Легированный алюминий – Легированный алюминий – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

alexxlab | 11.12.2019 | 0 | Разное

Содержание

Легированный алюминий - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Легированный алюминий

Cтраница 1

Временное сопротивление легированного алюминия ( алюминиевых сплавов) в зависимости от состава легирующих добавок в 2 - 5 раз выше, чем технически чистого; однако относительное удлинение при этом соответственно в 2 - 3 раза ниже.  [1]

Способ получения жаростойких покрытий в расплавах легированного алюминия, как показали проведенные исследования, представляет значительный интерес при защите от высокотемпературного окисления таких металлов новой техники, как титан и цирконий, ниобий и тантал, молибден и вольфрам.  [2]

Это положение справедливо по отношению к сталям, не легированным алюминием или титаном. Для сталей, содержащих алюминий или титан, применение флюсов при сварке, содержащих их окислы, полезно с точки зрения уменьшения-потерь на окисление указанных элементов. Последнее подтверждают данные рис. 50, иллюстрирующие усвоение титана j ( a) [28] металлом шва и алюминия ( б) в зависимости от содержания их окислов во флюсе.  [4]

Плоский балочный указатель ( рис. 200, а) из легированного алюминия применяется в рабочих средствах измерений классов точности 2 и хуже. Относительно большая ширина данного указателя обеспечивает хорошее считывание, особенно с большого расстояния.  [6]

Указатель ножевого типа ( рис. 200, е), изготавливаемый из легированного алюминия, применяется в образцовых и рабочих приборах высокой точности. С целью беспараллаксного считывания шкалы этих приборов снабжаются тонкой зеркальной полоской.  [8]

Активный контроль и автоматическая подналадка инструментов ввиду большой стойкости последних при обработке поршней ( резцы твердосплавные, поршни - из легированного алюминия) на автоматическом заводе поршней не применяются.  [9]

В вакууме при давлении до 10 - 2 Па для нагревательных элементов при температуре до 1150 С рекомендуется применять сплавы ХН70Ю, Х15Н60ЮЗА, Х20Н80 - Н, при этом предпочтение следует отдавать сплавам,

дополнительно легированным алюминием ( Х15Н60ЮЗА, ХН70Ю), поскольку скорость их испарения в вакууме ниже, чем у никельхромо-вых сплавов.  [10]

Предварительно обработанный алюминиевый лом загружается в виде шихты в плавильную печь в расплавленный алюминий, легируется и рафинируется в конвертере. Легированный алюминий разливается в высококачественные слитки, которые готовы к последующей обработке. Завод А / О Куусакоски в г. Хейнола, производительность которого выше 30 000 т в год, является самым большим в Финляндии предприятием, использующим алюминиевый лом.  [11]

Легирование молибденом повышает стойкость алюминия также к питтинговой коррозии. Об этом свидетельствует сдвиг потенциала пробоя легированного алюминия в положительную область значений более чем на 200 мВ в растворе, содержащем 1 г / л хлорид-ионов.  [12]

Плоскость разъема половин картера коленчатого вала совпадает с осью его коренных подшипников. Кованый коленчатый вал имеет четыре опоры с подшипниками скольжения, причем три опоры неразъемные, а четвертая ( средняя) разъемная. Вкладыши коренных подшипников сделаны из

легированного алюминия, а шатунных - из стали, залитой свинцовистой бронзой. Поршни отлиты из легкого сплава и армированы стальными кольцами и пластинками, что ограничивает тепловые деформации; поэтому можно допустить относительно небольшой зазор между поршнем и цилиндром. На поршне установлены два компрессионных кольца и одно маслосъемное. Литой распределительный вал с тремя опорными шейками не имеет вкладышей. Распределительный вал расположен под коленчатым.  [13]

Изучение влияния различных металлов в алюминии на образование алкил ( арил) алюминийсесквигалогенидов показало, что реакционная способность алюминия повышается с введением лития, магния, кальция, меди и цинка [ 3, с. Реакция протекает без индукционного периода при 30 - 70 С. Этилбромид и высшие алкилгалогениды взаимодействуют с легированным алюминием значительно энергичнее зтилхло-рида. Этил - и октилбромиды, например, практически нацело реагируют с алюминием, легированным титаном, с образованием соответствующих алкилалюминийсесквибромидов уже в течение одного часа, причем в первом случае реакция идет при 20 С. Взаимодействие бутилхлорида с алюминием также проходит достаточно энергично. Но помимо бутилалюминийсесквихлорида в результате образуется значительное количество коричневых смолистых продуктов и выделяется бутан.  [14]

Способ получения жаростойких покрытий в расплавах легированного алюминия, как показали проведенные исследования, представляет значительный интерес при защите от высокотемпературного окисления таких металлов новой техники, как титан и цирконий, ниобий и тантал, молибден и вольфрам. Из-за некоторых известных методических трудностей получения покрытий из расплавов на образцах малого размера подробные исследования поверхностного насыщения чистым и легированным алюминием практически отсутствуют даже для давно освоенных сплавов, нуждающихся в защите от окисления.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Сплавы из алюминия и их применение :: ТОЧМЕХ

Легирование

Алюминий применяют для производства из него изделий и сплавов на его основе.

Легирование — процесс введения в расплав дополнительных элементов, улучшающих механические, физические и химические свойства основного материала. Легирование является обобщающим понятием ряда технологических процедур, проводимых на различных этапах получения металлического материала с целями повышения качества металлургической продукции.

Введение различных легирующих элементов в алюминий существенно изменяет его свойства, а иногда придает ему новые специфические свойства.

Прочность чистого алюминия не удовлетворяет современные промышленные нужды, поэтому для изготовления любых изделий, предназначенных для промышленности, применяют не чистый алюминий, а его сплавы.

При различном легировании повышаются прочность, твердость, приобретается жаропрочность и другие свойства. При этом происходят и нежелательные изменения: неизбежно снижается электропроводность, во многих случаях ухудшается коррозионная стойкость, почти всегда повышается относительная плотность. Исключение составляет легирование марганцем, который не только не снижает коррозионную стойкость, но даже несколько повышает ее, и магнием, который тоже повышает коррозионную стойкость (если его не более 3 %) и снижает относительную плотность, так как он легче, чем алюминий.

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы по способу изготовления из них изделий делят на две группы:
1) деформируемые (имеют высокую пластичность в нагретом состоянии),
2) литейные (имеют хорошую жидкотекучесть).

Такое деление отражает основные технологические свойства сплавов. Для получения этих свойств в алюминий вводят разные легирующие элементы и в неодинаковом количестве.

Сырьем для получения сплавов обоего типа являются не только технически чистый алюминий, но также и двойные сплавы алюминия с кремнием, которые содержат 10-13 % Si, и немного отличаются друг от друга количеством примесей железа, кальция, титана и марганца. Общее содержание примесей в них 0.5-1.7 %. Эти сплавы называют силуминами. Для получения деформируемых сплавов в алюминий вводят в основном растворимые в нем легирующие элементы в количестве, не превышающем предел их растворимости при высокой температуре. Деформируемые сплавы при нагреве под обработку давлением должны иметь гомогенную структуру твердого раствора, обеспечивающую наибольшую пластичность и наименьшую прочность. Это и обусловливает их хорошую обрабатываемость давлением.

Основными легирующими элементами в различных деформируемых сплавах является медь, магний, марганец и цинк, кроме того, в сравнительно небольших количествах вводят также кремний, железо, никель и некоторые другие элементы.

Дюралюминии — сплавы алюминия с медью

Характерными упрочняемыми сплавами являются дюралюминии — сплавы алюминия с медью, которые содержат постоянные примеси кремния и железа и могут быть легированы магнием и марганцем. Количество меди в них находится в пределах 2.2-7 %.

Медь растворяется в алюминии в количестве 0,5% при комнатной температуре и 5,7% при эвтектической температуре, равной 548 C.

Термическая обработка дюралюминия состоит из двух этапов. Сначала его нагревают выше линии предельной растворимости (обычно приблизительно до 500 C). При этой температуре его структура представляет собой гомогенный твердый раствор меди в алюминии. Путем закалки, т.е. быстрого охлаждения в воде, эту структуру фиксируют при комнатной температуре. При этом раствор получается пересыщенным. В этом состоянии, т.е. в состоянии закалки, дюралюминий очень мягок и пластичен.

Структура закаленного дюралюминия имеет малую стабильность и даже при комнатной температуре в ней самопроизвольно происходят изменения. Эти изменения сводятся к тому, что атомы избыточной меди группируются в растворе, располагаясь в порядке, близком к характерному для кристаллов химического соединения CuAl. Химическое соединение еще не образуется и тем более не отделяется от твердого раствора, но за счет неравномерности распределения атомов в кристаллической решетке твердого раствора в ней возникают искажения, которые приводят к значительному повышению твердости и прочности с одновременным снижением пластичности сплава. Процесс изменения структуры закаленного сплава при комнатной температуре носит название естественного старения.

Естественное старение особенно интенсивно происходит в течение первых нескольких часов, полностью же завершается, придавая сплаву максимальную для него прочность, через 4-6 суток. Если же сплав подогреть до 100-150 C, то произойдет искусственное старение. В этом случае процесс совершается быстро, но упрочнение происходит меньшее. Объясняется это тем, что при более высокой температуре диффузионные перемещения атомов меди осуществляются более легко, поэтому происходит завершенное образование фазы CuAl и выделение ее из твердого раствора. Упрочняющее же действие полученной фазы оказывается меньшим, чем действие искаженности решетки твердого раствора, возникающей при естественном старении.

Сравнение результатов старения дюралюминия при различной температуре показывает, что максимальное упрочнение обеспечивается при естественном старении в течении четырех дней.

Сплавы алюминия с марганцем и магнием

Среди неупрочняемых алюминиевых сплавов наибольшее значение приобрели сплавы на основе Al-Mn и Al-Mg.

Марганец и магний, так же как и медь, имеют ограниченную растворимость в алюминии, уменьшающуюся при снижении температуры. Однако эффект упрочнения при их термообработке невелик. Объясняется это следующим образом. В процессе кристаллизации при изготовлении сплавов, содержащих до 1,9% Mn, выделяющийся из твердого раствора избыточный марганец должен был бы образовать с алюминием растворимое в нем химическое соединение Al (MnFe), которое в алюминии не растворяется. Следовательно, последующий нагрев выше линии предельной растворимости не обеспечивает образование гомогенного твердого раствора, сплав остается гетерогенным, состоящим из твердого раствора и частиц Al (MnFe), а это приводит к невозможности закалки и последущего старения.

В случае системы Al-Mg причина отсутствия упрочнения при термической обработке иная. При содержании магния до 1,4% упрочнения быть не может, так как в этих пределах он растворяется в алюминии при комнатной температуре и никакого выделения избыточных фаз не происходит. При большем же содержании магния закалка с последующим химическим старением приводит к выделению избыточной фазы — химического соединения Mg Al .

Однако свойства этого соединения таковы, что процессы, предшествующие его выделению, а затем и образующиеся включения не вызывают заметногоэффекта упрочнения. Несмотря на это, введение и марганца, и магния в алюминий полезно. Они повышают его прочность и коррозионную стойкость (при содержании магния не более 3%). Кроме того, сплавы с магнием более легкие, чем чистый алюминий.

Другие легирующие элементы

Также для улучшения некоторых характеристик алюминия в качестве легирующих элементов используются:

Бериллий добавляется для уменьшения окисления при повышенных температурах. Небольшие добавки бериллия (0,01-0,05%) применяют в алюминиевых литейных сплавах для улучшения текучести в производстве деталей двигателей внутреннего сгорания (поршней и головок цилиндров).

Бор вводят для повышения электропроводимости и как рафинирующую добавку. Бор вводится в алюминиевые сплавы, используемые в атомной энергетике(кроме деталей реакторов), т.к. он поглощает нейтроны, препятствуя распространению радиации. Бор вводится в среднем в количестве 0,095-0,1%.

Висмут. Металлы с низкой температурой плавления, такие как висмут, свинец, олово, кадмий вводят в алюминиевые сплавы для улучшения обрабатываемости резанием. Эти элементы образуют мягкие легкоплавкие фазы, которые способствуют ломкости стружки и смазыванию резца.

Галлий добавляется в количестве 0,01 — 0,1% в сплавы, из которых далее изготавливаются расходуемые аноды.

Железо. В малых количествах (>0,04%) вводится при производстве проводов для увеличения прочности и улучшает характеристики ползучести. Так же железо уменьшает прилипание к стенкам форм при литье в кокиль.

Индий. Добавка 0,05 — 0,2% упрочняют сплавы алюминия при старении, особенно при низком содержании меди. Индиевые добавки используются в алюминиево — кадмиевых подшипниковых сплавах.

Кадмий. Примерно 0,3% кадмия вводят для повышения прочности и улучшения коррозионных свойств сплавов.

Кальций придает пластичность. При содержании кальция 5% сплав обладает эффектом сверхпластичности.

Кремний является наиболее используемой добавкой в литейных сплавах. В количестве 0,5-4% уменьшает склонность к трещинообразованию. Сочетание кремния с магнием делают возможным термоуплотнение сплава.

Олово улучшает обработку резанием.

Титан. Основная задача титана в сплавах — измельчение зерна в отливках и слитках, что очень повышает прочность и равномерность свойств во всем объеме.

Применение алюминиевых сплавов

Большинство алюминиевых сплавов имеют высокую коррозионную стойкость в естественной атмосфере, морской воде, растворах многих солей и химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Последнее свойство в сочетании с тем, что алюминий не разрушает витамины, позволяет широко использовать его в производстве посуды. Конструкции из алюминиевых сплавов часто используют в морской воде. Алюминий в большом объеме используется в строительстве в виде облицовочных панелей, дверей, оконных рам, электрических кабелей. Алюминиевые сплавы не подвержены сильной коррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительным раствором, штукатуркой, особенно если конструкции не подвергаются частому намоканию. Алюминий также широко применяется в машиностроении, т.к. обладает хорошими физическими качествами.

Но главная отрасль, в настоящее время просто не мыслимая без использования алюминия — это, конечно, авиация. Именно в авиации наиболее полно нашли применение всем важным характеристикам алюминия

tochmeh.ru

Алюминиевые сплавы (литейные, деформируемые): применение, свойства, марки

Среди всех сплавов своими эксплуатационными качествами выделяются алюминиевые. Их применяют при производстве летательных аппаратов, возведении домов, выпуске наземного транспорта и морских судов. При этом выделяют довольно много недостатков, которыми обладают алюминиевые сплавы: мягкость, не очень высокая прочный, относительно невысокая устойчивость к воздействию повышенной влажности. Однако всего несколько основных положительных качеств определяет широкое распространение алюминиевых сплавов в самых различных областях промышленности. Рассмотрим все особенности данного материала подробнее.

Алюминиевые сплавы

Характеристики алюминиевых сплавов

Сплавы на основе алюминия могут обладать самыми различными характеристиками, так как при их получении проводится смешивание различных примесей. Именно поэтому рассматривая механические свойства алюминиевых сплавов следует уделить внимание тому, какие именно элементы входят в состав.

Для начала отметим классификацию материалов, которые получаются при соединении меди и алюминия. Они делятся на три основные группы:

  1. Действующие элементы медь и алюминий.
  2. Действующие элементы медь, магний и алюминий.
  3. Сочетание меди, алюминия и магния с добавлением легирующих элементов (в основном марганца).

Последняя группа сегодня получила довольно большое распространение, так как температура плавления алюминиевых сплавов, входящих в нее, довольно высока. Сплавы последней группы называют дюралюминием.

Слитки из алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы

Рассматривая дюралюминий уделим внимание нижеприведенным моментам:

  1. В состав данного сплава входят железо и кремний. В большинстве случаев подобные легирующие элементы воспринимаются как вещества, ухудшающие эксплуатационные качества. В данном случае железо способствует повышению жаростойкости, а кремний позволяет с высокой эффективностью провести старение.
  2. Входящие в состав магний и марганец повышают прочность. За счет их включения в состав стало возможно использовать дюралюминий при производстве обшивочных листов для высокоскоростных поездов и летательных аппаратов или самолетов.

Часто встречается сплав, представляющий собой сочетание алюминия и магния. Технические характеристики подобного алюминиевого сплава зависят от того, сколько магния в составе.

Среди основных особенностей можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. С увеличением концентрации магния повышается прочность, но уменьшается коррозионная стойкость.
  2. Прирост магния на 1% приводит к повышению прочности примерно на 30 000 Па.
  3. В большинстве сплавов не более 6% магния. Это связано с тем, что слишком большая концентрация станет причиной покрытия всей поверхности коррозией. Также большая концентрация марганца становится причиной неоднородности структуры, неравномерная нагрузка может стать причиной появления трещины или другой деформации.

Сочетание алюминия с марганцем практически не подвергают термической обработке. Это связано с тем, что даже при соблюдении условий проведения закалки существенно изменить эксплуатационные качества сплава не получится. Плотность алюминиевого сплава может колебаться в достаточно большом диапазоне: от 2 до 4 грамм на кубический сантиметр.

Рассматривая слав, прочность которого имеет рекордные показатели, следует уделить внимание сплаву алюминия с цинком и магнием. При применении современных технологий производства можно добиться качеств, которые будут характерны для титана. Среди особенностей подобного сплава отметим:

  1. Термическая обработка становится причиной растворения цинка, за счет чего предел прочности алюминиевого сплава возрастает в несколько раз.
  2. Применять подобный материал в электрической промышленности нельзя, так как прохождение электричества становится причиной существенного снижения коррозионной стойкости.
  3. Коррозионная стойкость в некоторых случаях повышается путем добавления меди, но все же она становится низкой.

В литейной промышленности весьма большое распространение получили алюминиевые сплавы, которые в своем составе имеют кремний. Тот момент, что при термической обработке кремний отлично растворяется в алюминии, позволяет использовать металл при фасонном или формовочном литье. Получаемые изделия хорошо обрабатываются резанием, а также обладают повышенной плотностью.

Очень редко встречаются смеси алюминия и железа, а также никеля. Это связано с тем, что подобные элементы зачастую применяются исключительно как легирующие вещества.

Примером можно назвать то, что железо добавляется в состав для упрощения процесса отделения детали от формы. В состав могут добавляться титан, который существенно повышает показатель прочности.

Подводя итоги по характеристикам алюминиевых сплавов можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Предел текучести может варьироваться в достаточно большом диапазоне.
  2. Температура плавления алюминия может изменяться в зависимости от того, какие применялись легирующие вещества.
  3. Прочность материала можно существенно повысить.
  4. Некоторые легирующие элементы снижают коррозионную стойкость, улучшая другие эксплуатационные качества. Именно поэтому проводится покрытие поверхности защитными веществами.

Из-за легкости и прочности, а также относительно высокой коррозионной стойкости алюминиевые сплавы получили достаточно широкое применение. Альтернативных материалов, которые обладают подобными свойствами и низкой стоимостью, практически нет.

Сферы применения

Алюминий и алюминиевые сплавы получили самое широкое применение, что связано с основными эксплуатационными качествами. Их применение во многом зависит от состава. Примером назовем следующие моменты:

  1. Изначально сплавы стали применяться при изготовлении элементов дирижаблей или самолетов, что связано с легкостью и прочностью.
  2. Сегодня за счет того, что состав определяет плавление при достаточно высоких температурах, сплавы стали применять при изготовлении скоростных поездов. Для снижения их веса применяется алюминиевые сплавы. При движении на большой скорости поверхность нагревается, но при этом не деформируется.
  3. Машиностроительная, пищевая и легкая промышленность, сфера производства бытовой техничек и электроники – применение алюминиевого сплава весьма обширно.

Алюминиевый прокат

Столь обширная сфера применения определена также тем, что процесс производства сплава весьма прост, получаемый материал не имеет высокой стоимости, а эксплуатационные качества могут быть изменены путем добавления различных легирующих элементов.

Классификация

Рассматривая виды алюминиевых сплавов следует отметить, что они могут классифицироваться по достаточно большому количеству признаков. Классификация алюминия его сплавов по типу вспомогательных элементов подразумевает выделение следующих основных групп:

  1. С добавлением присадок. В качестве присадки применяется просто огромное количество различных веществ, к примеру, магний, цинк, хром, кремний и другие.
  2. С добавлением интреметаллидов. Эту группу можно охарактеризовать добавлением соединением нескольких металлов, к примеру, меди и магния, лития и магния.

Специальные алюминиевые сплавы могут состоять из огромного количества элементов. Их добавление проводится для придания материалу особых эксплуатационных качеств.

В зависимости от выбранного метода металлообработки можно выделить:

  1. Деформируемые сплавы – твердые, из-за повышенной пластичности могут подвергаться обработки путем прессования или ковки. Для повышения эксплуатационных качеств может проводится дополнительная обработка.
  2. Литейные поступают на производство в жидком виде. Подобный материал легко поддается резке после отвердевания. Пример применения литейного сплава — изготовление корпусных деталей различной формы.

По степени прочности можно выделить несколько групп:

  1. Сверхпрочные.
  2. Среднепрочные.
  3. Малопрочные.

Кроме этого в отдельную группу принято выделять дуралюмины, которые обладают особыми эксплуатационными качествами.

Легкий алюминиевый сплав может иметь достаточно большое количество различных примесей. При этом химический состав отражается на маркировке.

Деформируемые алюминиевые сплавы

Довольно большое распространение деформируемых алюминиевых сплавов можно связать с тем, что при их применении процесс производства различных изделий существенно упрощается. Область применения следующая:

  1. Прокат.
  2. Штамповка.
  3. Ковка.
  4. Прессовка.
  5. Экструзия.

Деформируемые алюминиевые сплавы

В результате получаются различные заготовки или уже практически готовые детали с исключительными эксплуатационными качествами. После получения требующейся формы проводится отжиг, закалка или старение, которые позволяют существенно повысить показатель прочности.  Данный типа алюминия применяют для получения труб, листа или профиля.

Литейные алюминиевые сплавы

Технологии получения деталей и заготовок путем литья применяются на протяжении многих лет. Они хороши тем, что позволяют получать самые различные формы, которые могут иметь сложные поверхности. Сплавы на основе алюминия могут переходить в текучее состояние при более низких температурах, чем другие металлы. Именно поэтому процесс изготовления различных деталей существенно упрощается.

Среди других особенностей материала данной группы отметим:

  1. После формирования устойчивой кристаллической решетки полученную поверхность достаточно легко подвергать механической обработке.
  2. Получаемые заготовки рассматриваемым методом также хорошо поддаются обработке методом давления.

Литейные алюминиевые сплавы получили весьма широкое применение в различных отраслях промышленности, особенно тех, в которых нужно получать сложные корпусные детали. За счет литья по форме существенно упрощается дальнейшая механическая обработка.

Литейные алюминиевые сплавы

Основные требования, предъявляемые к литейным алюминиевым сплавом – сочетание хороших литейных свойств и оптимальных физико-механических качеств. Данную группу можно разделить на:

  1. Конструкционные герметичные. Этот тип материала характеризуется высокими литейными качествами, а также удовлетворительной коррозионной стойкостью и механической обрабатываемостью. Как правило, получаемые заготовки и изделия в дальнейшем не подвергаются термической обработке для повышения эксплуатационных качеств. Для изготовления средних и крупных деталей, которые зачастую представлены корпусами, достаточно часто проводится легирование состава.
  2. Высокопрочные и жаропрочные. Довольно часто подобный состав дополнительно легируется титаном, за счет чего обеспечиваются высокие эксплуатационные качества. Жаропрочность выдерживается в пределах 350 градусов Цельсия. Для упрочнения состава проводится закалка на протяжении достаточно длительного периода. Довольно часто подобный сплав применяется при получении крупногабаритных заготовок самого различного предназначения.
  3. Коррозионностойкие составы характеризуются тем, что обладают высокой коррозионной стойкостью при эксплуатации в самых различных агрессивных средах. Структура хорошо подается обработке методом резания и сваривания. Однако стоит учитывать относительно невысокие литейные свойства.

Последняя разновидность алюминиевых сплавов достаточно часто применяется при изготовлении деталей, которые будут эксплуатироваться при воздействии морской воды.

Принципы маркировки

Довольно большое количество сложностей возникает с определением марки материала. Маркировка алюминиевых сплавов проводится так, чтобы их можно было просто определить. Как правило, каждому составу присваивается свой номер, который может состоять из цифр и букв.

Среди особенностей маркировки можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Начинается маркировка с одной или нескольких букв, которые указывают на состав.
  2. Кроме этого марки имеют цифровой порядковый номер.
  3. В конце обозначения также может указываться цифра, которая указывает на особенности проведенной термической или иной обработки.

Разберем применяемые правила обозначений на конкретном примере сплава Д17П. Первая буква указывает на то, какой именно состав. В данном случае это дюралюминий. Все дюралюминии имеют определенный химический состав, однако концентрация основных элементов может существенно отличаться. Поэтому число 17 – порядковый номер, указывающий на конкретный материал (то есть с определенными качествами). В конце есть буква, которая применяется для обозначения полунагартованного сплава. Данный метод обработки предусматривает воздействие давления без предварительного нагрева сплава, а значит прочность будет вполовину меньше максимального значения.

В заключение отметим, что каждый состав обладает своими особыми физико-механическими качествами. Данные свойства определяют то, куда именно будет направлен материал для изготовления деталей или дальнейшей обработки. Наиболее важными свойствами принято считать пластичность, теплопроводность, электрическую проводимость и другие. Немаловажным фактором также является то, насколько качественно было проведено изготовление материала. Применение современных технологий позволяет с высокой точностью контролировать концентрацию тех или иных элементов, исключает вероятность появления различных дефектов. В большинстве случаев производство проводится в соответствии с ГОСТ и другими мировыми стандартами.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Алюминий легирования - Энциклопедия по машиностроению XXL

Повышение антикоррозионных свойств алюминиевых сплавов достигается за счет плакирования, анодирования. В качестве плакирующего слоя применяют чистый алюминий и алюминий, легированный I % Zn. Толщина плакирующего слоя составляет от 1 до 7,5 % от толщин основного металла. Алюминиевый плакирующий слой осуществляет электрохимическую защиту основного металла, являясь анодом по отношению к нему. Для повышения коррозионно-защитных и эрозионных свойств алюминиевых сплавов применяют окисление алюминия. В зависимости от толщины пленки применяют тонкослойное (1-20 мкм) и толстослойное анодирование (более 20 мкм).  [c.120]
Три партии образцов (№ 3, 4 и 9) были получены с матрицей на основе алюминия, легированного 12% кремния, упрочненной волокном борсик. Эти композиции получали при минимальных температурах расплава, при которых может быть осуществлена пропитка. При этом выдержка волокна в расплавленном металле в процессе пропитки изменялась от 2 до 10 мин. Представленная на рис. 49 кривая изменения коэффициента эффективности матрицы в зависимости от времени выдержки волокна в расплаве показывает, что коэффициент Р непосредственно зависит от времени контакта расплава с волокном. Экстраполяция кривой показывает, что коэффициент эффективности матрицы, больший единицы, может быть достигнут, если время охлаждения композиции ниже температуры солидуса будет равно одной минуте или менее.  [c.110]

Образцы композиционных материалов с матрицей из алюминия, легированного 12% кремния (№ 5, 10) и 35% магния (№ 6), упрочненной композиционной лентой из борного волокна, покрытого нитридом бора и пропитанного алюминием, имели малую прочность и низкий коэффициент эффективности матрицы. При этом коэффициент р образцов с алюминиевой матрицей, легированной 35% магния, имеющей более низкую температуру плавления, был несколько выше по сравнению с силуминовой матрицей. В образцах в состоянии после литья он достигал 0,75. Судя по уровню прочности этих образцов (№ б), матрица, заключенная между слоями ленты, имеющая после литья грубые дефекты, практически не несет нагрузки, и вклад в прочность композиции вносит только композиционная лента. Если учесть, что максимальная температура, действию которой подвергались волокна в процессе изготовления композиционного материала, не превышала 450°С и они были защищены от действия расплава матрицей из алюминия, входящей в состав композиционной ленты, то фактически все повреждения, которые можно было наблюдать на волокнах, являлись результатом процесса пропитки волокон расплавом при получении ленты. Это соображение подтверждается опытом по гомогенизации образцов с матрицей из алюминия с 35% магния после пропитки (партия № 7). Образцы, подвергавшиеся гомогенизации при температуре 400° С в течение 70 ч, показали прочность 70 кгс/мм , что на 15,5 кгс/мм выше прочности образцов в состоянии после литья. Повышение прочности является следствием улучшения свойств матрицы, повышения ее способности передавать напряжения от разрушенных волокон к более прочным волокнам. Гомогенизация повышает коэффициент эффективности матрицы при содержании 37 об. % волокна от 0,75 до 0,93, причем эти цифры характеризуют величину полного разрушения волокна, обусловленного всем технологическим циклом, включающим процесс нанесения покрытия из нитрида бора, получение ленты методом протяжки через расплав алюминия и процесс окончательной пропитки.  [c.111]


Тепловой поток оказывает существенное действие на скорость коррозии алюминиевых сплавов. Так, для алюминия, легированного 1 % никеля и 0,6% железа в воде при температуре 217° С и давлении 21 am, тепловой поток 6,7 вт/см увеличивал скорость коррозии в четыре раза. Логарифм скорости коррозии прямо пропорционален четвертой степени теплового потока [111,177].  [c.185]

Легирование алюминия кремнием в количестве 0,08% предотвращает межкристаллитную коррозию при величине обжатия 5%. Алюминий, легированный 0,1% кремния, не подвергался меж-кристаллитной коррозии в дистиллированной воде с pH 6—7 при температуре 150° С как в отожженном, так и в неотожженном состоянии [111,204]. С увеличением концентрации железа в алюминиевом  [c.203]

Кривая, выражающая зависимость времени до разрушения образцов из сплава с концентрацией 7% магния от длительности отжига при температуре 200° С, проходит через минимум [111,211], т. е. режим термической обработки и соответствующая ему структура сплавов существенным образом влияют на интенсивность коррозионного растрескивания. П. Бреннер [111,218] приводит следующий оптимальный режим термической обработки алюминиевых сплавов (с точки зрения чувствительности к коррозионному растрескиванию) нагрев в течение 30 мин при температуре 480° С, затем выдержка в течение 3 мин в соляной ванне при температуре 115° С и охлаждение в воде до температуры 20° С. Медленное охлаждение алюминия, легированного магнием и цинком, увеличивает его стойкость по отношению к коррозионному растрескиванию [111,220]. Сплав алюминия с концентрацией 4,7% магния наиболее чувствителен к коррозионному растрескиванию после отжига при температуре 150° С в течение 168 час [111,221]. В пересыщенных твердых растворах алюминия наличие малых количеств примесей в металле значительно сказывается на чувствительности сплава к коррозии под напряжением [111,218]. Так, сплав алюминия с цинком и магнием, изготовленный из чистых материалов, более чувствителен к коррозионному растрескиванию, чем сплав, содержащий примеси шихтовых материалов.  [c.210]

Легирование оловом также приводит к существенному снижению пластичности и вязкости титана, но не в столь сильной степени, как легирование алюминием. Легирование цирконием сопровождается плавным снижением пластичности. Это приводит к тому, что у низкопрочных сплавов, не содержащих алюминия, пластичность существенно выше, чем у сплавов системы Ti—AI. Так, из табл. 14 следует, что при пределе текучести 32—33 кгс/мм пластичность сплава Ti — 1,6А1 значительно ниже, чем у сплавов систем Ti—Sn, Ti—Zr, Ti—V. В соответствии с пониженным значением величины относительного сужения — особенно его сосредоточенной части — у сплава Ti — 1,6А1 отмечается и пониженное значе-  [c.52]

На рис. 25 показано влияние V, Мо и Сг на свойства р-сплавов, содержащих 3% алюминия. Легирование указанными элементами приводит одновременно к повышению пластических характеристик и предела текучести однако как только зафиксированная р-фаза становится механически стабильной, предел текучести перестает возрастать с увеличением степени легированности. Временное сопротивление разрыву незначительно изменяется при увеличении содержания ванадия или молибдена, тогда как повышение содержания хрома приводит к непрерывному возрастанию его величины. При этом уровень прочности сплавов, легированных хромом, выше, чем у сплавов систем Ti—А1—V или Ti—А1—Мо.  [c.77]

Повышение антикоррозионных свойств алюминиевых сплавов достигается за счет плакирования, анодирования. В качестве плакирующего слоя применяют чистый алюминий и алюминий, легированный 1 % Zn. Толщина плакирующего слоя составляет от 1 до 7,5 % от толщины основного металла. С помощью алюминиевого плакирующего слоя, служащего анодом, осуществляется электрохимическая защита основного металла, являющегося катодом. Для повышения коррозионно-защитных и эрозионных  [c.24]

Сплавы на основе алюминия, легированные медью, а также же медью и магнием, ведут себя аналогично сплавам алюминия с магнием. В отожженном и закаленном состоянии они практически стойки против коррозионного растрескивания, однако, при последующем нагреве в них появляется область более или менее низкой устойчивости к коррозионному растрескиванию.  [c.93]

В работе [36] представлены результаты измерений откольной прочности рубина—оксида алюминия, легированного хромом. Образцы вырезались из стандартной заготовки активного элемента  [c.202]

Ал юми ни й чистый, а также алюминий легированный кремнием марганцем или медью в количестве 0,2—0,5% в серной кислоте до 20%-ной концентрации при обычной температуре вполне стоек.  [c.144]

При отсутствии в проволоке и основном металле титана и алюминия легирование бором происходит в меньшей степени.  [c.325]

В качестве раскислителей в электродные покрытия вводят ферросплавы марганца, кремния, титана и алюминия. Легирование металла шва осуществляют через проволоку, а также путем введения в состав покрытия металлических порошков и ферросплавов.  [c.227]

Можно наносить на молибден покрытия из расплавов алюминия, легированного тремя и более элементами. Такие многокомпонентные покрытия, состоящие из металлического и оксидного слоен, защищают молибден при нескольких десятках теплосмен при температуре 1250—1350° в течение не менее 300 час. и при 1500° — не менее 30 час.  [c.133]

Сплавы алюминия, легированные медью, могут в некоторых случаях при эксплуатации в атмосфере подвергаться межкристаллитной коррозии. Закалка с 490—500°С в холодную воду и естественное старение обеспечивают стойкость дюралюминия к межкристаллитной коррозии в атмосферных условиях  [c.59]

Такого рода эксперименты проводились на сплаве алюминия, легированном N1, Мо и 2г в количествах более 0,5%. Растворимость N1 в алюминии при 640° С равна 0,05%, молибдена 0,2% и циркония 0,28%. При 20° С во всех случаях растворимость этих элементов не превышает 0,01%. Напыление проводилось в контролируемой инертной атмосфере. Микроструктура покрытий, напыленных из этого сплава, практически не отличается от структуры чистых алюминиевых покрытий. Хорошо наблюдаемая на литых сплавах вторая фаза отсутствует. Только после отжига покрытий при 600° С вторая фаза выявляется в виде сетки равномерно распределенных тонкодисперсных включений. Наиболее четко пересыщение структуры и легирование влияют на электросопротивление сплава. Измерялось электросопротивление чистого алюминия и сплава до и после изохронного отжига в диапазоне температур 200—600° С с интервалом 50° в течение 1 ч, а также закаленного исходного металла. Закалка проводилась для максимального перевода примесей в твердый раствор (рис. 12) .  [c.25]

Алюминий, легированный алюминий 60 НВ До 10 До 40 10 20—35 10—15 15—20  [c.304]

Пайка алюминия и сплавов на его основе вызывает технические труднос ти вследствие образования окисной пленки. Для пайки этих сплавов применяют припои на основе алюминия, легированные медью кремнием. Для пайки алюминия применяют также припои на основе цинка, олова и кадмия. Эти припои используют при электромонтажных работах, связанных с пайкой соединений из проводов, кабелей и шин, изготовленных из алюминия.  [c.260]

Распространение получила также гидриднан гипотеза водородной хрупкости, которая удовлетворительно объясняет снижение прочности под действием водорода тугоплавких металлов, например титана и его сплавов, а также сплавов на основе железа и алюминия, легированных гидридообразующими элементами. Гидриды могут возникать в сплавах по границам зерен, а также по плоскостям скольжения и, ввиду их относительно низкой прочности, охрупчивать сплавы.  [c.20]

Наилучший защитный эффект наблюдался при добавлении в воду 30 мг л метасиликата натрия при pH 3,6. При добавлении бихромата натрия скорость коррозии алюминия увеличивалась. К. М. Карлсен [111,173] считает, что хромат натрия при высоких температурах является деполяризатором. Именно по этой причине с присутствием его в воде скорость коррозии алюминия увеличивается. Защитным действием обладает смесь 0,5% бихромата кали и 0,5% силиката натрия [111,170 111,173 111,196], хотя каждый из них в отдельности в количестве 1 % вызывает значительную язвенную коррозию алюминия [111,173]. По данным других авторов [111,183], введение в воду 500 мг л кремниевой кислоты снижает скорость коррозии алюминия в пять раз, а наличие в ней окиси мыщьяка вызывает появление язв на его поверхности. Пирогалл-значительно ослабляет агрессивное действие среды [111,170]. Следует также отметить, что если при высокой температуре метасиликат натрия оказывает защитное действие только в кислой среде, то при температуре 40° С в воде с pH 11с добавлением небольшого количества метасиликата натрия коррозия алюминия прекращается [111,197]. Из табл. 111-32 видно, как влияет кремниевая кислота на коррозионное поведение сплава алюминия 155 с концентрацией 0,49% никеля, 0,5% железа и 0,22% кремния [111,177]. Растворенная в воде кремниевая кислота действует в нейтральной среде как ингибитор более эффективный, чем ионы фосфата. При снижении температуры вода, содержащая кремниевую кислоту, слегка подкисляется. Оптимальная концентрация ее 0,3—1,0 г/л. Введение при температуре 92° С в воду 100 мг л фосфата несколько замедляет коррозионный процесс [111,192]. В растворе фосфорной кислоты с pH 3,5 скорость коррозии сплава алюминия, легированного 1% никеля и 0,6% железа, была менее 0,1 мг1дм суш. Экспе-  [c.191]

К- Видем [111,201] считает, что сплавы алюминия, легированные железом и кремнием, стойки до температуры 200° С. Сплав алюминия с концентрацией 1% никеля и выше 0,1% кремния быстро разрушается при 350° С [111, 172]. Однако добавка к этому сплаву 0,2—1,0% железа сообщает сплаву высокую стойкость. Удовлетворительную стойкость при температуре 315° С имеет сплав с концентрацией 12% никеля, 0,5—1,5% железа и до 0,01% кремния [111, 201]. При совместном легировании алюминия никелем, железом  [c.199]

В потоке воды со скоростью 6 м сек скорость коррозии этих сплавов увеличивается в восемь раз. Н. Ж- Вилкинс [111,179] считает, что наиболее целесообразно использовать эти сплавы в сочетании с ингибированием воды (Н3РО4 и SiOj) при низких значениях pH. П. Коттон [111,203] указывает, что тепловыделяющий элемент, покрытый сплавом алюминия, легированного 9% кремния и 1% никеля, в течение 9 месяцев в воде при температуре 270° С коррозии не подвергался. В паре при температуре 217—250° С по прошествии 19 месяцев образцы из алюминиевого сплава, легированного 1% никеля 0,5% железа, 0,1—0,3% кремния и 0,1% меди, также показали высокую коррозионную стойкость. Такую же стойкость в воде при высокой температуре показали алюминиевые сплавы с концентрацией  [c.202]

П. Ж. Жильберт [111,214] приводит следующие данные по влиянию pH 3-процентного раствора хлористого натрия на время до наступления разрушения образца (табл. 111-45). Из данных таблицы следует, что с ростом pH до величины 9,0—10,0 скорость коррозионного растрескивания резко уменьшается. При этом следует помнить, что в щелочных средах скорость общей коррозии алюминия и его сплавов значительно увеличивается. Приведенные данные свидетельствуют о том, что явление коррозионного растрескивания объясняется наличием на поверхности металла участков, активированных тем или иным образом на фоне основного запассивированного металла. В том случае, когда вся поверхность металла активируется (при помещении в щелочную среду), скорость общей коррозии возрастает, но отсутствуют участки преимущественного растворения, по которым в дальнейшем могут развиваться трещины. С другой стороны, по данным Ю. Р. Эванса [111,212], следует, что время до разрушения образцов алюминиевого сплава с концентрацией 7% магния при увеличении pH 3-процентного раствора хлористого натрия от 5 до 8,0 практически не изменяется. При этом указывается, что если при pH 5 не разрушалось ни одного образца из 10, при pH 5,9—6,6 разрушались 1—2 образца, то при pH 7,49—8,0 разрушались все 10 образцов. Контакт алюминия, легированного  [c.208]

На основании изложенного, сущность коррозионного растрескивания алюминия, легированного магнием, и, очевидно, и других алюминиевых сплавов, можно представить следующим образом. Расположенная по границам кристаллитов непассивирующаяся в растворе хлоридов фаза, например Р-фаза, растворяется со значительно большей скоростью, чем зерна сплава. Если даже в началь-  [c.211]

Алюминий. легированная сталь, графит, серебро Фтороборный  [c.550]

Синтетический, окрашенный в красный цвет прозрачный монокрнсталли-ческий оксид алюминия (легированный оксидом хрома в количестве 2—3 %) — рубин применяют для изготовления часовых камней, некоторых деталей точных приборов и т. п. Монокристал-лические стержни рубина применяют в лазерной технике. Возрос интерес к стабилизированному оксиду циркония, являющемуся перспективным материалом для изготовления деталей, предназначенных для работы при высоких температурах, в частности в адиабатных двигателях (плотность 5,6 т/м ,  [c.144]

Катодная защита обычно связана с защитой черных металлов, так как из них изготавливается подавляющая часть объектов, работающих под землей и при погружении в воду, например трубопроводы, свайные основания, пирсы, эстакады, суда и др. В качестве материала для расходуемых анодов-протекторов во всемг мире широко применяется магний. Обычно он используется в виде сплава с содержанием 6% алюминия, 3% цинка и 0,2% марганца эти добавки предотвращают образование пленок, которые снижают скорость растворения металла. Выход защитного тока всегда меньше 100%, так как магний корродирует и на нем выделяется водород. Применяется также алюминий, легированный 5% цинка, но разность потенциалов с железом для сплава значительно меньше, чем для магниевого сплава. Она близка к разности потенциалов для металлического цинка, который также применяется для защиты при условии, что путем соответствующего легирования на анодах предотвращается пленкообразование, связанное с обычным для цинка загрязнением примесями железа. Выбор материала для анодов — сложная задача. В почвах или других средах низкой проводимости необходима большая разность потенциалов, посколь-  [c.130]

Кадмиевые припои, так же как и свинцовые, обладают более низкой способностью к смачиванию и затеканию в зазор по сравнению с оловянно-свинцовыми. Известные цинковые припои, применяемые для пайки алюминия, легированные значительными количествами алюминия или алюминия и меди, плохо растекаются по меди и латуни даже при применении taKoro активного флюса, как водный раствор хлорида цинка. Сопротивление срезу соединений из меди, паянных припоями такого типа, достигает всего лишь 1,5 кгс/мм.  [c.268]

В технике часто приходится иметь дело с гетерогенными металлическими сплавами. В этом случае желательно конструирование сплава с возможно меньшей относительной величиной площади анодной составляющей сплава. С коррозионной точки зрения желательно, например, чтобы упрочняющая структурная фаза сплавов была бы анодной по отношению к основному (катодному) фону сплава. В большинстве конструкционных сплавов, как, например, углеродистых сталях, высокопрочных алюминиевых сплавах, это правило, к сожалению, не выполняется. Известно, что карбид железа является катодом по отношению к а-ферриту, так же, как в дюралюминии 0-фаза (СиА1г) по отношению к твердому раствору меди в алюминии. Сравнительно редким исключением является сплав на основе алюминия, легированного магнием (магналий), где упрочняющая составляющая A Mga является анодной по отношению к основному фону. По этой причине последний сплав обладает, как известно, по сравнению с дю-ралю минием повышенной коррозионной стойкостью в морской воде.  [c.16]

Цинковые припои, применяемые для пайки алюминия, легированные значительными количествами алюминия или алюминия и меди, плохо растекаются по меди и латуни даже при применении такого активного флюса, как водный раствор хлористого цинка. Сопротивление срезу соединений из меди, паянных припоями такого типа, достигает всего лишь 14,7 Мн/ж (1,5 кГ1мм ).  [c.315]

Для ручной газодуговой резки выпускается резак РДМ-1-60, предназначенный для разделительной резки алюминия, легированной стали, меди и ее сплавов, магния и титана.  [c.475]

Алюминий входит в состав большинства марок титановых сплавов. В небольших количествах он повышает прочность сплава без существенного снижения пластичности и вязкости, повышает сопротивление ползучести и жаропрочность. Содержание алюминия в титановых сплавах не превышает 5—6%. Однако проведенные за последние годы исследования показывают возможность производства сплавов с более высоким содержанием алюминия. Так, сплав с 36% алюминия показал высокую жаростойкость и жаропрочность при температурах до 1000° С (1273°К) в сочетании с малой плотностью. Такой сплав обладал отличными литейными свойствами, но пластичность его была пониженной. Сплав с 107о алюминия, легированный ниобием, хорошо куется, сваривается и при 700—800° С (973—1073° К) превосходит по жаропрочности титановые сплавы ВТЗ и ВТ9. Основным недостатком сплавов с повышенным содержанием алюминия является их низкая пластичность. При комнатных температурах у сплавов с 10% А1 относительное удлинение и сужение в шейке образца равны нулю.  [c.96]

Медь, свинец, латунь, графит Свинец, легированная сталь, графит Свинец, легированная сталь, медь Алюминий, легированная сталь, графит, серебро Свинец, легированная сталь, графит Фосфорнокислый Сернофосфорный Хлорноуксусный Фтороборный Сернолимонный  [c.324]

В заключение отметим, что применение высокосортных материалов (легированных сталей, высокопрочных сплавов алюминия, легированных и сталистых чугунов) обязывает к тщательной обработке поверхности и к квалифицированной сборке и эксплуатации машин. Неправильная сборка, чрезмерная или недостаточная предварительная затяжка болтов, случайные повреждения шлифованных или полированных поверхностей ответственных деталей могут снизить усталостную прочность деталей машин и свести на нет  [c.757]

При (Обычных температурах и концентрациях серной кислоты до М% удовлетворительной коррозионной стойкостью обладает чистый алюминий или алюминий, легированный крем1нием, марганцем и медью. Наименьшей К0 ррозиояной стойкостью обладает алюминий в се рной кислоте средних концентраций.  [c.31]

В таблице наряду с рассмотренными результатами по жаростойкости алитированного и алюмосилицированного титана приведены данные по приросту веса титана после покрытия в расплавах алюминия, легированного хромом, оловом, бериллием, а также кремнием с титаном, хромом и титаном, кремнием с хромом и титаном.  [c.131]

Хара ктер продуктов коррозии зависит от условий, в которых протекает коррозионный процесс. Например, лри периодическом попадании -на поверхность металла брызг раствора солей наблюдается отслаивание продуктов коррозии на сплавах алюминия, легированных 4% Си, 0,7% М , 0,8% 51, 0,55% Мп и 5,02 /о Си, 0,52% Мп, 0,11% Сд. В этом случае интенсивное разрушение металла, сопровождающееся отслаиванием продуктов коррозии, обусловливается развитием межкристаллитной коррозии. Механические напряжения способствуют отслаиванию продуктов коррозии и разрушению образца. При полном погружении образцов в аналогичную коррозионную среду разрушений такого вида не наблюдается [47]. При старении и обезвоживании все виды гидроокисей переходят в окись алюминия у -АЬОз с кубической решеткой шпинельного типа и с постоянной а = 7,90А. В решетке находится 12 молекул.  [c.28]

Процесс коррозионного растрескивания сплавов алюминия, легированных магнием, люжио представить следующим образом. Распололсениая по границам кристаллитов (З-фаза ие пас сивируется в растворе хлоридов и интенсивно растворяется. Интерметаллид может выпасть либо в процессе изготовления н обработки сплава, либо под действие.м растягивающих напряжений. Растворение [5-фазы, образование субмикроскопиче-ских трещин приводит к образованию концентратов и выделению новых интерметаллидов. Процесс таким образом интенсивно развивается в глубь металла.  [c.87]

Примером возможного уменьшения площади анодной фазы является ряд практически применяемых способов повышения коррозионной устойчивости сплавов. С коррозионной точки зрения, весьма желательно в конструкционных металлических сплавах иметь анодную по отношению к основному фону упрочняющую составляющую. В большинстве случаев, например для углеродистых сталей и, особенно, высокопрочных оплавов алюминия типа дуралюмина, это не выполняется. Исключением является высокопрочный сплав на основе алюминия, легированного магнием (магналий), где упрочняющая составляющая М гА1з является анодной по отношению к основному фону. По этой причине последний сплав обладает, как известно, повышенной коррозионной устойчивостью (по сравнению с дуралюмином), так как отдельные включения анодной составляющей в его структуре быстро растворяются и поверхность становится электрохимически однородной, как это изображено на рис. 128.  [c.439]


mash-xxl.info

Алюминиевые сплавы - Ресурс

Специфика легирования

Алюминий — материал, используемый для производства разнообразных изделий как в чистом виде, так и в составе сплавов. Второй вариант становится возможным благодаря легированию — процессу, предполагающему введение в расплав металла дополнительных элементов. Делается это с целью повышения свойств алюминия.

Понятие «легирования» включает сразу несколько технологических операций, которые выполняются на разных стадиях изготовления усовершенствованного металлического сплава. Вводя в состав металла всевозможные легирующие элементы, можно кардинально изменить имеющиеся свойства алюминия или дополнить их некоторыми специфическими качествами.

Прочностные характеристики алюминия в чистом виде не соответствуют требованиям современных промышленников. Именно поэтому в чистом виде алюминий на предприятиях практически не используется, спросом пользуются сплавы на его основе.

В зависимости от вида легирования, улучшить можно показатели твердости и прочности, а также наделить металл жаропрочностью и прочими свойствами. На ряду со всеми положительными изменениями существуют и отрицательные. К ним относится снижение электропроводности, ухудшение антикоррозионности, увеличение относительной плотности. Однако при легировании алюминия марганцем и магнием (процент Mg не превышает 3%) антикоррозионность даже возрастает, а относительная плотность уменьшается.

Разновидности сплавов

Сплавы, в основе которых лежит алюминий, можно получить нескольким и способами. По этому признаку они делятся на две большие категории:

  • к первой относятся деформируемые сплавы, основной особенностью которых является отменная пластичность при нагреве;
  • ко второй относятся литейные сплавы, отличающиеся прекрасной жидкотекучестью.

В такой классификации отлично отражены технологические свойства сплавов. Получить нужные характеристики удастся посредством ввода в алюминий определенного процента химических элементов.

Основным сырьем, используемым для создания сплавов, является алюминий без добавок и его сплавы с кремнием. Последний вариант включает около 12% Si, при этом примесей железа, марганца, титана и кальция может быть разное количество (минимальное их содержание — полпроцента, а максимальное — 1,7%). Эти сплавы имеют свое название — силумины.

Чтобы получить в результате готовый сплав, который можно без труда деформировать, в основное сырье вводятся легирующие элементы, растворяющиеся в нем. Что касается количества этих веществ, то оно не может быть больше предела их растворимости. Перед обработкой давлением сплавы первой группы нуждаются в нагреве, так как их структура должна быть однородной. Только в этом состоянии можно добиться наибольшей пластичности и наименьшей прочности, что положительно сказывается на обрабатываемости сплава.

Главные легирующие элементы большинства сплавов данной категории — медь, магний, марганец. Помимо перечисленных элементов, в состав может вводиться кремний, никель, железо и т.д.

Дюралюмины

Дюралюминий относится к группе упрочняемых сплавов. В его основе находится алюминий и медь, а также добавки в виде железа и кремния. Процентное содержание главного легирующего элемента составляет от двух до семи процентов. Причем полпроцента меди можно растворить в алюминии при температуре окружающей среды, а 5,7% — при эвтектической (548°С).

Термообработка дюралюминов осуществляется в несколько этапов. Прежде всего, его необходимо нагреть до значения, превышающего линию предельной растворимости (как правило, эта температура составляет около 500°С). Это позволит добиться структуры однородного раствора меди в алюминии. Полученное состояние сплава фиксируется при помощи его мгновенного охлаждения в воде комнатной температуры. Данный процесс называется закалкой. В итоге образуется пересыщенный раствор, отличающийся высокими значениями мягкости и пластичности.

Особенностью закаленной дюрали является нестабильная структура, в которой даже при комнатных условиях происходят определенные преобразования. Подобные изменения ведут к группированию атомов избыточной меди в растворе. Более того, последовательность расположения этих атомов очень схожа с порядком расположения кристаллов в соединении CuAl. В кристаллической решетке твердого раствора атомы располагаются неравномерно, поэтому в ней образуются искажения, которые способствуют увеличению показателей твердости, улучшению прочностных свойств и ухудшением пластичности. При этом об образовании химического соединения пока речи не идет, как и об отделении от твердого раствора. Все изменения, которым подвергается закаленный сплав в условиях окружающей среды, называются естественным старением.

Наиболее активно данный процесс осуществляется на протяжении первых часов, а его завершение наступает спустя шесть суток, хотя в некоторых случаях достаточно и четырех. При увеличении температуры сплава до отметки 150°С происходит искусственное старение. В этом случае сокращается время легирования, но упрочнение получается не таким эффективным, как в случае естественного старения. Этому есть объяснение: при повышенных температурных режимах процесс диффузии выполняется быстрее и проще. На этом фаза образования соединения CuAl завершается, что сопровождается его выделением из твердого раствора. Упрочняющий эффект получается не таким значимым, как в случае искажения структуры твердого сплава методом естественного старения.

Если сравнить итоги старения дюралюминия, осуществляемые при разных условиях, то становится предельно ясно, что увеличить прочностные характеристики металла больше всего удается при естественном варианте старения в течение четырех-шести дней.

Алюминий, легированный марганцем и магнием

Если рассматривать неупрочняемые сплавы из алюминия, то нельзя обойти вниманием его соединения с марганцем и магнием. И первый, и второй вариант характеризуется способностью элементов растворяться в алюминии ограниченно, причем, она снижается одновременно с понижением температуры. Упрочняющее действие в процессе термической обработки нельзя назвать большим и на это есть свои причины.

В ходе образования кристаллов (максимальное содержание Mn даже не достигает 2%) из твердого раствора выделяется избыток Mn, образующий с основным металлом соединение, которое не растворяется в алюминии. Исходя из этого, следующая стадия — нагрев сверх линии предельной растворимости — не обеспечит формирование однородного раствора, то есть сплав останется неоднородным, включающим твердый раствор и металлические частицы. В результате, его нельзя подвергнуть закалке и старению.

При легировании алюминия магнием отсутствие упрочнения объясняется иначе. Повышения прочностных характеристик при содержании Mg максимум полтора процента ждать не приходится, поскольку в таком количестве он полностью растворяется в основном металле при температуре окружающей среды. Конечно, избыточные фазы не выделятся. Если увеличить процент содержания магния, процессы закалки и последующего старения приведут к образованию соединения MgAl.

Свойства полученного соединения не будут отличаться заметным ростом твердости и прочности. Даже независимо от этого, ввод в состав алюминия марганца и магния имеет свои преимущества. Например, магний в объеме до 3%, положительно воздействует на антикоррозионность и легкость сплава.

Многообразие легирующих элементов

Усовершенствовать свойства алюминия помогают легирующие элементы типа:

  • бериллия — снижает окислительные процессы, возникающие при повышенных температурах. Достаточно даже одной сотой процента данного вещества, чтобы повысить текучесть алюминиевых сплавов при изготовлении деталей ДВС (поршни, цилиндрические головки). Правда лучших результатов можно добиться при добавлении 0,05%;
  • бора — увеличивает электропроводность и используется в виде рафинирующей добавки. Им дополняются алюминиевые сплавы, которые нашли свое распространение в атомной энергетике, поскольку именно бор вбирает нейтроны, тем самым исключая распространение ионизирующего излучения. Количество этого элемента не превышает десятой части процента;
  • висмута — улучшает мехобработку алюминиевого сплава методом резания. Такая способность обусловлена низкой температурой плавления висмута, схожей с оловом, свинцом, кадмием. За счет подобных включений гораздо проще образуются легкоплавкие фазы, предусматривающие смазывание резца и ломкость стружки;
  • галлия — добавляется в сплавы, применяемые при изготовлении анодов. Его достаточно от сотой до десятой части процента;
  • железа — небольшое его количество (меньше четырех сотых процента) помогает улучшить прочностные свойства и ползучесть сплава. При этом оно предупреждает прилипание металла к литейным формам;
  • индия — упрочняет сплавы при их старении, когда в них содержится небольшой процент меди. Такой добавки достаточно не больше 0,2%. Ее зачастую применяют в процессе производства подшипниковых сплавов из алюминия и кадмия;
  • кадмия — чтобы повысить коррозионные прочностные свойства сплава вполне хватит 0,3% данного вещества;
  • кальция — отвечает за пластичность. Кальций в количестве пяти процентов делает сплав сверхпластичным;
  • кремния — используется как добавка чаще остальных элементов, поскольку 0,5-4% данного элемента снижают предрасположенность сплава к образованию трещин. В сочетании с магнием он делает возможным термическое уплотнение;
  • олова — способствует упрощению механообработки резанием;
  • титана — измельчает зернистость отливок, увеличивая их прочность.

Сфера применения сплавов, главный элемент которых — алюминий

Одной из самых ярких характерных особенностей алюминиевых сплавов является антикоррозионность в различных средах, будь то атмосфера, соленая вода, химический раствор. К тому же, они не вступают в реакцию с продуктами питания, то есть алюминий не разрушает полезные вещества, содержащиеся в пище. По этой причине этот металл и сплавы на его основе часто используется для изготовления посуды.

Алюминиевые конструкции довольно часто устанавливаются в море. В виде облицовочных панелей и оконных рам, дверей и кабелей электропередач данный материал нашел свое применение в строительстве. На протяжении длительного периода изделие из алюминия не подвергается разрушительному воздействию коррозии, если даже оно контактирует с различными строительными растворами, главное, чтобы она часто не намокала.

Машиностроение — отрасль, в которой алюминий применяется не менее часто, чем в уже перечисленных сферах деятельности, а объясняется это его уникальными физическими характеристиками. Однако лидирующие позиции данный металл заслуженно занимает в авиации. Именно здесь каждое свойство алюминиевых сплавов имеет большое значение и используется по максимуму.

Перейти к списку статей >>

metalloobrabotka-zakazat.ru

Легирование - алюминий - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Легирование - алюминий

Cтраница 1

Легирование алюминия магнием и кремнием приводит к небольшому увеличению его электрической проводимости в начале старения. Дальнешая выдержка при комнатной температуре не изменяет электрических свойств этих сплавов. При сравниваемых условиях время достижения максимума электрической проводимости при старении алюминиевых сплавов с добавкой 1 3 % Zn и Си составляет соответственно 1 52 и 3600 сек.  [1]

Легирование алюминия существенным образом влияет на его коррозионную стойкость.  [3]

Легирование алюминия осуществляют с целью повышения прочности при комнатной и повышенных температурах, жаростойкости, что в зависимости от вида и степени легирования, как правило, в той или иной степени приводит к снижению коррозионной стойкости. Например, наиболее распространенный высокопрочный деформируемый алюминиевый сплав - дуралюмин ( 3 5 - 5 5 % Си и небольшие добавки Mg и Мп), упрочняемый интерметаллидной фазой СиА12 ( ав ЗЗО-т-500 МПа), имеет низкую стойкость к общей коррозии, склонен к расслаивающей и межкристаллит-ной коррозии. Поэтому необходимо применять плакирование листового ду-ралюмина чистым алюминием, прежде чем использовать его в соответствующих конструкциях самолетов, судов и других объектах.  [4]

Легирование алюминия магнием и кремнием уменьшает токи растворения в аммонизированном рассоле и NaCl ( 310 г / л), однако потенциалы питтингообразования несколько сдвигаются в отрицательную сторону. Малая пассивность в последнем характеризуется наличием в растворе хлор-иона.  [5]

Алюминиевые сплавы для литья образуются путем легирования алюминия другими металлами, число которых достигает пятнадцати.  [6]

При контактировании алюминиевых сплавов друг с другом следует иметь в виду, что при легировании алюминия значительным количеством меди он становится более благородным, и поэтому сплавы, богатые медью, могут усиливать коррозию других алюминиевых сплавов, не содержащих меди.  [7]

Сочетания уникальных свойств алюминия - малая плотность, низкое электрическое и тепловое сопротивление, высокая пластичность, коррозионная стойкость, высокая механическая прочность ( которая достигается при легировании алюминия различными элементами) - обеспечили широкое применение как чистого металла, так и сплавов на его основе.  [8]

Необходимо подчеркнуть, что при создании новых сплавов решающую роль играют не сами по себе добавляемые элементы, а те химические соединения, которые возникают в сплаве при легировании алюминия. Эти химические соединения или фазы-упрочнители, взаимодействуя с твердым раствором, вызывают упрочнение сплавов при термической обработке и оказывают решающее влияние на прочность, пластичность, коррозионную стойкость сплавов. Вместе с тем чрезвычайно важное значение имеют формы, дисперсность, характер распределения фаз-упроч-нителей, а также состав, структура и свойства твердого раствора. Опыт показывает, что максимальное упрочнение при термической обработке алюминиевых сплавов достигается в том случае, когда фаза-упрочнитель имеет в своем составе не менее двух посторонних ( помимо алюминия) атомов. В то же время фазы СиА12 и Al3Mg2 ( двойные сплавы А1 - Си) и Al - Mg ( магналии) вызывают значительно меньшее упрочнение. Открытие новой фазы, способной вызвать значительный эффект упрочнения, или появление других интересных свойств каждый раз представляет собой определенный важный этап в развитии алюминиевых сплавов.  [9]

Чистый алюминий ( в том числе плакированные сплавы) является коррозионно-стойким металлом даже в сильно агрессивных атмосферах. С увеличением степени легирования алюминия снижается его коррозионная стойкость, особенно в приморских и промышленных атмосферах. В приморской атмосфере, помимо питтинга, обнаруживается расслаивающая коррозия.  [10]

Установлено, что изученные равновесные сплавы системы AI - ib относятся к двухфазной области AI 1еА1з - Коррозионные токи сплавов алюминия с железом несколько выше, чем у чистого алюминия и возрастают пропорционально содержанию железа в сплавах. Сплавы алюминия с ванадием изученных составов расположены в двухфазной области AI VAIjj. Легирование алюминия ванадием облагораживает стационарный потенциал сплавов. Разрушение тройных сплавов идет с достаточно большой скоростью по механизму разрушения алюминия. Установлено, что большинство Ж сплавов систем AI-Ie, AI-V, AI-Ite - У являются однофазными и представляют собой пересыщенный твердый раствор на основе алюминия. Процессы растворения таких сплавов сильно заторможены по сравнению с равновесными - на четыре порядка ниже. Коррозия носит питтин-говый характер.  [11]

ГОСТ 9.017 - 74 и ГОСТ 9.021 - 74 наступает качественный скачок коррозионной стойкости покрытия. Малые добавки цинка к алюминиевому порошку, по крайней мере, не ухудшают коррозионную стойкость для всех сред. Двадцатипроцентное легирование алюминия цинком резко сказывается на коррозионной стойкости.  [12]

Многие примеси: железо, медь, кобальт, никель, титан и другие металлы, имеющие относительно невысокое перенапряжение водорода, ускоряют коррозию алюминия. Поэтому алюминий высокой чистоты обычно более коррозионно-стоек, чем технический алюминий. В то же время легирование алюминия магнием, цинком, свинцом, сурьмой, висмутом и особенно оловом приводит к замедлению скорости коррозии алюминия. Уже небольшая добавка олова ( 0 01 - 0 5 %) снижает скорость коррозии алюминия. Снижение скорости коррозионного процесса также наблюдается при амальгамировании алюминия. Легирование ртутью, кроме того, уменьшает склонность алюминия к пассивации и соответственно поляризацию при его анодном растворении. Предложено большое число гальванических элементов с алюминиевыми анодами.  [13]

Бороводороды являются простейшими гетероцепными полимерами бора, которые в настоящее время находят применение в ракетной технике в качестве топлива. Михеева и Дымова [777] исследовали реакцию треххлористого бора с водородом в присутствии алюминия и некоторых его сплавов. Они показали, что выход диборана за один проход повышается при условии легирования алюминия переходными металлами.  [14]

Это лишний раз показывает, что при оценке коррозионной стойкости алюминиевых сплавов следует оперировать совокупностью основных электрохимических характеристик - током растворения, потенциалами пробоя и коррозии. Пример с медью свидетельствует об этом. Действительно, несмотря на сдвиг потенциалов коррозии и пробоя в положитальную сторону при легировании алюминия медью скорость коррозии этих сплавов не уменьшается, а увеличивается. При этом также ( по мере увеличения в сплаве меди) появляется чувствительность к опасным видам коррозии: межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Алюминий ионное легирование - Справочник химика 21

    Монокристаллические материалы составляют основу современной полупроводниковой и вычислительной техники, оптических квантовых генераторов, методов голографии. Искусственные монокристаллы получают различными способами из расплавов, рас-,1 . парообразной или твердой фазы. В первом твердотельном х /ооре, построенном в 1960 г., в качестве рабочего элемента использован монокристалл рубина. Рубин — это кристалл корунда (а-АЬОз), содержащий примеси ионов хрома, Сг+ . Присутствие ионов хрома придает кристаллам корунда красную окраску. В оптических квантовых генераторах (ОКГ) чаще всего применяют бледно-розовый рубин с содержанием хрома около 0,05%. При повышении количества хрома окраска становится уже ярко-красной, а в дальнейшем переходит в зеленую. Кристаллы рубина по своим физико-химическим свойствам в определенной степени уникальны и отвечают всем требованиям, предъявляемым к материалам для ОКГ. Они обладают высокой теплопроводностью, что позволяет избежать их саморазогрева во время работы, имеют высокую оптическую и механическую однородность, исключающую паразитное поглощение и рассеяние энергии, обладают высокой термической, механической и химической стойкостью. Монокристалл рубина для ОКГ должен быть длиной от 50 до 300 мм и диаметром 5—25 мм. Кристаллы такого размера получают синтетическим путем. Одним из наиболее распространенных методов синтеза монокристаллов рубина остается способ, предложенный в 1891 г. Вернейлем. Ультрадисперсный порошкообразный оксид алюминия, легированный оксидом хрома (1П), попадает в пламя кислородно-водородной горелки, где температура достигает 2000 °С, плавится и опускаете) на расплавленную верхнюю часть [c.158]
    Титан и его спчавы обладают очень высокой коррозионной стойкостью в морской воде, влажной морской и промышленной атмосфере. В этих средах скорость коррозии титановых сплавов не превышает 0,0001 мм/год. Несмотря на то, что титан относится к наиболее термодинамически неустойчивым металлам, его высокая коррозионная стойкость обусловлена защитными свойствами образующихся гидридных и оксидных пленок. Титановые сплавы устойчивы в окислительных средах даже в присутствии больших количеств хлор-ионов в большинстве органических сред. Исключение составляют серная, соляная,. муравьиная, щавелевая, винная, лимонная, смесь ледяной уксусной кислоты с уксусным ангидридом. Технические титановые сплавы, легированные алюминием (до 6%), марганцем (1...2%), оловом широко используются в химическом машиностроении, пищевой промышленности. [c.158]

    Ионное легирование железа алюминием более эффективно чем хромом и никелем при равных концентрациях легирующих компонентов. При ионной имплантации алюминием образуется поверхностный сплав Ре, 6,6% А1, склонный к самопассивации и более стойкий к локальным формам коррозии, чем сплавы Ре, 6,6% Сг и Ре, 6,6% N1, полученные также методом ионной имплантации. [c.132]

    Ионное легирование алюминия молибденом, хромом и никелем при дозах легирующих ионов 2-10 моль/см и энергиях 20 кэВ способствует значительному повышению коррозионной стойкости алюминия даже в растворах, содержащих такие сильные депассиваторы, как сульфаты. Обычными металлургическими методами получать однофазные твердые растворы указанных легирующих добавок в алюминии нельзя из-за их малой растворимости. Так, например, растворимость никеля в алюминии нри 500 °С составляет 0,006%, хрома при 400°С — 0,06%, а при более низких температурах область растворимости этих металлов в алюминии на диаграммах фазового равновесия вообще отсутствует. [c.134]

    Установлено, что ионное легирование алюминия молибденом увеличивает потенциал коррозии на 0,5 В и уменьшает в два раза коррозионный ток и плотность тока з пассивном состоянии металла. В то же время стимулируется катодная реакция, что обусловлено большей плотностью тока обмена водорода на молибдене (10 А/м ), чем на алюминии, покрытом пленкой оксидов (10 А/м ) [73]. [c.134]


    Следовательно, легирование алюминиевого покрытия титаном и кремнием, способствующими появлению эффективных катодных присадок, позволяет получить покрытие на основе алюминия, которое характеризуется высокой коррозионной стойкостью в сероводородных средах, а также в присутствии ионов хлора. [c.94]

    Примерами легирования с целью образования совершенного защитного слоя продуктов коррозии на поверхности сплава являются легирование меди алюминием или цинком для повышения коррозионной стойкости в атмосферных условиях легирование молибденом нержавеющих хромоникелевых сталей для повышения их коррозионной стойкости в р астворах, содержащих хлор-ионы. [c.79]

    Повышение стойкости железа к окислению при легировании хромом или алюминием происходит, вероятно, в результате значительного обогащения наружного слоя оксидной пленки легирующими компонентами. В сплавах Ре—Сг, как показали химический и электронномикроскопический анализы, средний слой оксидных пленок обогащен хромом, а внутренний, прилегающий к металлу, — хромом [56, 57]. Этот внутренний слой оксида в большей степени, чем РеО, препятствует миграции ионов и электронов. Обогащение оксидной пленки хромом в Сг—Ре-сплавах сопровождается обеднением поверхностного слря сплава, находящегося непосредственно под окалиной. Этим объясняется [c.204]

    На кинетику растворения влияет pH, потенциал и присутствие ионов в растворе для испытаний. Все эти факторы — основа метода селективного металлографического травления, который уже нашел практическое применение [32, 56, 57]. При этом часто используется потенциостат для поддержания постоянного потенциала многофазного сплава на уровне, соответствующем растворению отдельной фазы, в то время как остальная поверхность остается пассивной. Предварительное исследование смещения области потенциала может быть сделано для того, чтобы определить, будут ли электрохимические свойства различных фаз достаточно различаться в выбранном электролите, чтобы можно было произвести селективное травление илн удаление определенных фаз. Один из таких методов [58] был разработан для аустенитных сталей, легированных алюминием (рис. [c.608]

    Дрелей и Разер [2, 4] предполагают, что выделяющийся на поверхности раздела металл—окисел газообразный водород разрушает защитную окисную пленку. Если же алюминий образует пару с более катодными металлами или легирован никелем и же-.лезом, то ионы Н" разряжаются не на алюминии, а на катодных [c.278]

    Подобный аномальный ход кривых для твердых растворов на основе меди должен быть приписан экзотермичности реакции образования твердого раствора, так как сплавы с высоким содержанием меди, ка и медь, часто дают стационарные потенциалы, приводимые ближе всего к равновесным металлическим электродам первого или второго рода, т е. зависящим от активности собственных ионов в растворе. В случае твердых растворов на основе алюминия подобное

www.chem21.info

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о