С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы

Кесте 8.2. 
Алюминий қорытпаларының химиялық құрамы мен механикалық қасиеттері 
Бренд қорытпасы 
Құрамы, % 
Жылу өңдеу режимі 
МПа 
°0,2> 
МПа 
8, 
% 
Си 
Mg 
Мп 
Басқа элементтер 
Термиялық емдеуде күшейтілмейтін деформацияланатын қорытпалар (МОСТ 4784-74) 
АМц 
ОД 
0,2 
1... 1,6 
— 
жыпылықтайды 
130 
50 
20 
АМг2 
ОД 
1,8...2,6 
0,2... 0,6 
— 
жыпылықтайды 
190 
100 
23 
АМг5 
ОД 
5,8...6,8 
0,5 ...0,8 
0,02... ОД Ti; 0,002...0,005 Be 
» 
340 
170 
20 
Термиялық өңдеу арқылы қатайтылған деформацияланатын қорытпалар (МОСТ 4784-74) 
Д1 
3,8...4,8 
0,4... 0,8 
0,4...0,8 
— 
Қаттылдау қартаю 
400 
240 
20 
Д16 
3,8...4,9 
1,2... 1,8 
0,3 ...0,9 
— 
Қаттылдау қартаю 
440 
330 
18 
В95 
1,4...2 
1,8...2,8 
0,2... 0,6 
0,01... 0,25 Cr; 5... 7 Zn 
» 
540 
470 
10 
В96 
2...2,6 
2,3 ...3 
0,3 ...0,8 
8... 9 Zn 
» 
750 
720 
7 
АК6 
1,8...2,6 
0,4... 0,8 
0,4...0,8 
0,7... 1,2 Si 
» 
400 
300 
12 
ВАД23 
4,8...5,8 
Не более 0,05 
0,4...0,8 
0,9... 1,4 Li; 0,1...0,25 Cd 
» 
450 
280 
20 
01420 
— 
5...6 
— 
1,9...2,3 Li; 0,09...0,15Zr 
» 
420 
270 
5 
Құю құймалары (МОСТ 2685-75) 
АК12 (АЛ 2) 
— 
— 
— 
10... 13 Si 
Жерге құю 
180 
80 
6 
Суық құйып құю 
220 
90 
5 
АК9 (АЛ4) 
— 
0,17... 0,3 
0,2...0,5 
8... 10,5 Si 
Жерге құю (қатайту + 
қартаю) 
260 
200 
4 
АМ5 (АЛ 19) 
4,5...5,3 
— 
0,6... 1 
0,15... 0,35 Ti 
Жерге құю (қатайту + 
қартаю) 
360 
250 
3 

Олар жабық күйде немесе суық пластик 
деформациясымен 
қа-тайтылады. 
Мұндай 
қорытпа-лардың 
құрамында 
AMC 
типті 
қорытпалары (Al-Mn жүйесі) жəне AMg типі (Al-
Mg жүйесі) бар, олар қысыммен жəне 
дəнекерлеумен жақсы өңделеді. Олардың ішінен 
шойын материалынан терең сызу арқылы 
жасалған 
өнімдер 
əдетте 
дайындалады. 
Тығыздығы төмен жəне жеткілікті. Күшті 
алюминий-магнийлі қорытпалар жиі қолда-
нылады. 
Термиялық өңдеу арқылы қатай-
тылған деформацияланған қорытпа- 
лар кеңінен қолданылады. Деформа- 
цияланатын жылуды күшейтетін алю- 
миний қорытпаларының мысалы –
мысмен алюминий қорытпалары. Al-Cu мемлекеттік диаграммасынан (8.3-сурет) қатты 
алюминийдегі мысдың максималды ерігіштігі 547 ° С температурада 5,7% құрайтынын көруге 
болады. Температура 
Ерігендік 20 ° C кезінде 0,2% төмендейді. Айнымалы ерігіштігі бар А сызықтың болуы ағып кету 
жəне қартаю арқылы қорытпаны қатайтуға мүмкіндік береді. Құймадағы микро құрылымы қатты 
күйдегі ерітіндіден жəне CuAl2 интерметаллидтерінің екінші фазасынан тұрады. Абс сызығына 
сəйкес келетін температураға сөндіру үшін қыздырылған кезде артық металмалидтік фазалардың 
еруі орын алады. Жылдам салқындату 5,7% мыс дейін Пересыщенный қатты ерітінді қорытпалар 
белгілейді. құрамы нүктесі В тиісті пересыщенного қатты ерітінді қосымша құрылымында 5,7% 
астам мыс мазмұнмен шыңдалған қорытпалар, жылыту еритін кристалдардың CuAl2 кезінде 
қатысуға болады. Шынығу толығу қатты ерітіндінің ыдырауы болдырмайтын жылдамдықпен 
жүзеге асырылуы тиіс. Қаттылдау əдетте суда жүзеге асырылады. Жеңілдетуден кейін 
қорытпалардың 
күші 
аз 
жəне 
иілгіштік 
деформацияға 
ие. 
Шыңдалған 
бөліктері 
Деформацияланатын технологиялық операциялардың ұшырауы мүмкін: иілу, фланец, rasklepke 
тойтармалар. əрі қарай 10 ... 24 сағ. Толығырақ тиімді табиғи қартаю шамамен 150 ° C 
температурада бірнеше күн немесе жасанды қартаю табиғи кезең ұшыраған қорытпаларды 
беріктендіру үшін. Бұл жағдайда қорытпалардың жоғары пластиктері бар жəне стресс-
концентраторларға сезімтал емес. Суретте. 8.4 Duralumin D16 түрлі күйлерінің микроқұрылымын 
көрсетеді. 
Сурет. 8.3. Диаграмманың сол жақ бөлімі 
Al-Cu орытпаларының күйі: 
Ж - сұйық ерітінді; E - эвтектикалық; - 
қорытпалардың температурасын сөндіру 
325 

Сурет. 8.4. Duralumin D16 микроқұрылымы 300 рет артуы: 
а - құйма қорытпасы (ерітінді, CuAl2, S-фазасы Al2MgCu); b - деформацияланатын қорытпа 
сөндіруден кейін (supersaturated a-ерітінді); c - қаттылық пен қартаюдан кейін қорытпа 
Тозудың алғашқы кезеңінде мыс концентрациясы жоғары, Гуиниер-Престон деп 
аталатын аймақтары пайда болады. Осы кезеңде мыс атомдары ерітіндіден əлі босатылмаған. 
өсті концентрациясы аймақтары мыс кристалдық тор металл қаттылығын жəне күшін 
арттырады, ол үлкен күйзеліске бар кристалдануы, бұрмаланған. Престон арттыру, содан 
кейін минуттық бөлшектер кейіннен қоюландырылған vydlenie интерметаллидов орын -. 
Одан əрі қартаю аймағы Guinier дамуымен Гиниьер-Престон аймақтарын қалыптастыру 
процесі жəне алдын-ала эмиссиялық кезеңге қол жеткізу максималды қатаюға əкеледі. 
Ең əйгілі деформацияланатын алюминий қорытпалары дуралаймин болып табылады, 
құрамында 2,5 - 5% мыс, 0,4. Магнийдің 1,8%, 0,4 ... 0,9% марганец. Мыс пен магний 
қорытпаға беріктендіріледі, марганец күшейту əсерін арттырады жəне оның коррозияға 
төзімділігін арттырады. Ең үлкен беріктендіру қартаюдан кейін қол жеткізіледі. 
Олар пропеллерами, кадр, бақылау өзектердің, жəне т.б. қалақтардың өндіру үшін, 
ұшақта жиі қолданылатын материалдардың бірі болып табылады, сондықтан дюралюминия 
артықшылығы, жоғары нақты күші болып табылады. жүк органдары үшін көптеген 
инженерлік салалардың (құрылыстарды, азық-түлік пайдаланылатын Дюралюминий жəне 
контейнерлерді, конвейерлерді, сепараторларды, қалқымалы камераларды, фитингтерді, 
құбырларды жəне т.б. өндіру үшін салқындатқыш өнеркəсіп. 
Дуралиннің коррозияға төзімділігі аз. киімі парағы дюралюминия коррозияға 
төзімділігін арттыру үшін - таза алюминий қабатымен қапталған жəне бірлескен жылжымалы 
парақтарын шығарады. Қабаттың қалыңдығы 2,5% болатын алюминий негізгі металға 
дəнекерленген жəне оны тоттанудан қорғайды. 
. 
326 

Дуралюмин компоненттерінің коррозияға төзімділігін арттыру үшін олар сонымен 
қатар күкірт қышқылының 10% ерітіндісінде анодтық поляризацияға ұшырайды. Босатылған 
оттегі қышқылдан қорғайтын оксид пленкасының дуралиндік құрамдас бөлігінің бетінде 
қалыптастыруға ықпал етеді. 
Әл-Zn-Mg- Cu (түрі B95, B96) туралы Сығылған алюминий негізіндегі қорытпалар 
барлық алюминий қорытпалардан (AB = 500 ... 750 МПа) арасында ең жоғары күш, бірақ 
төмен Икемділік (5 = 7.10%) бар. Осы қорытпаларын қартаю əсері жоғары болып табылады 
жəне дисперстік фаза М (MgZn2) жəне T (AlZnMg) ұсыну арқылы қол жеткізуге болады. 
Мырыштың көп мөлшерде болуы мыстың қартаюға қатыспайтыны, созылмалы қатты 
ерітіндіде сақталып, ұзарту мен коррозияға төзімділігін арттырады. Бұл легирленген жүйенің 
қорытпалары əуе кемелерінде қатты жүктелген бөлшектер үшін пайдаланылады. 
Машиналардың ұшу массасын азайту ұшақ жəне ракета құрылысы саласында жұмыс 
істейтін дизайнерлердің ең маңызды міндеті болып табылады. Литийді қоспалау үшін литий 
қолданылады - металдар арасында ең жеңіл (тығыздығы 0,5 г / см3). Қазіргі уақытта 
термоөңдеу кезінде жүйелер қорытпалар Al-Cu-Ли (VAD23) жəне Әл-Mg-Ли (01420), жəне 
қатаю олардың режимдерін дамыған. Осы типтегі қорытпаларда, жасанды қартаю кезінде, 
табиғи қартаюмен салыстырғанда, одан да көп қатайтылады. Қорытпалар дуралиннің (av ~ 
400 МПа) беріктігіне жақын, бірақ əлдеқайда төмен тығыздығына ие. 
Al-Cu-Li допингтік жүйесін күшейту (VAD23) дисперстік Al2CuLi сатысын қартаю 
кезінде бөлу арқылы қол жеткізіледі. Қаттылықтың əсері аз мөлшерде кадмий (0,1 0,25%) 
енгізу есебінен күшейтіледі. Термалды өңдеуден кейін максималды əсер 5,6% мыс жəне 1,4% 
литий бар қорытпалардан алынған, композицияда VAD23 қорытпасына ұқсас. VAD23 
қорытпасы жоғары беріктігі, қаттылық жəне ыстыққа төзімділігі төмен тығыздықты біріктіру 
керек өнімдер үшін құрылымдық материал ретінде пайдаланылады. VAD23 қорытпасы 
жоғары технологиялық икемділікке, əсіресе ыстық деформацияға ие. Деформацияланған 
жартылай фабрикаттардың барлық түрлерін, соның ішінде фольганы, алуға болады. 
Әл-Mg-Ли жүйесін қорытпалар (- B95 қорытпасы қорытпасы D16 жəне 15% -дан 12% 
жеңіл) барлық белгілі алюминий қорытпаларынан жеңіл болып табылады. Массадағы 
осындай айтарлықтай төмендеу алюминийден əлдеқайда жеңіл болатын. 01420 қышқылының 
Al-Mg-Li жүйесінің қаттылығына əсер ететін фаза 5-кезең (Al3Li) болып табылады. Қаттылық 
фазасын оқшаулау матрицаның магниймен сарқылуына алып келмейді. 01420 қорытпасы 
жəне оның дəнекерленген қосылыстары Al-Mg жүйесінің AMg6 қорытпасының қасиеттеріне 
жақын, жоғары коррозиялық қасиеттерге ие. 
. 
327 

Қорытпалардың икемділігі модулі əдетте компоненттердің икемділігі мен 
қорытпасындағы олардың мазмұнына байланысты шамамен қоспа түрінде өзгереді. Ең литий 
модулі өте төмен болып табылады, дегенмен, бұл уақытында алюминий қарағанда 4% -ға 
жоғары: қорытпалар A1-Mg-Ли тым жоғары модулі. төмен тығыздығы комбинациясы 
арқылы, серпімділік жоғары модулі, коррозияға төзімділігі жəне жақсы 
сыйысымдылық
пайдалану қорытпалар А1-Mg-Ли жүйесі үздіксіз аэроғарыштық техникада кеңейтеді. 
төмен цикл жүктемелер кезінде сынықты қарсылық жақсарту үшін қартаю кезінде 
босатылған орта бөлшектердің aluminides дисперги арттыру қажет сенімділік авиациялық 
материалдардың маңызды сипаттамалары болып табылады. 
D16 (A1-Cu-Mg) жəне B95 (A1-Zn-Mg-Cu) сыныбының жоғары беріктігі алюминий 
қорытпалары ұшақ өнеркəсібінде көптеген ондаған жылдар бойы қолданылған. Жарықтарға 
кедергісінің артуы темір мен кремнийдің зиянды қоспаларының шектеулі мазмұнын тиісінше 
0,5-ден 0,15-ке жəне 0,1-ге дейін азайтуға ықпал етті. Төзімділік (циклдің сəтсіздікке дейін) 
100-ден 165-ге дейін көбейгенін көрсетті, ал жарықшақтың өсу қарқыны 6-дан 2,5 мм-ге дейін 
төмендеді. Алайда, қорытпалардың тазалығын одан əрі арттыру техникалық жəне 
экономикалық себептерге байланысты қиындықтарды тудырады. 
Жоғары алюминий қорытпаларының қорын одан əрі ұлғайтуға скандий мен цирконий 
қосындыларымен бірлескен допингпен қол жеткізуге болады. Жоғары сынуы қарсылық 
салдарынан A13 (SC1-X, Zrx) сфералық нысан, 15 нм орташа мөлшерімен толық келісілген 
матрица ұсақ бөлшектердің қалыптастыруға төмен цикл шаршағандық сыналған кезде, 
бөлшектердің арасындағы орташа қашықтық 300 нм болатын. Мұндай бөлшектердің болуы 
шаршау жарықтарының таралуына жол бермейді. 
Ресейде скандий мен цирконий қоспасы бар қорытпа жасалады, термиялық өңдеу 
арқылы қатайтылмайды. 01570 қорытпасы 6% магнийден тұрады, бірақ AMg қорытпасынан 
айырмашылығы 0,15 ... 0,35% скандий жəне 0,05 ... 0,15% қосымша цирконий легирленген. 
Скандий өзіне күшті модификатор ретінде көрінеді, ол дендтрит емес құрылымымен тығыз 
құймаларды өндіруді жеңілдетеді. Кейінгі қыздыру кезінде қатты алюминий ерітіндісі қатты 
жəне шаршау кедергісін тудыратын A13Sc жəне A13 (Sc1-x, Zrx) дисперсті бөлшектерін 
қалыптастыру үшін ыдырайды. AMg6 жасыту қорытпасы парақ AB = 340 МПа жəне A02 = 
180 МПа болса, қорытпасынан беріктігі AB 01570> 400 МПа жоғары Икемділік 5 = 15.20% 
кем a0> 2> 300 МПа. A1-Mg негізіндегі барлық қатты емес қорытпалар сияқты, 01570 
қорытпасы жақсы сваривтілігіне ие, скандиум біріккен құрылымға өзгеріс əсер етеді. 
328 

Кесте 8.3. 

жүктеу/скачать 8,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: