Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




АЛЮМИНИЙ, МАГНИЙ ,ТИТАН И СПЛАВЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Читайте также:
  1. А. Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью
  2. Алюминиевые сплавы.
  3. Анализ ФСП на основе анализа соотношения собственного и заемного капитала.
  4. АНТИФРИКЦИОННЫЕ СПЛАВЫ (БАББИТЫ)
  5. АССОРТИМЕНТ ПДП НА ЗЕРНОВОЙ ОСНОВЕ ИМПОРТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
  6. АССОРТИМЕНТ ПДП НА МОЛОЧНОЙ ОСНОВЕ ИМПОРТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
  7. АССОРТИМЕНТ ПДП НА РЫБНОЙ ОСНОВЕ ИМПОРТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
  8. АССОРТИМЕНТ ПДП НА ФРУКТОВО-ЯГОДНОЙ И ОВОЩНОЙ ОСНОВЕ ИМПОРТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
  9. В основе административной ответственности всегда лежит административное правонарушение.

Свойства алюминия. Алюминий - металл серебристо-белого цвета. Он является самым распространенным металлическим элементом земной коры. Основные его свойства следующие: небольшая плотность - 2,7 г/см3, низкая температура плавления – 6600С. Эти свойства и предопределяют область его применения. Алюминий быстро покрывается плотной пленкой окислов Al2O3, защищающих его от коррозии. Алюминий кристаллизуется в гранецентрированной решетке и не имеет аллотропических превраще­ний.

Таблица 16.

Марки алюминия и его назначение

Марка алюминия Содержание алюми­ния, %,(не менее) Назначение
Первичный (ранее ГОСТ 11069-74) А99 А7А0 Вторичный1 (ранее ГОСТ 295-79) АВ86 АВ91 АВ97 99,99 99,7 99,0 Электрические конденсаторы Проводники электрического тока фольга Проволока, листы, трубы и т.п. Для раскисления стали, модифи­цирования чугуна, алюмотермии
1 Вторичный алюминий содержит до 3% Mn

Технически чистый алюминий после прокатки и отжига имеет сле­дующие механические свойства: sв= 60 МПа; sт= 20 МПа, d = 40%; j = = 85%; твердость по Бринеллю 250 МПа. Нагартовкой (наклепом) sвалюминия можно повысить до 220 МПа.

Алюминий содержит некоторое количество примесей, главным обра­зом железа и кремния. В зависимости от степени чистоты алюминий разделяется на марки (табл. 16).

Технически чистый алюминий в качестве конструкционного матери­ала не применяется из-за его незначительной прочности, зато широко используются сплавы на его основе, многие из которых обладают очень высокой удельной прочностью sв/g.

 

ПРОИЗВОДСТВО АЛЮМИНИЯ.

 

Алюминий получают из руд, содержащих свободный глинозем Al2O3, или из гидратов окиси алюминия - бокси­тов, каолина, нефелина, алунита. Наивысшее содержание алюминия в бокситах и составляет 40-60%. При производстве алюминия сначала из руд щелочным или электрометаллургическим способом получают свобод­ный глинозем Al2O3.

Металлический алюминий получают из свободного глинозема путем его электролитического разложения. Под действием постоянного тока при 9500С разлагается на металлический алюминий и кислород. Алюми­ний, обладающий большей плотностью, отлагается на угольной подине ванны, являющейся катодом, а кислород соединяется с углеродом угольных анодов. Полученный электрическим путем алюминий содержит различные нежелательные примеси, растворенные газы, неметаллические включения, поэтому алюминий-сырец рафинируют. Электролитическое ра­финирование позволяет получить алюминий высокой чистоты (до 99,99% Al).

Технические сплавы алюминия. Алюминиевые сплавы делятся на де­формируемые и литейные.

Деформируемые сплавы подразделяются на следующие группы: сплавы высокой прочности - дюралюмины и сплавы типа В95, выпускаемые в виде проката (листы, трубы, фасонные профили);

ковочные сплавы, применяемые для изготовления деталей ковкой и штамповкой;

сплавы для сварных конструкций;

теплопрочные сплавы для работы при повышенных температурах.

Дюралюмин - это сплав системы Al-Cu-Mg с постоянными примесями Si и Fe. Для повышения коррозионной стойкости в дюралюмин вводится Mn.

Наиболее распространен сплав Д16, в состав которого входят: Cu

- 4,4%; Mg - 1,5%; Mn - 0,6%; Si < 0,5%; Fe < 0,5%. Структура дюра­люмина в отожженном состоянии состоит из твердого раствора и интер­металлических соединений

Al2CuMg, CuAl2 и FeAl3. После закалки с температуры 5000С структура сплава представляет собой пересыщенный твердый раствор и нерастворенные частицы соединения FeAl3.

На транспорте широко применяют сплавы Д16АТ, Д16Т, Д16АМ и Д16М. Буква А означает, что сплав плакирован тонким слоем чистого алюминия, Т - подвергнут термической обработке, М - модифицирован­ный.

Сплав В95 - это высокопрочный сплав системы Al-Zn-Mg-Cu. Его состав следующий: Zn - 6%; Mg - 2,3%; Cu - 1,7%; Mn - 0,4%; Cr - 0,15%. Цинк, магний и медь образуют с алюминием твердый раствор и вторичные фазы - интерметаллические соединения. Марганец и хром вводят для усиления эффекта старения и повышения коррозионной стой­кости. Сплав В95 удовлетворительно куется, штампуется и прокатыва­ется.

Отечественная промышленность выпускает еще более высокопрочный сплав В96, в состав которого входит: Zn - 8%; Cu - 1,7%; Mn - 3%; Mn - 0,35%; Cr - 0,15%. После закалки и старения сплав В96 имеет такие свойства: sт= 680 МПа; sв= 720 МПа; d = 8%.

Удельная прочность сплавов В95 и В96 равняется 25, тогда как рельсовая сталь имеет удельную прочность 10. Эти сплавы весьма чувствительны к концентраторам напряжений, что необходимо учитывать при конструировании и обработке деталей из них.

В качестве ковочных применяют алюминиевые сплавы повышенной пластичности в горячем состоянии. Этим требованиям удовлетворяет сплав типа АК8, состав которого следующий: Cu - 4,4%; Mg - 0,6%; Mn

- 0,7%; Si - 0,9%. Ковочные сплавы упрочняют закалкой и искусствен­ным старением. Применяют их для изготовления деталей сложной формы штамповкой и ковкой.

Сварные конструкции изготовляют из сплавов, которые хорошо свариваются, отличаются высоким сопротивлением коррозии, легко об­рабатываются давлением в холодном состоянии. Это сплавы:

АМц, содержащий 1-1,6% Mn, термообработкой не упрочняется, ме­ханические свойства повышаются нагартовкой;

магналий АМг, содержащий 2-2,8% Mn, закалке и старению не под­вергается, упрочняется нагартовкой;

авиаль АВ, содержащий 0,6% Mg и 0,8% Si, упрочняется закалкой и старением, после чего имеет следующие показатели механических свойств: sт= 280 МПа; sв= 330 МПа; d = 16%; НВ = 950 МПа.

Литейные алюминиевые сплавы разделяют на силумины и теплопроч­ные сплавы.

Применяемые для отливок сплавы должны обладать хорошей жидко­текучестью. Этому требованию лучше других удовлетворяют Al-Si-спла­вы - силумины. Эвтектическая концентрация кремния составляет 11,7%. Сплав, содержащий 10-13%, обладает наилучшими литейными свойствами. Для получения мелких кристаллов в эвтектике и повышения механичес­ких свойств силумин модифицируют путем введения в жидкий металл со­лей натрия. Силумины маркируют буквами АЛ (АЛ2, АЛ4 и т.д.). В качестве теплопрочных литейных сплавов применяют алюминиевые сплавы, легированные медью, магнием, железом и кремнием.

 

МАГНИЙ И ЕГО СПЛАВЫ

Особенность магния - небольшая плотность, равная 1,75 г/см3, и низкая температура плавления – 6510С. Магний и его сплавы легко воспламеняются и при горении дают высокую темпера­туру. Технически чистый магний в качестве конструкционного материа­ла не применяют из-за низкой прочности.

Сплавы магния получают легированием алюминием, марганцем, а иногда торием, церием, цирконием. Наиболее часто магний легируют алюминием и цинком, которые входят в состав твердого раствора и об­разуют в двойных сплавах соединения Mg4Al3, MgZn2, а в тройных Mg4Al3Zn3. Применяют как деформируемые, так и литейные магниевые сплавы.

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
 | ТИТАН И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

Дата добавления: 2014-10-08; просмотров: 700; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.003 сек.