Реферат: Классификация углеродистой стали

сплавы на основе системы Аl—Сu—Mg (Д1, Д16, В65, ВД17, Д18, Д19);

сплавы на осно­ве системы Аl—Мg—Мn (АМг1, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6); сплавы на основе системы Аl—Мg—Zn—Cu (В93, В94, В95, В96);

спла­вы на основе системы Аl—Сu—Мg—Ni—Fe (АК2, АК4, АК4-1);

сплавы на основе системы Аl—Si—Мg—Cu (АК6—АК8).

Алюминиевые деформируемые сплавы разделяются на сплавы, упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой.

Деформируемые алюминиевые сплавы, подвергаемые механиче­ской и термической обработке, имеют специальные буквенные обо­значения, указывающие характер этой обработки; М (мягкий) — отож­женный; Н — нагартованный, Т — термически обработанный (после закалки и естественного старения), Т1 — после закалки и искусст­венного старения, ТН — нагартованный после закалки и естествен­ного старения, ТНВ — нагартованный после закалки и естественного старения с повышенным качеством выкатки, О — отожженные лис­ты с повышенной выкаткой, А — плакированные листы, Б — без плакировки (листы), УП — утолщенная плакировка, Р — сплав для заклепок. По новому ГОСТу принята единая цифровая марки­ровка.

Обработкой давлением в холодном или горячем состоянии из этих cплавов изготавливают трубы, уголки, тавры, плиты, листы и т. д. Высокопластичные термически неупрочняемые сплавы разделяют на «мягкие» (АД, АДО, АД1, АМц, АМг, АМг2) и «твердые» (АМгЗ, АМг5, АМгб). Содержание магния в этих сплавах колеблется от 2 до 7%, а марганца 1,0—1.6%. По структуре эти спла­вы представляют однородный твердый раствор марганца, магния, меди и других элементов в алюминии. Упрочнение указанных сплавов дос­тигается деформацией в холодном состоянии (наклеп, нагартовка).

В строительстве и мостостроении термически неупрочняемые алю­миниевые сплавы применяют для несущих сварных конструкций (фер­мы, арки, балки и т. д.), малонагруженных и ненагруженных эле­ментов конструкций здания (кровельные настилы, стеновые панели, дверные и оконные переплеты, арматурные детали).

В строительстве применяют сплавы АМг6М (5,8—6,8% Мg, 0,5— 0,8% Мn, 0,02-0,1 % Тi), АМг5 (4,7—5,7% Мg, 0,2—0,6% Мn), АМг3М (3,2—3,8% Мg, 0,3-0,6% Мn, 0,5-0,8% 51), АМг5ВМ (4,8—5,5% Мg, 0,3—0,6% Мn, 0,02% V). Все эти сплавы обладают высокой корро­зийной стойкостью.

Сплав марки АМг6 в состоянии поставки (АМг6М) обладает следу­ющими механическими свойствами: σ_в = 320 МН м² (МПа); НВ 800 МН/м² (МПа), δ = 20%. Прочность этого сплава по сравнению со сталью марки Ст3 в 1,9 раза больше; по сравнению с легированной сталью марки 15ХСНД — в 1,38, а марки 10ХСНД — в 1,17 раза. Сплав высокой прочности АМг4ВМ (σ_в = 280 МН/м² (МПа), 5 = 15%) применяют для сварных ответственных конструкций.

Деформируемые сплавы, упрочняемые тер­мической обработкой. Сплавы этой подгруппы приобре­тают высокие механические свойства и хорошую сопротивляемость коррозии только в результате термической обработки. Эти сплавы делят на авиали (АВ, АД31, АДЗЗ), дуралюмин (Д1.Д16, АК6, АК8), сплавы высокой прочности (В96, В95) и специальные сплавы, работаю­щие при повышенных температурах — жаропрочные (АК4, АК4-1, ВД17). Термическая обработка заключается в закалке и последующем старении. Изменение структуры можно проследить по диаграмме со­стояния системы А1—Си (рис. 55). Выбор температуры закалки опре­деляется левой частью этой диаграммы. При обычной температуре содержание Си составляет 0,5%; с возрастанием температуры раство­римость меди в алюминии увеличивается при эвтектической темпера­туре (548° С).

Из диаграммы видно, что алюминий с медью образует ограниченные твердые растворы различной концентрации (в зависимости от тем­пературы) и химическое соединение CuAl₂ . Сплавы Al—Сu, содер­жащие до 0,5% Сu, после медленного охлаждения имеют однофазную структуру α-раствора меди в алюминии; при содержании 0,5— 5,7% Си — двухфазный α-раствор +CuAl₂ . Если этот двухфазный сплав нагреть до температуры выше линии предельной растворимости меди в алюминии, то химическое соединение CuAl₂ растворится в алю­минии и сплав станет однофазным. Это обстоятельство используется при закалке Al—Cu сплавов. При быстром охлаждении примерно с температуры 550° С СиА1₂ не успевает выделиться из α-твердого раст­вора и последний зафиксируется в неустойчивом метастабильном состоянии. Этот пересыщенный твердый раствор сохраняется, как пра­вило, около 30 мин (инкубационный период) и в дальнейшем распадается

с выделением соединения CuAl₂ . Происходит процесс старения. После старения прочность и твердость увеличиваются. Во время инкубационного периода можно осуществлять пластическую деформацию. По окончании этого периода производить ковку, гибку, отбортовку невозможно.

Естественное старение протекает при комнатной температуре и заканчивается через 4—7 суток. При искусственном старении этот процесс протекает при температуре 150—180° С с выдержкой 2—3 ч.

Выделившиеся дисперсные частицы (θ'-фаза) не отлича­ются по химсоставу от CuAl₂ и вызывают упрочнение сплава; так, например, если алюминиевомедный сплав после отжига имеет предел прочности разрыву σ_в =200 МН/м² (МПа), и свежезакаленный сплав 250 МН/м² (МПа), то после старения прочность повышается до 400 МН/м² (МПа).

Если сплав после естест­венного старения подвергнуть кратковременному нагреву при 150—250° С, то он вновь приобретает свойства свеже­закаленного сплава (явление возврата). Это широко используют различных технологических деформацией.

С течением времени сплав, обработанный на «возврат», вновь под­вергается естественному старению.

К сплавам низкой прочности σ_в < 300 МН/м² (МПа) относятся марки АМг1, АМг2, АМг3, АМг4,АМг5. Они обладают хорошей кор­розийной стойкостью. Средней прочностью σ_в - 300 до 450 МН/м² (МПа) обладают ковочные сплавы АК4, АК6, АК8, а также дуралюмин Д1, Д16, Д19 и др. Их применяют после закалки и искусственно­го или естественного старения. Холодная пластическая деформация со степенью обжатия 5—10% повышает прочностные свойства дуралюмина. Сплавы высокой прочности (σ_в >450 МН/м² ) типа В93, В95 применя­ют после закалки и искусственного старения.

Литейные алюминиевые сплавы находят в промышленности широ­кое применение. ГОСТ 2685—63 предусматривает более 35 марок литейных алюминиевых сплавов, которые можно разделить на шесть основных групп (по химическому составу):

На основе системы Al—Si(силумины): АЛ2, АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ6, АЛ9, АЛ4М, ВАЛ5 и др.;

Al—Mg: АЛ8, АЛ 13, АЛ22, АЛ23, АЛ23-1, АЛ27, АЛ27-1, АЛ28, АЛ29 и др.;

А1—Cu: АЛ7; АЛ 19; А1—2п: АЛ 11, АЛ24;

поршневые: АЛ 10В. АЛ25. АЛ26, АЛЗО;

жаропрочные: АЛ1, АЛ20. АЛ21, ВАЛ1, АЦР-1 и др.

Химический состав некоторых из этих сплавов представлен в табл.3.

Таблица 3

Химический состав некоторых литейных алюминиевых сплавов (ГОСТ 2685—63)

Марка сплава	Химический соетан, % Al— основа
	Mg	Si	Mn	Cu	Ti	Прочие моменты
АЛ2 АЛ4 « 1 2 3 4 5 » К-во Просмотров: 834 Бесплатно скачать Реферат: Классификация углеродистой стали >>> Скачать <<< Меню Поиск