Охарактеризуйте сущность операции термомеханической обработки, ее виды и цели проведения? Какое явление называют пресс-эффектом?
Термомеханическая обработка (структурное упрочнение)применяется длянекоторых сплавов алюминия с марганцем, хромом, никелем, цирконием, титаном и другими переходными металлами, температура рекристаллизации которых превышает обычно назначаемую температуру нагрева под деформацию или закалку. После закалки и старения таких сплавов в них сохраняется не перекристаллизованная (полигонизованная) структура с высокой плотностью дислокаций, что повышает ее прочность по сравнению с рекристаллизованной структурой. Это явление получило название структурного упрочнения. В результате структурного упрочнения значения σв и σ0,2 повышается до 30 – 40%. Наиболее сильно структурное упрочнение проявляется в прессованных полуфабрикатах (прутки, профили, трубы), поэтому это явление применительно к ним называется пресс-эффектом.
1.3.Специальные деформируемые алюминиевые сплавы
Как классифицируют специальные деформируемые алюминиевые сплавы?
Специальные деформируемые алюминиевые сплавы можно разделить на высокопрочные, ковочные и жаропрочные. Они, как и дюралюмины, упрочняемым термической обработкой.
Охарактеризуйте высокопрочные алюминиевые сплавы.
Высокопрочные алюминиевые сплавы маркируют буквой В. Химический состав и механические свойства некоторых деформированных высокопрочных сплавов представлены в Табл. 1.3.1.
|
|
|
Химический состав (%) и свойства некоторых деформированных высокопрочных сплавов.
Табл.1.3.1
| Сплав | Содержание элементов,% (остальное Al) | Режим термообработки | Механические свойства | |||||
| Cu | Mg | Mn | Прочие | σв, МПа | σ0,2,МПа | δ, % | ||
| В95 | 1,4-2,0 | 1,8-2,8 | 0,2-0,6 | 0,01-0,25Cr 5.0-7.0Zn | Закалка+ старение | 540 | 470 | 10 |
| В96 | 2,0-2,6 | 2,3-3,0 | 0,3-0,8 | 8-9Zn | 750 | 720 | 7 | |
Деформируемые алюминиевые сплавы на Al-Zn-Mg-Cu основе (типа В95, В96) имеют наиболее высокую прочность среди всех алюминиевых сплавов σв =500-750 МПа, но невысокую пластичность δ = 7-10%. Эффект старения в этих сплавах наиболее высок. Он достигается за счет выделения дисперсных фаз М (MgZn2) и Т (Mg3Zn3Al2). При высоком содержании цинка медь не участвует в старении, сохраняется в пересыщенном твердом растворе, повышая относительное удлинение и коррозионную стойкость. Сплавы этой системы легирования содержат добавки марганца и хрома (или циркония). Эти элементы, увеличивая неустойчивость твердого раствора, ускоряют его распад, усиливают эффект старения сплава, вызывают пресс- эффект.
|
|
|
Подобные сплавы, отличающиеся более высоким содержанием цинка, магния, меди, обладают повышенной прочностью. Так сплав В96 имеет sв = 700 МПа; s0,2 =650 МПа; d=7%, НВ 1900. Однако после указанной термической обработки сплавы имеют низкие пластичность и вязкость разрушения. Для повышения этих характеристик сплавы подвергают двухступенчатому смягчающему старению. Первая ступень старения - 100-120°С, 3-10 ч., вторая ступень – 160-170°С, 10-30 ч. Столь высокие температуры и большие выдержки второй ступени старения приводят к образованию и коагуляции стабильных фаз М, S и Т. Предварительное зонное старение (первая ступень) способствует их равномерному распределению, поскольку в сплавах этой системы стабильные фазы образуются из зон Гинье-Престона. После смягчающего старения сплав В95пч имеет: sв=540-590 МПа; s0,2=410-470 МПа; d=10-13%.
Охарактеризуйте технологические свойства и области применения высокопрочных алюминиевых сплавов.
Сплав В95 хорошо обрабатывается резанием и сваривается точечной сваркой. По сравнению с дюралюминами высокопрочные сплавы обладают большой чувствительностью к концентраторам напряжений и пониженной корозионной стойкостью под напряжением. У них меньше, чем у дюралюминов, предел выносливости (s-1) и вязкость разрушения (К1с). Профили из сплава В95 значительно прочнее листов. Это результат пресс-эффекта, который обусловлен присутствием в сплаве марганца и хрома. Сплавы обладают хорошей пластичностью в горячем состоянии и сравнительно легко деформируются в холодном состоянии после отжига. Их применяют для высоконагруженных деталей конструкций, работающих в условиях напряженного сжатия (обшивка, шпангоуты, силовые каркасы строительных сооружений) и для деталей без концентраторов напряжений.
|
|
|
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 359; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!