Ак4 1 сплав: АК4 алюминий — свойства, расшифровка алюминиевого сплава АК4

alexxlab | 28.01.2023 | 0 | Разное

Содержание

Жаропрочные ковочные алюминиевые сплавы АК4, АК4-1

Краткая информация

Сплавы АК4, АК4-1 хорошо деформируются в горячем состоянии. Характеристики механических свойств полуфабрикатов из сплавов позволяют применять их при повышенных температурах.
Сплавы отличаются невысокой коррозионной стойкостью, склонны к коррозионному растрескиванию. Детали следует анодировать и защищать лакокрасочными покрытиями.
Сплавы удовлетворительно свариваются точечной и роликовой сваркой, хорошо обрабатываются резанием. Жаропрочные ковочные сплавы применяют для изготовления деталей двигателей, работающих при повышенных температурах. Сплав АК4-1 применяют в качестве конструкционного материала (в виде листов, профилей, штамповок) в машиностроении и самолетостроении.
Для уменьшения коробления и поводок закалку деталей сложной конфигурации можно производить в кипящей воде.

Общая характеристика

Жаропрочные алюминиевые сплавы АК2, АК4 и АК4–1 по у химическому и фазовому составам близки к сплавам типа дуралюмин. Как и дюралюмины, сплавы АК2, АК4 и АК4 — основаны на системе легирования Al–Cu–Mg, основными упрочняющими фазами при термической обработке служат фазы S-Al

2CuMg и CuAl₂. Cплавах АК2, АК4 и АК4–1 отличаются от дюралюминов тем, что в качестве легирующих элементов в значительных количествах содержат железо, никель и кремний. Сплавы АК4 и АК4–1 менее легированы по меди. Это определяет изменение структуры и свойств при комнатной и повышенных температурах. Сплав АК2 — один из первых жаропрочных сплавов этой группы, долгое время его применяли для деталей авиационных двигателей. В настоящее время он практически вытеснен сплавами АК4 и АК4–1. Сплавы АК4 и АК4𔂿 более жаропрочные, чем сплав АК2. Механические свойства сплавов АК4 и АК4–1 близки. Сплав АК4–1 получили модификацией сплава АК4, в котором кремния содержится в качестве примеси не более 0,35 % или в пределах 0,10–0,25 %.

Сплавы АК4 и АК4–1 отличаются технологическими свойствами. Сплав АК4–1характеризуется более высокими технологическими свойствами при литье и обработке давлением (ковке, штамповке, прессовании, прокатке), он почти полностью заменяет сплав АК4 для производства поковок и штамповок.

Химический состав сплавов

Сплав АК2 по содержанию меди и магния близок к сплаву Д1. Сплавы АК4 и АК4—1 содержат одинаковое количество меди и магния и в системе AL-Cu попадают в двухфазную область, а избыточный магний дополнительно насыщает α‑твердый раствор. В зависимости от присутствия железа, никеля и кремния фазовый состав сплавов может существенно различаться, что приводит к изменению и характера упрочнения.

Химический состав (%)
Марка сплава	Cu	Mg	Fe	Ni
АК2	3,5 ‑ 4,5	0,4 ‑ 0,8	0,5 ‑ 1,0	1,8 ‑ 2,3
АК4	1,9 ‑ 2,5	1,4 ‑ 1,8	0,8 ‑ 1,3	0,8 ‑ 1,3
АК4 ‑ 1	1,9 ‑ 2,7	1,2 ‑ 1,8	0,8 ‑ 1,4	0,8 ‑ 1,4
АК4 ‑ 1ч	2,0 ‑ 2,6	1,2 ‑ 1,8	0,9 ‑ 1,4	0,9 ‑ 1,4

АК2, АК4, АК4 ‑ 1, АК ‑ 1ч
Si	Ti	Mn	Zn	Прочие примеси
0,5 ‑ 1,0	–	0,2	0,3	0,1
0,5 ‑ 1,2	–	0,2	0,3	0,1
0,35	0,02 ‑ 0,1	0,2	0,3	0,1
0,1 ‑ 0,25	0,05 ‑ 0,1	0,1	0,1	0,2

Режимы термической обработки

Повышенные температуры искусственного старения обеспечивают более высокий предел текучести при пониженной пластичности и удовлетворительную коррозионную стойкость сплавов. Для снижения коробления и поводок деталей сложной конфигурации с толщиной стенки до 80 мм при термической и последующей механической обработке охлаждение при закалке можно проводить в кипящей воде, при этом механические свойства сплавов практически не изменяются

Режимы термической обработки
Сплав	Вид полуфабриката	Режимы старения
Сплав	Вид полуфабриката	Температура, °С	Время, ч
АК4	Прессованные	165-180	10-16
	Штамповки, поковки	165-180	10-16
	Штамповки, поковки	190—200	8—12
АК4-1	Листы плакированные	185-195	9—12
	Листы плакированные	185—195	24
	Плиты горячекатаные	190—200	7—9
	Плиты горячекатаные	190-200	24
	Штамповки, поковки	185—195	8—12
	Штамповки, поковки	195—200	24

Механические свойства

Сплавы АК4 и АК4‑1 по механическим свойствам уступают сплаву Д16 при комнатной температуре и превосходят по жаростойкости при температурах до 300°С

Характеристики механических свойств поковок и штамповок из сплавов АК4 и АК4–1 (в закаленном и искусственно состаренном состоянии)
Сплав	Вид изделия	Масса, кг	Вдоль волокна		δ, %	Поперек волокна
			σ_в	σ_0,2		По ширине			По толщине		НВ
			кгс/мм²			σ_в	σ_0,2	δ, %	σ_в кгс/мм²	δ, %
			кгс/мм²			кгс/мм²		δ, %	σ_в кгс/мм²	δ, %
			Не менее
АК4	Штамповки	≤100	38	28	5	37	27	4	36	3	100
АК4	Поковки	≤700	37	27	4	36	26	3	35	3	100
АК4–1	Штамповки	≤100	40	28	6	38	27	4	38	4	109
	Штамповки	100 – 200	38	27	5	38	26	4	37	4	109
	Поковки	≤700	38	27	5	38	26	4	37	4	109
	Штамповки малых крыльчаток и др.	–	40	–	5	40	–	5	40	5	117
	Штамповки больших крыльчаток и др.: перо, диск, ступица	–	39	–	5	39	–	5	39	5	109
	Штамповки больших крыльчаток и др.: перо, диск, ступица	–	38	–	4	38	–	4	38	4	109

Пределы длительной прочности и ползучести (за 100ч) прессованных полуфабрикатов из сплавов АК4 и АК4-1
Сплав	200°С		250°С		300°С
Сплав	σ₁₀₀	σ_0,2/200	σ₁₀₀	σ_0,2/100	σ₁₀₀	σ_0,2/100
АК4	20	16	7,5	6,5	4,0	3,5
АК4-1	18	–	9. 0	6,5	4.5	2.5

Применение

Благодаря избыточному количеству твердых фаз, содержащих железо, никель, сплавы АК2, АК4 и АК4‑1 имеют низкий коэффициент трения, а изделия из них характеризуются высокой износостойкостью. Из этих сплавов делают детали двигателей внутреннего сгорания. Такие детали, как поршни, сепараторы и др., изготовляемые ранее из сплава АК2, в настоящее время делают из сплава АК4, как из наиболее жаропрочного. Сплав АК4 применяют для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания. Сплав АК4‑1 в виде поковок и штамповок широко используют для деталей реактивных двигателей (крыльчатки, колеса, компрессоры, заборники, диски, лопатки). Кроме того, сплав АК4‑1 применяется в самолетостроении для новых сверхзвуковых машин как основной конструкционный материал в виде плит, листов, поковок и штамповок, а также прессованных профилей.

Марочник стали и сплавов – Алюминий, сплав алюминия АК4-1 : химический состав и свойства

Марочник стали и сплавов – Алюминий, сплав алюминия АК4-1 : химический состав и свойства
На шаг назадВернуться в справочникНа главную
Материалы -> Алюминиевый деформируемый сплав ИЛИ Материалы -> Алюминий, сплав алюминия-все марки

Марка	АК4-1
Классификация	Алюминиевый деформируемый сплав
Применение	для изготовления деталей реактивных двигателей

Химический состав в % материала АК4-1

Fe	Si	Mn	Ni	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
0. 8 – 1.3	до 0.35	до 0.2	0.8 – 1.3	0.02 – 0.1	92.05 – 96.08	1.9 – 2.5	1.4 – 1.8	до 0.3	прочие, каждая 0.05; всего 0.1

Примечание: Al – основа; процентное содержание Al дано приблизительно

Механические свойства при Т=20^oС материала АК4-1 .

Сортамент	Размер	Напр.	s_в	s_T	d₅	y	KCU	Термообр.
–	мм	–	МПа	МПа	%	%	кДж / м²	–
Лист			380	310	6		200
Профили			400	330	8

Твердость материала АК4-1 ,

HB 10^-1 = 109 – 117 МПа

Физические свойства материала АК4-1 .

T	E 10^{– 5}	a 10⁶	l	r	C	R 10⁹
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м³	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0.72			2800		55
100		20.8	146		797

Обозначения:

Механические свойства :
s_в	– Предел кратковременной прочности , [МПа]
s_T	– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d₅	– Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	– Относительное сужение , [ % ]
KCU	– Ударная вязкость , [ кДж / м²]
HB	– Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T	– Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	– Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	– Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o – T ) , [1/Град]
l	– Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	– Плотность материала , [кг/м³]
C	– Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o – T ), [Дж/(кг·град)]
R	– Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Источник: http://www. splav-kharkov.com/

Сплав АК4-1 (1141) / Ауремо

Сплав 01311С Сплав 1105 Сплав 1151 Сплав 1161 Сплав 1163 Сплав 1201 Сплав 1205 Сплав 1213 Сплав 1215 Сплав 1320 Сплав 1370 Сплав 1420 (01420) Сплав 1424 Сплав 1430 Сплав 1440 Сплав 1441 Сплав 1450 Сплав 1531 Сплав 1541 Сплав 1541пч Сплав 1543 Сплав 1577 Сплав 1905 Сплав 1911 Сплав 1915 Сплав 1925 Сплав 1931 г. Сплав 1933 г. Сплав 1935 г. Сплав 1953 г. Сплав 1955 г. Сплав 1973 г. Сплав 1980 (В48-4) Сплав 1985ч Сплав 8011 Сплав 8011А Сплав 8111 Сплав А1Мг1М1 Сплав АБТ101 (1901) Сплав АБТ102 (1903 г.) Сплав АВ (1340) Сплав АВД1 Сплав АВД1-1 Сплав АВЭ Сплав Ad1pl Сплав АД31 (1310) Сплав АД31Э (1310Е) Сплав АД33 (1330) Сплав АД35 (1350) Сплав УЖЕ Сплав АЖ0,6 Сплав АЖ0,8 Сплав АЖ2 Сплав АК10 (Свак10) Сплав АК12Д Сплав АК4 (1140) Сплав АК4-1 (1141) Сплав АК4-2 (1143) Сплав АК5 Сплав АК6 (1360) Сплав АК6-1 Сплав АК8 (1380) Сплав АКМ Сплав АКСМ Сплав АМ4 Сплав АМг0,5 (1505) Сплав АМг0,5пч Сплав Амг0,7 Сплав АМг1 (1510) Сплав АМг1,5 Сплав АМг2 (1520) Сплав АМг2,5 Сплав АМг3 (1530) Сплав АМг3,5 Сплав АМг3С Сплав АМг4 (1540) Сплав Амг4,5 Сплав АМг5 (1550) Сплав АМг5п (1557) Сплав АМг6 (1560) Сплав АМг61 (1561) Сплав АМг61Н (1561Н) Сплав АМг63 (Свамг63) Сплав АМг65 Сплав АМСН1 Сплав АМСН2 Сплав АМС (1400) АМС из сплава (1401) Сплав АМШ1 (АМС-1) Сплав АПБА-1 (1551) сплав Acpl Сплав В-1341 Сплав В-1461 Сплав В-1469Сплав В-1963 Сплав В48П Сплав В65 (1165) Сплав В91 (1913 г. ) Сплав В92 (1920 г.) Сплав В93 (В93пч; 1930 г.) Сплав В94 (1940 г.) Сплав В95 (1950 г.) Сплав В95-1 Сплав В95-2 Сплав В95оч Сплав В95П (1957 г.) Сплав В95пч Сплав В96Ц (1960 г.) Сплав В96Ц1 Сплав В96Ц3 (1965-1) Сплав ВД1 Сплав ВД17 (1170) Сплав Д1 (1110) Сплав Д12 (1521) Сплав Д16 (1160) Сплав Д16П (1167) Сплав Д18 (1180) Сплав Д19 (1190) Сплав Д19П (1197) Сплав Д19ч Сплав Д1П (1117) Сплав Д20 (1200) Сплав Д21 (1210) Сплав Д23 (ВАД23; 1230) Сплав Д24 (ВАД1; 1191) Сплав К48-1 Сплав К48-2 (1941 г.) Сплав К48-2пч (1943 г.) Сплав К48П Сплав М40 Сплав ММ (1403) Сплав САВ1 Сплав САВ2 Сплав САВ6 Сплав САВ9 Сплав FORCE 1S Сплав FORCE 2S

Обозначение

Наименование	Значение
Обозначение ГОСТ Кириллица	АК4-1
Обозначение ГОСТ латинское	АК4-1
Транслитерация	АК4-1
Химические элементы	–

Имя	Значение
Обозначение ГОСТ Кириллица	1141
Обозначение ГОСТ латинское	1141
Транслитерация	1141
Химические элементы	1141

Описание

Сплав АК4-1 применяется : для изготовления плит, листов, кованых заготовок; детали для обогрева авиационных конструкций, в том числе детали двигателей, детали реактивных двигателей; профили с площадью поперечного сечения 200 см ² и диаметром окружности до 350 мм, пригодные для использования в авиационной промышленности и отраслях специального машиностроения; погонажные панели постоянного сечения с продольным оребрением в авиастроении, изготавливаются разверткой экструдированных оребренных труб в плоскости на ширину полотна до 2100 мм; большие экструдированные трубы.

Примечание

Основной жаропрочный сплав средней прочности (σ _в =420 МПа, σ ₁₀₀₀ ^150° = 270 МПа).
ИСО 209-1 марка сплава АК4-1ч обозначена 2618.

Стандарты

-86, ОСТ 1-75 , ОСТ 1 92007-87, ТУ 1-2-424-82-83, ТУ 1-2-212-79, ТУ 1-2-464-84, ТУ 1-2-9-77, ТУ 1-92-47-77, ТУ 1 -92-48-77, ТУ 1-804-473-2009

Наименование	Код	Стандарты
Прокат сортовой и фасонный	В52	ГОСТ 13616-97, ГОСТ 13617-97, ГОСТ 13618-97, ГОСТ 13619-97, ГОСТ 13620-90, ГОСТ 13621-90, ГОСТ 13622-91, ГОСТ 13623-90, ГОСТ 13624-90, ГОСТ 13737-90, ГОСТ 13738-91, ГОСТ 17575-90, ГОСТ 17576-97, ГОСТ 29296-92, ГОСТ 29303-92, ГОСТ Р 50066 -92, ГОСТ Р 50067-92, ГОСТ Р 50077-92, ОСТ 1 92093-83, ОСТ 1 92041-90, ОСТ 1 92066-91, ОСТ 1 92067-92, ОСТ 1
Листы и полосы	В53	ГОСТ 17232-99, ОСТ 1
Стержни	В55	ГОСТ 21488-97, ГОСТ Р 51834-2001, ОСТ 1	-91, ТУ 1-2-135-75, ТУ 1-2-315-78
Цветные металлы, включая редкие металлы, и их сплавы	В51	ГОСТ 4784-97, ОСТ 1 92014-90, ОСТ 1-90
Формовка металлов. Поковки	В03	ОСТ 1	-85
Трубы из цветных металлов и сплавов	В64	ОСТ 1 92048-90, ОСТ 1 92048-76, ТУ 1-2-361-79, ТУ 1-2-365-81, ТУ 1-2-451-83, ТУ 1-9-148-76, ТУ 1-9-507-73

Химический состав

Стандарт	Мн	Кр	Си	Ni	Фе	Медь	Ал	Ти	Цин	Мг
ОСТ 1 92014-90	≤0,2	–	≤0,35	0,8-1,4	0,8-1,4	1,9-2,7	Остальные	≤0,1	≤0,3	1,2-1,8
ГОСТ 4784-97	≤0,2	≤0,1	≤0,35	0,8-1,4	0,8-1,4	1,9-2,7	Остальные	0,02-0,1	≤0,3	1,2-1,8
ОСТ 1-90	≤0,1	≤0,1	0,1-0,25	0,9-1,4	0,9-1,4	2-2,6	Остальные	0,05-0,1	≤0,1	1,2-1,8

Ал – основа.
По ГОСТ 4784-97 химический состав приведен для сплава АК4-1. Массовая доля каждой другой примеси (не регламентируется) ≤ 0,05%, суммарная массовая доля остальных примесей ≤ 0,10%. Химический состав сплава АК4-1х различается долями массовых долей элементов: кремний = 0,10-0,25 %, железо = 0,90-1,30 %, магний = 1,30-1,80 %, цинк ≤ 0,10 %, титан = 0,04-0,10 %, никель = 0,90-1,20 %.
По ОСТ 1-90 химический состав приведен для сплава АК4-1х. Массовая доля каждой другой примеси (не регламентируется) ≤ 0,05%, суммарная массовая доля остальных примесей ≤ 0,10%.
По ОСТ 1 92014-90 химический состав приведен для сплава АК4-1. Массовая доля каждой другой примеси (не регламентируется) ≤ 0,05%, суммарная массовая доля остальных примесей ≤ 0,10%.

Механические характеристики

Сечение, мм	с _Т \|с _0,2 , МПа	σ _B , МПа	д ₅ , %	д	кДж/м ² , кДж/м ²	Число твердости по Бринеллю, МПа
Листовой металл в состоянии поставки
	≥310	≥380	≥6	–	≥200	109-117
Панель ОСТ 1-75. В графе условия поставки указано направление раскроя образцов
–	≥323	≥392	≥6	–	–	–
–	≥313	≥372	≥4	–	–	–
Панели прессованные с оребрением по ОСТ 1 92041-90 в состоянии поставки из сплава АК4-1 и АК4-1ч. Т1 (закалка + искусственное старение)
	≥325	≥380	≥6	–	–	–
Плита в состоянии поставки на др. 1-804-473-2009
11-25	≥325	≥390	–	≥6	–	–
25-80	≥295	≥385	–	≥6	–	–
Прокат толстолистовой из сплава марки АК4-1ч по пр. 1-2-9-77 в состоянии поставки. Т (закалка + естественное старение)
12-40	≥324	≥392	–	≥6	–	–
Плиты по ГОСТ 17232-99 в состоянии поставки. Т1: Закалка + искусственное старение (образцы перпендикулярны плоскости пластины)
40-80	–	≥370	–	≥4	–	–
Плиты по ГОСТ 17232-99 в состоянии поставки. T1: Закалка + искусственное старение (образцы поперечные)
11-25	≥325	≥390	–	≥6	–	–
25-80	≥295	≥385	–	≥6	–	–
Поковки сечением до 350 мм по ОСТ 1							-85. Режим Т1: Закалка + искусственное старение (в сечении указано направление образцов)
	≥255	≥375	≥4	–	–	≥109
	≥265	≥375	≥5	–	–	≥109
	≥265	≥375	≥5	–	–	≥109
	≥275	≥390	≥6	–	–	≥109
	≥265	≥375	≥4	–	–	≥109
Прессованные нормальной прочности с площадью поперечного сечения 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм. (образцы поперечных сечений показывают направление образца). Закалка + искусственное старение
	–	≥375	≥4	–	–	–
	≥315	≥380	≥5	–	–	–
Прессованные нормальной прочности с площадью поперечного сечения 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм. (образец продольного сечения показывает толщину полки). Закалка + искусственное старение
≤10	≥305	≥390	≥6	–	–	–
10-150	≥325	≥390	≥8	–	–	–
Прутки прессованные нормальной прочности в состоянии поставки по ГОСТ 21488-97 (продольные образцы). Т1 (закалка + искусственное старение)
100-300	≥275	≥365	≥6	–	–	–
8-100	≥315	≥390	≥6	–	–	–
Трубы крупногабаритные прессованные по ОСТ 1 92048-76 в состоянии поставки. Т1 (закалка + искусственное старение)
	≥255	≥373	≥5	–	–	–

Описание механических меток

Имя	Описание
Раздел	Секция
с _Т \| с _0,2	Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию 0,2%
о _Б	Предел кратковременной прочности
г ₅	Удлинение после разрыва
д	Удлинение после разрыва
кДж/м ²	Прочность

Физические характеристики

Температура	Е, ГПа	р, кг/м3	Р, НОМ · м
20	72	2800	55

Описание физических символов

Имя	Описание
Е	Нормальный модуль упругости
р	Плотность
л	Коэффициент теплопроводности
Р	УД. удельное сопротивление
С	Удельная теплоемкость

Алюминиевый сплав АК4-1 (Mg0,015Cu0,025Fe0,01Ni0,01Al0,94) Кристаллическая структура

Неорганические твердые фазы

Получить доступ СИФ Скачать справку (pdf)

У вас нет доступа к этому содержимому

Варианты доступа

Дополнительные параметры доступа

Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
Узнайте об институциональных подписках

Просмотр трехмерной интерактивной структуры

Цитировать эту страницу

Цитата

Кристаллографические данные

Параметры ячейки

		Стандартизированные данные

Космическая группа	У вас нет доступа к этому содержимому Варианты доступа Дополнительные варианты доступа Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту Узнайте об институциональных подписках
и
б
в
α
β
γ
а/б
б/к
к/с
В

Координаты атома

Стандартизированный


У вас нет доступа к этому содержимому Варианты доступа Дополнительные параметры доступа Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту Узнайте об институциональных подписках

У вас нет доступа к этому содержимому

Варианты доступа

Дополнительные параметры доступа

Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
Узнайте об институциональных подписках

Опубликовано


У вас нет доступа к этому содержимому Параметры доступа Дополнительные параметры доступа Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту Узнайте об институциональных подписках

У вас нет доступа к этому содержимому

Параметры доступа

Дополнительные параметры доступа

Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
Узнайте об институциональных подписках

Детали эксперимента

У вас нет доступа к этому содержимому

Варианты доступа

Дополнительные параметры доступа

Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
Узнайте об институциональных подписках

Ссылка

У вас нет доступа к этому содержимому

Варианты доступа

Дополнительные параметры доступа

Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
Узнайте об институциональных подписках

3D интерактивная структура

У вас нет доступа к этому контенту

Опции доступа

Дополнительные опции доступа

Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
Узнайте об институциональных подписках

Об этом контенте

Имя базы данных

PAULING FILE Multinaries Edition – 2012 г.

Идентификатор набора данных

sd_1931959

Авторские права

Главный редактор

Пьер Виллар, Система данных о фазах материалов (MPDS), CH-6354 Вицнау, Швейцария

вилларс[email protected]

Кредиты

Цитировать этот контент

Пьер Виллар (главный редактор), PAULING FILE in: Inorganic Solid Phases, SpringerMaterials (онлайн-база данных), Springer, Гейдельберг (ред.