ... 15 МРа). Увеличението на цинк сплав до 6% увеличение 80-130 МРа, еластичността на основния метал и заварка значително намалява (от 180 до 110).
Устойчивостта на корозия. Цинк има отрицателно влияние върху устойчивостта на корозия на сплавта. С увеличаване на съдържанието на алуминий на резистентност цинк корозия влошава.

Система на алуминий - магнезиев - силиций (Al - Mg - Si)

60%) се простира по протежение на quasibinary сечение.
Механични свойства. Сплави на Mg-Al-Si група са термично втвърдяващи. Ефектът на изкуствено стареене варира от 60 до 100 МРа. В зависимост от химичния състав на сплавта. в граници от 100 до 360 МРа (след изкуствено стареене).
омекотяване коефициент () на основния метал по време на заваряване зависи от съдържанието на силиций в сплавта. Ако символът <0,2% Si и <0,4% Mg коэффициент разупрочнения составляет 0,8 …0.9 %, то при дальнейшем повышении кремния (> 04%) за всяко магнезиев съдържание - = 0.5 ... 0.6.
Ъгъл на огъване варира от 160 (за двукомпонентни сплави Al-Si и Al-Mg) до 30 ... 60 ° в сплавите от quasibinary секция в трифазен област + Mg2Si-Si.
Устойчивостта на корозия. Най-високата устойчивост на корозия в системата Al-Mg-Si сплави са разположени в-твърд разтвор и quasibinary сечение. Ниска устойчивост на корозия на сплави, които са в трифазен област - Mg2Si - Si. Устои сплави Al - Mg - Si корозивни унищожаване зависи от съдържанието на силиций в сплавта и количеството на Mg2Si фаза.