Алюминиевые сплавы
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы, сплавы на основе алюминия. Первые А. с. получены в 50-х гг. 19 в.; они представляли собой сплав алюминия с кремнием и характеризовались невысокими прочностью и коррозионной стойкостью. Длительной время Si считали вредной примесью в А. с. К 1907 в США получили развитие сплавы Al—Cu (литейные с 8% Cu и деформируемые с 4% Cu). В 1910 в Англии были предложены тройные сплавы Al—Cu—Mn в виде отливок, а двумя годами позднее — А. с. с 10—14% Zn и 2—3% Cu. Поворотным моментом в развитии А. с. явились работы А. Вильма (Германия) (1903—11), который обнаружил т. н. старение А. с. (см. Старение металлов), приводящее к резкому улучшению их свойств (главным образом прочностных). Этот улучшенный А. с. был назван дуралюмином. В СССР Ю. Г. Музалевским и С. М. Вороновым был разработан советский вариант дуралюмина — т. н. кольчугалюминий. В 1921 А. Пач (США) опубликовал метод модификации сплава Al—Si введением микроскопических доз Na, что привело к значительному улучшению свойств сплавов Al—Si и их широкому распространению. Исходя из механизма старения А. с., в последующие годы велись усиленные поиски химических соединений, способных упрочнить Al. Разрабатывались новые системы А. с.: коррозионностойкие, декоративные и электротехнические Al—Mg—Si; самые прочные Al—Mg—Si—Cu, Al—Zn—Mg и Al—Zn—Mg—Cu; наиболее жаропрочные Al—Cu—Mn и Al—Cu—Li; лёгкие и высокомодульные Al—Be—Mg и Al—Li—Mg (табл. 1).

загрузка...

  Основные достоинства А. с.: малая плотность, высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность.

  По способу производства изделий А. с. можно разделить на 2 основные группы: деформируемые (в т. ч. спечённые А. с.) для изготовления полуфабрикатов (листов, плит, профилей, труб, поковок, проволоки) путём деформации (прокатки, ковки и т. д.) и литейные — для фасонных отливок.

Табл. 1. — Развитие систем алюминиевых сплавов

Система

Упрочняющая фаза

Год открытия упрочняющего эффекта

Марка сплава (СССР)

Al—Cu—Mg

CuAl2, Al2CuMg

1903-11

Д1, Д16, Д18, АК4-1, БД-17, Д19, М40, ВАД1

Al—Mg—Si

Mg2Si

1915-21

АД31, АД33, АВ (без Cu)

Al—Mg—Si—Cu

Mg2Si, Wфаза (Al2CuMgSi)

1922

AB (с Cu), АК6, AK8

Al—Zn—Mg

MgZn2, Тфаза (Al2Mg2Zn3)

1923-24

B92, В48-4, 01915, 01911

Al—Zn—Mg—Cu

MgZn2, Тфаза (Al2Mg2Zn3),
Sфаза (Al2CuMg)

1932

B95, В96, В93, В94

Al—Cu—Mn

CuAl2, Al12Mg2Cu

1938

Д20, 01201

Al—Be—Mg

Mg2Al3

1945

Сплавы типа АБМ

Al—Cu—Li

Тфаза (Al7,5Cu4Li)

1956

ВАД23

Al—Li—Mg

Al2LiMg

1963-65

01420

  Деформируемые А. с. по объёму производства составляют около 80% (США, 1967). Полуфабрикаты получают из слитков простой формы — круглых, плоских, полых, — отливка которых вызывает относительно меньшие трудности. Химический состав деформируемых А. с. определяется главным образом необходимостью получения оптимального комплекса механических, физических, коррозионных свойств. Для них характерна структура твёрдого раствора с наибольшим содержанием эвтектики. Деформируемые А. с. принадлежат к различным группам (табл. 2).

Табл. 2. — Химический состав и механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов (1Мн/м2 » 0,1 кгс/мм2; 1 кгс/мм2 »10 Мн/м2)

Марка сплава

Основные элементы (% по массе)1

 

Типичны е механич. свойства3

Cu

Mg

Zn

Si

Mn

Полуфабрикаты2

предел прочности sb, Мн/м2

предел текучести s0,2, MH/M2

относит. удлинение d, %

АМг1

< 0,01

0,5-0,8

 

< 0,05

 

Л

120

50

27,0

АМг6

< 0,1

5,8-6,8

< 0,2

< 0,4

0,5-0,8

Л, Пл, Пр, Пф

340

170

20,0

АД31

< 0,1

0,4-0,9

< 0,2

0,3-0,7

< 0.1

Пр (Л, Пф)

240

220

10,0

АДЗЗ

0,15—0,4

0,8-1,2

< 0,25

0,4-0,8

<0,15

Пф (Пр. Л)

320

260

13,0

АВ

0,2—0,6

0,45-0,9

< 0,2

0,5-1,2

0,15-0,35

л, ш, т, Пр, Пф

340

280

14,0

АК6

1,8—2,6

0,4-0,8

< 0,3

0,7-1,2

0,4-0,8

Ш, Пк, Пр

390

300

10,0

АК8

3,9—4,8

0,4-0,8

< 0,3

0,6-1,2

0,4—1,0

Ш, Пк, Пф, Л

470

380

10,0

Д1

3,8—4,8

0,4-0,8

< 0,3

<] 0,7

0,4-0,8

Пл (Л, Пф, Т), Ш, Пк

380

220

12,0

Д16

3,8—4,9

1,2-1,8

< 0,3

< 0,5

0,3-0,9

Л (Пф, Т, Пв)

440

2"0

19,0

Д19

3,8—4,3

1,7-2,3

< 0,1

< 0,5

0,5-1,0

Пф (Л)

460

340

12,0

В65

3,9—4,5

0,15-0,3

< 0,1

< 0,25

0,3-0,5

Пв

400

--

20,0

АК4-14

1,9—2,5

1,4-1,8

< 0,3

< 0,35

< 0,2

Пн, Пф (Ш, Пл, Л)

420

350

8,0

Д20

6,0—7,0

< 0,05

< 0,1

< 0,3

0,4-0,8

Л, Пф (Пн, Ш, Пк, Пр)

400

300

10,0

ВАД235

4,9—5,8

< 0,05

< 0,1

< 0,3

0,4-0,8

Пф (Пр, Л)

550

500

4,0

014206

< 0,05

5,0-6,0

< 0,007

0,2-0,4

Л (Пф)

440

290

10,0

В92

< 0,05

3,9-4,6

2,9-3,6

< 0,2

0,6-1,0

Л (Пл, Пс, Пр, Пк), Ш, Пф

450

320

13,0

0,19157

< 0,1

1,3-1,8

3,4-4,0

< 0,3

0,2-0,6

Л, (Пф)

350

300

10.1)

В93

0,8—1,2

1,6-2,2

6,5-7,3

< 0,2

< 0,1

Ш, (Пк)

480

440

2,5

В95

1,4—2,0

1,8-2,8

5,0-7,0

< 0,5

0,2-0,6

Л, Пл, Пк, Ш, Пф, Пр

560

530

7,0

В96

2,2—2,8

2,5-3,5

7,6-8,6

< 0,3

0,2-0,5

Пф (Пн, Пк, Ш)

670

630

7,0

Примечания. 1Во всех сплавах в качестве примесей присутствуют Fe и Si; в ряд сплавов вводятся малые добавки Сг, Zr, Ti, Be. 2Полуфабрикаты: Л — лист; Пф — профиль; Пр — пруток; Пк — п