Алюминиевые сплавы и области их применения.
Предыдущая26272829303132333435363738394041Следующая
Деформируемые алюминиевые сплавы.
Коррозионностойкие сплавы повышенной пластичности разделяют на две группы:
а) сплавы на основе системы Al-Mn (АМц ) и Al-Mg (АМr6), не упрочняемые термической обработкой. Их применяют для изготовления коррозионностойких изделий методами глубокой вытяжки и сварки (сварные бензобаки, трубопроводы для масла и бензина, корпуса и мачты судов)
б) сплавы системы Al-Mg-Si (АВ, АД31, АД33), упрочняемые закалкой (520-530º С) и искусственным старением (150-170º С, 10-12 ч). Сплавы АД31 и АД33 обладают большой коррозионной стойкостью и могут работать в интервале температур от -70 до +50º С. Из сплавов АВ (авиаль), АД31 и АД33 изготавливают лопатки и детали кабин вертолетов.
Дуралюмины. Сплавы системы Al-Cu-Mg (Д1, Д16, Д18, Д19, ВД17 и др. Упрочняются термической обработкой, хорошо свариваются точечной сваркой, удовлетворительно обрабатываются резанием (в термоупрочненном состоянии). Дуралюмины широко применяются в авиации для изготовления лопастей воздушных винтов (Д1), силовых элементов конструкций самолетов (Д16, Д19), заклепок (В65, Д18) и др.
Высокопрочные сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu (В93, В95, В96Ц) характеризуются большими значениями временного сопротивления (до 700 МПа).рабочая температура высокопрочных сплавов не превышает 120º С. Сплавы используют для изготовления высоконагруженных изделий, как правило, работающих в условиях сжатия (стрингеры, шпангоуты, лонжероны и др.).
|
|
|
Высокомодульный сплав 1420 (система Al-Mg-Li) обладает за счет легирования алюминия литием и магнием пониженной плотностью и одновременно повышенным модулем упругости по сравнению со свойствами сплава Д16. Сплав может быть использован для замены в изделиях сплава Д16, обеспечивая при этом снижение их массы на 10-15 %.
Ковочные сплавы АК6 и АК8 (система Al-Mg-Si-Cu). Удовлетворительно свариваются, хорошо обрабатываются резанием, но склонны к коррозии под напряжением. Применяют для изготовления деталей самолетов работающих под нагрузкой (рамы, пояса лонжеронов, крепежные детали).
Жаропрочные алюминиевые сплавы системы Al-Cu-Mn (Д20, Д21) и Al-Cu-Mg-Fe-Ni (АК4-1) применяют для изготовления деталей (поршни, головки цилиндров, диски и лопатки компрессоров), работающих при повышенных температурах (до 300º С). Жаропрочность достигается за счет легирования сплавов никелем, железом и титаном.
Литейные алюминиевые сплавы.
Конструкционные герметичные сплавы систем Al-Si (АЛ2) и Al-Si-Mg (АЛ4, АЛ9, АЛ34) получили название силумины.
АЛ2 близок к эвтектоидному составу (10-13 % Si) и отличается высокими литейными свойствами, коррозионной стойкостью, большой плотностью отливок. Сплав АЛ2 используют для изготовления мелких, а АЛ4 и АЛ9 – средних и крупных литых деталей (корпусов компрессоров, картеров двигателей внутреннего сгорания). Сплав АЛ34 применяют для отливок, получаемых литьем под давлением (блоков цилиндров автомобильных двигателей).
|
|
|
Высокопрочные и жаропрочные литейные сплавы.
В эту группу входят сплавы системы AL-Cu- Mn (АЛ19), Al-Cu-Mn-Ni (АЛ33) Al-Si-Cu-Mg (АЛ3, АЛ5).
Легирование сплава АЛ19 титаном обеспечивает ему высокие механические свойства при комнатной и низких температурах, а дополнительное легирование церием и цирконием – жаропрочность при температурах до 300º С.
Сплав АЛ33 характеризуется высокой жаропрочностью, хорошей обрабатываемостью резанием, однако имеет пониженные литейные свойства и коррозионную стойкость.
Сплавы АЛ3 и АЛ5 отличаются повышенной жаропрочностью при температурах 250-270º С, но пониженной коррозионной стойкостью.
Титан и его сплавы.
Предыдущая27282930313233343536373839404142Следующая
Титан – металл серебристо-белого цвета. Титан легок ( плотность 4,5 Мг/м3), тугоплавок (температура плавления 1665º С), весьма прочен и пластичен. На поверхности его образуется стойкая окисная пленка, за счет которой он хорошо сопротивляется коррозии в пресной и морской воде, а также в некоторых кислотах. При температурах до 882º С он имеет гексагональную плотноупакованную решетку ( 
- титан с ГПУ), при более высоких температурах - объемно-центрированный куб ( 
- титан с ОЦК решеткой). Предел прочности титана – 300-1200 МПа, относительное удлинение – 4-30 %. Предел прочности титановых сплавов – 350-1000 МПа, относительное удлинение – 4-10 %.
|
|
|
Титан можно легировать различными элементами. Некоторые из них стабилизирует - состояние, другие - состояние. Следовательно, различают сплавы , и + . Основными легирующими элементами в таких сплавах являются алюминий, олово, ванадий, хром, молибден, кобальт и некоторые другие.
По технологии производства титановые сплавы подразделяют (классифицируют) на деформируемые, литейные и порошковые, по физико-химическим, в том числе механическим, свойствам на высокопрочные, обычной прочности, высокопластичные, жаропрочные и коррозионностойкие.
Применение сплавов титана. Из сплавов титана изготавливают: обшивку самолетов (на постройку одного сверхзвукового самолета идет от 4 до 25 т титана), морских судов, подводных лодок, корпуса ракет и двигателей, диски и лопатки стационарных турбин и компрессоров авиационных двигателей, гребные винты. Баллоны для сжиженных газов, емкости для агрессивных химических сред и др.
|
|
|
Цинк.
Цинк – металл светло-серо-голубоватого цвета, хрупкий при комнатной температуре, при нагревании до 100-150º С становится пластичным. Цинк относится к металлам с гексагональной кристаллической решеткой. Температура плавления 419,5º С.
Жаростойкие и жаропрочные никелевые сплавы.
В качестве сплавов для деталей, работающих при 700-1000º С, наибольшее применение находят сплавы на основе никеля.
Никель – вязкий металл с сильным блеском. По своей структуре он относится к металлам с кубической гранецентрированной решеткой. Температура плавления 1455º С. Никель можно ковать, прокатывать и вытягивать в проволоку. Предел прочности никеля при растяжении составляет 400-700 Н/мм2. Он устойчив к коррозии в воде, в том числе морской, в щелочах, растворах солей и многих органических кислотах.
Жаропрочные сплавы.
Предыдущая28293031323334353637383940414243Следующая
(Жаропрочность – сопротивление металла ползучести и разрушению в области высоких температур при длительном действии нагрузки.
Ползучесть – это деформация, непрерывно увеличивающаяся и завершающаяся разрушением под действием постоянной нагрузки при длительном воздействии высоких температур.)
Развитие жаропрочных никелевых сплавов началось с небольших добавок титана и алюминия к нихрому. Сплав, содержащий 2,5 %титана, 1,5 % алюминия, 20 % хрома, на основе никеля получил название нимоник-80. Аналог этого сплава - сплав ХН77ТЮ, кроме никеля он содержит 19-20 % хрома, 2,3-2,7 % титана, 0,55- 0,95 % алюминия.
Для работы при 800-1100º С применяют сплав ХН55ВМТФКЮ (рабочие лопатки турбин).
Жаропрочные никелевые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Жаропрочные свойства деформируемых сплавов формируются при термической обработке. Литейные жаропрочные никелевые сплавы по составу сходны с деформируемыми, но обычно содержат большее количество алюминия и титана. У литейных жаропрочных сплавов высокие прочностные характеристики при повышенных температурах. Так длительная прочность сплава марки ЖС6К составляет 320 МПа при температуре 900º С и 160 МПа при 1000º С. Эти сплавы применяют для изготовления сопловых и рабочих лопаток газотурбинных авиационных двигателей.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 244; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!