"У К Р Б А С"

тестовый информационный web-портал

Алюминиевые сплавы деформируемые, прессованные и литейные

Алюминиевые сплавы подразделяются на деформируемые (ГОСТ 4784-74), прессованные (ГОСТ 21488-76) и литейные (ГОСТ1583-89Е).

Деформируемые обработкой алюминиевые сплавы отличаются хорошей пластичностью  (δ до 40%),  но невысокой прочностью. К ним относятся сплавы алюминия с магнием и марганцем. Это сплавы АМц,  с содержанием 1-1,6 % Mn,  АМr2,  АМr5,  содержащие до 1,6% Mn  и до 5,8% Mg.

Они используются для изготовления сварных или штампованных малонагруженных конструкций, устойчивы к коррозии. Могут быть упрочнены методами холодной деформации.  К деформируемым прессованием относятся сплавы системы алюминий–медь–магний с добавками других компонентов, например марганца – дюралюмины. Наибольшее применение имеют сплавы Д18 (Cu – 2,2-3%; Mg – 0,2-0,5%) и Д16 (Cu – 3,8-4,6%; Mg – 1,2-1,8% и 0,3-0,9% Mn). Дюралюмины в любом состоянии хорошо деформируются, могутбыть подвергнуты закалке в воде и старению.  Сплавы типа В95  являются наиболее прочными и содержат в своем составе 6% Zn, 2,3% Mg, 1,7% Cu, 0,4% Mn, 0,2% Cr. Недостатком этих сплавов является то, что они работают при температуре менее 150 градусах С и подвержены коррозии. Для работы при повышенных температурах используются сплавы АК4,  АК6,  АК8,  АК4-1,  хорошо подвергающиеся ковке и штамповке.

Алюминиевые деформируемые сплавы обладают высокими физикомеханическими характеристиками,  технологичны при изготовлении,  и используются в судо- и  авиамашиностроении, в строительстве,  сельском хозяйстве,  производстве электро-  и бытовой техники и электронном машиностроении. В авиастроении эти сплавы являются основным конструкционным материалом и составляют 80-85% веса планера современного самолета.

С целью повышения надежности самолетов разработаны новые высокопрочные алюминиевые деформируемые сплавы системы Аl–Zn–Mg–Сu и среднепрочные сплавы системы Аl–Cu–Mg. Эти сплавы имеют повышенные параметры вязкости разрушения и трещиностойкости,  сопротивления усталости и коррозионной стойкости и обладают повышенными прочностными свойствами.  Наиболее перспективными для авиации являются следующие марки: В95пчТ2, В95очТ2, 1973, 1933  системы Аl–Zn–Mg–Сu и 1161, 1163 системы Аl–Cu–Мn.  Сплавы 1973, 1933  и 1161  дополнительно содержат цирконий. Сплавы, легированные литием, обладают пониженной плотностью. 27 Свариваемый сплав 1420 системы Аl–Mg–Li–Zr отличается самой низкой плотностью (d=2470 кг/м3) и обеспечивает высокую удельную прочность σ в/d=17  км),  а также снижение массы конструкций до 20-25%.  Предел прочности сварных соединений σ в составляет примерно 0,8σ в основного материала.

Для изготовления тонких листов на базе системы Аl–Cu–Li–Zr  разработаны сплавы 1450  и 1451,   которые по основным служебным характеристикам не уступают сплаву В95, но позволяют на 10% снизить массу конструкции и на 10% повысить его жесткость.

Разработаны сплавы 1430 и 1440  на базе системы Аl–Mg–Li–Cu–Zr с более низкой  (на 7-8%)  плотностью и более высоким  (на 10%)  модулем упругости и достаточно высокими параметрами сопротивления усталости и вязкости разрушения,  по сравнению со сплавами системы Аl–Cu–Mg типа Д16.

В табл.1.3 указаны  свойства алюминиевых деформируемых сплавов.


Свойства алюминиевых деформируемых сплавов

 Марка сплава Вид заготовки σ d, МПа
 σ 0,2, МПа
 δ , %
 В95пчТ2 лист
 510-540 450-480
 10-12
 1973Т2
 лист 550-570
 500-520
 10-12
 1933Т3
 штамповка 450
 390
 8
 1161НТМО плита 450
 340
 12
 1161Т панель
 450 340
 12
 1163Т7
 плита 460
 345
 12

Алюминий-литиевые сплавы по сравнению с традиционными алюминиевыми довольно дорогие и поэтому их применяют эффективно только в тех конструкциях, где необходимо снижение массы. Для изготовления корпусных деталей приборов используют сплавы типа 1420, обладающие эффектом сверхпластичности, что позволяет в 1,5-2 раза снизить трудоемкость без применения механической обработки.

В автомобиле-  и тракторостроении для деталей двигателей и систем распределения выхлопных газов,  работающих при температурах до 500°С, используют механически легированный алюминиевый жаропрочный материал Аl – 3%  С,  обладающий высокой прочностью  (σ в = 470  МПа, σ в 350 = 190 МПа, 350 σ 100 = 110 МПа) и коррозионной стойкостью. Благодаря высоким антифрикционным свойствам его используют для изготовлении узлов трения,  что позволяет при замене деталей из стали и титана обеспечить снижение массы на 30%.

Алюминиевые литейные сплавы обозначаются буквами АЛ и подразделяются на 5 групп.

Группа  1 –  силумины –  сплавы системы алюминий –  кремний  (АЛ2, АЛ4, АЛ9). Эти материалы устойчивы к коррозии,  обладают хорошей текучестью и малой усадкой. Для модификации в них вводят металлический натрий,  в результате чего структура становится мелкозернистой,  а материал приобретает пластичность.

Группа  2 –  сплавы системы алюминий–кремний–медь  (АЛ3,  АЛ5, АЛ6), а также АЛ32, содержащий еще марганец и титан. 

Группа 3 –  сплавы системы алюминий–медь (АЛ7 и АЛ19)  содержат повышенное содержание меди, что сказывается на их цене.

Группа 4 – сплавы системы алюминий–магний (АЛ8, АЛ13, АЛ22) обладают низкой плотностью, хорошей коррозионной стойкостью и высокими механическими характеристиками. Используются при изготовлении отливок в автомобильном производстве.

Группа 5 – сплавы на основе алюминия и других компонентов. Например, сплав АЛ24 содержит марганец, магний, цинк, титан и др.

Среди последних разработок можно выделить сплавы ВАЛ 12, ВАЛ 14, ВАЛ 16. Высокопрочный сплав ВАЛ 12 на основе системы Al–Zn–Mg–Сu предназначен для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования по прочности и усталости. Он может успешно конкурировать как с алюминиевыми деформируемыми сплавами,  так и с малоуглеродистыми сталями, некоторыми латунями и бронзами.  Детали из сплава ВАЛ 12 могут длительно работать при 200°С и кратковременно при 250°С. Детали, получаемые литьем по методу жидкой штамповки, при которой кристаллизация происходит в металлической форме под  давлением, обладают особо высокими механическими свойствами:  σ в = 550-600  МПа, σ 0,2 = 500-550 МПа, δ = 3-6%,  σ −1= 140-160 МПа.

Высокопрочный и жаропрочный сплав ВАЛ14 (система Аl–Cu–Mn–Cd) имеет высокие физико-механические характеристики (σ в=400-500 МПа,  σ −1 = 904-120 МПа,  δ = 7-15%), и предназначен для деталей, испытывающих большие динамические и вибрационные нагрузки. Детали из этого сплава могут длительно работать при 300°С и кратковременно при 350°С.

Сплав ВАЛ16 обладает высокой коррозионной стойкостью и хорошей свариваемостью. Детали из этого сплава могут успешно работать в любых климатических условиях при температурах до 150°С. Материал обладает хорошей свариваемостью (коэффициент ослабления сваркой 0,9-1,0) и высокими механическими свойствами (σ в = 300-350 МПа,  δ =10-15%), что позволяет применять его для изготовления сварных конструкций с деформируемыми сплавами типа АМГ6.

В изделиях современного машиностроения алюминиевые литейные сплавы, обладающие высокой удельной прочностью, заменяют чугун и малоуглеродистые литейные стали.  Сравнительные значения механических свойств литейных сплавов, серого чугуна и стали, применяемых для изготовления литых заготовок деталей машин, приведены в табл. 1.4. 

Сравнительные характеристики алюминиевых сплавов, стали и чугуна

 Материал Марка
сплава
 σ d,
МПа
 δ , % d,
кг/м3
σ d/d
км
 Литейные
алюминиевые
сплавы
Ал4
Ал5
Ал9
Ал9-1
Ал-19
Ал-32
ВАЛ8
ВАЛ12
ВАЛ14
ВАЛ16
230-240
220-250
210-230
240-300
300-340
250-270
350-400
550-580
400-500
300-350
2,0-3,5
0,5-2,5
1,0-3,0
2,0-5,0
4,0-8,0
1,5-2,0
4,0-6,0
3,0-5,0
4,0-10,0
10,0-15,0
2650
2680
2660
2690
2780
2650
2730
2820
2800
2570
8,5-9,0
8,2-9,0
7,7-8,6
8,3-11,2
10,8-12,2
9,4-10,1
12,8-14,6
18,7-20,5
14,2-17,8
11,7-13,6
 Серый чугунСч18
Сч28
180
280
 -
 -
7200
7500
2,5
3,7
 СтальСт35400
 15,0
 7800
 5,1

Область применения алюминиевых литейных сплавов весьма широка и постоянно расширяется:

–  в авиастроении – силовые детали фюзеляжа, агрегатов, приборов;
–  в судостроении –  кронштейны палубных надстроек,  корпуса механизмов управления и компасов;
–  в машиностроении – корпуса электродвигателей, роторов компрессоров, насосов, редукторов, вентиляторов; крыльчатки, шкивы ременных передач, муфты сцепления,  корпуса и крышки картеров,  коробки скоростей, редукторы, головки и блоки цилиндров, поршни;
–  в текстильной промышленности – станины ткацких станков, бобины, корпуса и кожухи швейных машин;
–  в пищевой промышленности – детали смесителей, просеивающих агрегатов, разливочных машин;
–  в электротехнической промышленности – детали контактных соединений, панели, радиаторы охлаждения, платы и корпуса приборов;
–  при производстве бытовой техники – детали бытовых приборов, кухонная утварь.

Алюминиевые литейные сплавы по сравнению с чугунами и сталями обладают рядом важных преимуществ:  возможностью получать более точные литые заготовки с малой шероховатостью поверхности высокопроизводительными методами литья в металлические формы (в кокиль, под давлением, жидкой штамповкой), а также более высокой коррозионной стойкостью.

Замена чугуна и стали литейными алюминиевыми сплавами позволяет получать значительный технико-экономический эффект за счет:  снижения массы (металлоемкости) конструкций; повышения эксплуатационной надежности и долговечности;  уменьшения трудоемкости благодаря применению более точных литых заготовок, а также более легкой обрабатываемости резанием.

КОНТАКТЫ ДЛЯ ПРИОБРЕТЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ:
+38 068 695 88 49
ukrbas@gmail.com


Календарь новостей

«  Декабрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Текущие новости


Поиск по сайту

Loading

Цены и котировки

10.12.2018 07:16 Курсы основных мировых валют

"MetalTorg.Ru онлайн-информер"

Погода



Опрос

Какой алюминиевый сплав Вы считаете самым востребованным?
Всего ответов: 720


Яндекс цитирования Rambler's Top100