Реферат: Свойства алюминия

Cu | Mn | Mg | Si,не

| | | более

|

___________|

Fe,не | более |

|

|

|

Д1...... | |

Д16..... |

3,8-4,8 | 0,4-0,8 | 0,4-0,8 | 0,7 | | |

3,8-4,9 | 0,3-0,9 | 1,2-1,8 | 0,5

0,7 | |

0,5 |

|

|

|

Д18..... | |

Д19..... |

2,2-3,0 | <0,2 | 0,2-0,5 | 0,5 | | |

3,8-4,3 | 0,5-1,0 | 1,7-2,3 | 0,5

0,5 | |

0,5 |

| Д20..... | 6,0-7,0 | 0,4-0,8 | <0,05 | 0,3 0,3 |

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 искуственное старение. В этом случае про­цесс совершается быстро, но упрочнение происходит меньшее. Обьясня­ется 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.

Близкими по химическому составу к дюралюминию, но в горячем состо­янии несколько более пластичными, чем они, являются алюминиевые спла­вы для поковок и штамповок, которые маркируют буквами АК (алюминий кованый) и порядковым номером (АК4, АК4-1, АК6 и АК8).