Реферат-2 Тақырыбы: Алюминий негізіндегі қорытпалар
және АМг6 қорытпаларының механикалық қасиеттері
жүктеу/скачать 0,71 Mb.
|
Алюминий қорытпалары
- Бұл бет үшін навигация:
- 4.Құйылатын алюминий қорытпалары.
01570 және АМг6 қорытпаларының механикалық қасиеттері
4.Құйылатын алюминий қорытпалары. Пішінді бөлшектерді құмды қалыптарға құюға арналған құю қорытпалары, кокиль, инъекциялық қалыптау әдісімен және басқа әдістермен жақсы құю қасиеттеріне ие болуы керек: жоғары сұйықтық, ыстық жарықтардың пайда болуына төзімділік, шашыраңқы кеуектіліктің пайда болуына бейімділік. Ол үшін олардың кристалдану аралығы аз болуы керек және тұрақты температурада немесе тар температура аралығында кристалданатын эвтектикалық сұйықтықтың жеткілікті мөлшері болуы керек. Силуминдер Пішінді құюға арналған ең көп қолданылатын алюминий қорытпалары-силуминдер–Al-Si жүйесіне негізделген қорытпалар. Al-Si жүйесіндегі Эвтектика салыстырмалы түрде пластикалық. Сондықтан жоғары құю қасиеттерін қамтамасыз ететін силуминдерде көптеген эвтектика болуы мүмкін. Эвтектика алюминийдегі α-кремний ерітіндісінен және кремнийдегі алюминий ерітіндісінен тұрады, ол силуминдерді талдау кезінде әдетте таза кремний ретінде қарастырылады. Тегістеудегі Жарық микроскопының астында эвтектика жеңіл матрица — α-ерітінді және оқшауланған кремний инелері түрінде көрінеді. (сурет-4.1) а) ә) б) Сурет-4.1. Модификацияланған эвтектикалық — а, эвтектикалық — ә және эвтектикалық —б силуминінің микроқұрылымы (×250): а-бастапқы α-кристалдар және α + Si эвтектикасы; ә-α + Si эвтектикасы; б-бастапқы кремний кристалдары және α+Si эвтектикасы Шындығында, бұл инелер эвтектикалық колонияның үздіксіз кремний қаңқасын құрайтын жұқа пластиналардың қималары болып табылады. Al–Si эвтектикасы қалыптан тыс болып табылады: эвтектикалық колониялар тегістеуде көрінбейді. Силумин эвтектикасындағы кремнийдің пластиналық түрінен талшыққа ауысу кристалдану жылдамдығының жоғарылауымен де жүреді: жұқа қабырғалы кокил құймаларында және қысыммен құйылған бөлшектерде эвтектика және натрий қоспасынсыз модификацияланған түрге ие. Силуминдерде әрқашан темір қоспасы болады. Егер темірдің мөлшері Al–Si–Fe күй диаграммасында көрсетілгендей болса (4.2-суретті қараңыз.). Силумин P2E сызығынан жоғары болғаннан кейін FeSiAl5 (β-фаза) қосылысы бастапқыда кристалданады. Р2E сызығының барысына сәйкес FeSiAl5 бастапқы кристалдары эвтектикалық құрамдағы силуминде темірдің 0,8% — дан астамында және темірдің жоғары концентрациясында-эвтектикалық силуминдерде түзіледі. Сурет-4.2. Al–Si–Fe жүйесінің ликвидус бетінің проекциясы Кейде эвтектиканың бұл қаңқа фазасы иероглифтерге ұқсас және мұндай құрылымдық компонент "Қытай шрифті"деп аталады. Марганецтің көп мөлшерімен (Fe,Mn)3Si2Al15 қосылысы балқымадан гранам, қырлы кристалдар түрінде бастапқы кристалданады, бұл кристалдар жеткілікті кішкентай болса, икемділікті арттырады. Құйылған қорытпаларда магний Mg2Si силицидіне қосылады, ал мыс CuA12 және W фазасының бөлігі бола алады (Cu2Mg8Si6Al5). Бұл фазалардың барлығы эвтектикаға енеді, көбінесе туа біткен және алюминий қатты ерітіндісінің дендритті жасушаларының шекараларында орналасқан. Термиялық өңдеуді талдау кезінде барлық өнеркәсіптік силуминдерді Al–Si, Al–Si–Mg және Al–Si–Mg–Si жүйелерінің қорытпалары ретінде қарастыруға болады. Қыздыру кезінде термиялық күшейтілген силуминдерде қатаю үшін келесі процестер жүреді. Біріншіден, алюминий негізіндегі қатты ерітіндідегі кремний, магний және мыс концентрациясы ондағы эвтектикалық кремнийдің ішінара еруі, Mg2Si, CuAl2 және W фазасының ішінара немесе толық еруі нәтижесінде артады. Екіншіден, эвтектикалық колонияларда үздіксіз кеңістіктік тірек түзетін кремний бөлшектенеді және оның фрагменттері коагуляцияланып, алюминий қатты ерітінді матрицасында жартылай дөңгелектелген қосындылар түзеді (сурет-4.3). а) ә) Сурет-4.3. Модификацияланбаған эвтектикалық кремнийдің пішіні силумин АК9ч құюдан кейін-а және 550 °С дейін қыздырудан кейін, 10 сағ — ә; РЭМ, алюминий α-ерітіндісін (эвтектикалық кремний — ашық, α-фаза — қараңғы)тегістеуде терең ойып алғаннан кейін шағылысқан электрондардағы сурет Бұл процестер эвтектоидты болатты күйдіру кезінде сфероидталған цементиттің түзілу процестеріне ұқсас. Құрамында темір бар ине және қаңқа фазалары, алюминий қатты ерітіндісінде аз ерігіштігіне байланысты, қатаю кезінде қыздырылған кезде пішіні әдетте өзгермейді. Алюминий ерітіндісінің матрицасында бөлінген кремам, оқшауланған кремний қосындыларының пайда болуы силуминдердің қатаюы σқ беріктігінің жоғарылауына және ẟ-ның бірнеше есе ұзаруына әкелетінін түсіндіреді. Жасанды ескіру кезінде алдымен қаныққан алюминий ерітіндісінен β — нің аралық фазасы (Mg2Si), содан кейін силуминде мыс болған кезде-S’- фазасы (CuMgAl2) шығарылады, олар қартаю кезінде қатаюды қамтамасыз етеді. АК12 қорытпасы-арнайы қоспалары жоқ жалғыз өнеркәсіптік силумин . Бұл силуминдегі кремний концентрациясының аралығы (10-13%) эвтектикалық құрамды қамтиды. Натриймен модификацияланған кезде қорытпа эвтектикалық болады: оның құрамында эвтектика және алюминий ерітіндісінің бастапқы кристалдары бар. Бұл силумин ең жақсы құю қасиеттеріне ие және ол аз жүктелген бөлшектерді, атап айтқанда инъекциялық қалыптау арқылы алынған үлкен көлемді өндірісте қолданылады. Кокилді құю және құю кезінде осы және басқа силуминдердегі темір қоспасының мөлшері құмды қалыптарға және балқытылатын модельдерге қарағанда жоғары . Бұл кокилді құю кезінде жоғары жылдамдықпен кристалдану кезінде және құрамында темір бар фазалар қысыммен ұнтақталатындығына байланысты. Осылайша олардың механикалық қасиеттерге зиянды әсері әлсірейді. Инъекциялық қалыптау кезінде құйманың Болат қалыпқа жабысып қалуын (дәнекерлеуін) болдырмау үшін силуминдегі темір концентрациясының жоғарылауын сақтау пайдалы. Al–Si–Mg жүйесіне жататын термиялық күшейтілген АК9, AК9, AК9, AK7, AК7ч және AК7пч силуминдері жақсы құю қасиеттері мен беріктігіне ие , бұл оларды орташа жүктелген бөлшектерді әртүрлі тәсілдермен құю үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Бұл силуминдердің көптеген бөлшектері ауа мен гидравликалық жүйелерде жақсы тығыздалуына байланысты жұмыс істейді (ауа, су немесе май қысымымен ағып кетпейді). Жоғары тығыздық кристалданудың тар интервалына және эвтектиканың көптігіне байланысты. AK5M және AK5M2 термиялық күшейтілген мыс силуминдері Al–Si–Si–Mg жүйесіне жатады. Мыс қоспалары жылу беріктігін арттырады және кесу өнімділігін жақсартады, бірақ икемділік пен коррозияға төзімділікті төмендетеді. АК8М3ч қорытпасы-барлық силуминдердің ең беріктігі . Ол мырышпен және титан, бор және бериллийдің шағын қоспаларымен қосымша легирленген. Мырыш қатты ерітіндіге еніп, қорытпаны қатайтады, ал титан бормен бірге астықты ұнтақтайды. Бериллий темір қоспасын Fe2Be5Al4 кристам кристалдарына байланыстырады, бұл FeSiAl5 пластиналарының пайда болуына жол бермейді, бұл сынудың икемділігі мен тұтқырлығын арттырады. Бұл қорытпа ең көп жүктелген, соның ішінде тығыздалған бөлшектерді кокиль құю, қысыммен және сұйық штамптау үшін қолданылады. Сондай-ақ,автомобиль қозғалтқыштарының поршеньдерін жасау үшін АК21 М2,5 Н2,5 эвтектикалық силумин қолданылады . Бұл қорытпа құрылымының басқа силуминдерден негізгі айырмашылығы - бастапқы кремний кристалдары. Кремний мөлшері өте жоғары (21%) болғандықтан, эвтектикалық силумин басқа силуминдерден төмен температуралық сызықтық кеңею коэффициентімен ерекшеленеді, бұл поршеньдік қорытпа үшін өте құнды. Гипертектикалық силуминнің жетіспеушілігі-үлкен бастапқы кремний кристалдарының пайда болуына байланысты икемділіктің төмендігі және пайдалану қасиеттерінің тұрақсыздығы. Оларды ұнтақтау және біркелкі тарату үшін шағын фосфор қоспасы қолданылады. Кремний кристалдарына изоморфты алюминий фосфидінің көптеген дисперсті бөлшектері олар үшін Эмбрион ретінде қызмет етеді деп болжануда. Силуминдердің едәуір бөлігі қайталама қорытпалар болып табылады: олар сынықтар мен қалдықтардан балқытылады. Мұндай силуминдер, әдетте, темір мен басқа металл қоспаларының жоғарылауымен ерекшеленеді. Екінші реттік қорытпалар, бастапқы қорытпалармен салыстырғанда, газ кеуектілігін анықтайтын металл емес қоспалар (оксидтер және т.б.) мен сутектің едәуір көп болуы өте маңызды. Нәтижесінде қайталама қорытпалардың икемділігі бастапқыға қарағанда төмен болады. жүктеу/скачать 0,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|