Сплавы на основе цветных металлов
ЛЕКЦИЯ 13.
СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
К этим сплавам относятся сплавы на основе металлов с малой плотностью: алюминий, магний, титан, бериллий. В исходном состоянии они имеют невысокую прочность. Однако, с учетом снижения веса конструкции при использовании подобных материалов, такие сплавы нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Для легких сплавов вводится понятие «удельной прочности» - отношение прочности к плотности: σв / γ.
Сплавы на основе алюминия
Алюминий имеет плотность, равную 2,7г/см3 и температуру плавления 660°С.
Алюминий и его сплавы обладают высокими электро- и теплопроводностью, подвержены обработке давлением, поэтому из сплавов алюминия изготавливают все виды полуфабрикатов, детали штамповкой и ковкой. Также изготавливают очень тонкие листы (вплоть до фольги толщиной 0,003 мм). Алюминий и его сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью. На воздухе алюминий окисляется и на поверхности образуется прочная оксидная пленка, защищающая поверхность металла. Алюминий имеет устойчивость в азотной кислоте, но разрушается при воздействии щелочей, серной и соляной кислот.
Алюминий и его сплавы обладают очень хорошими литейными свойствами и обрабатываемостью резанием. Чистый алюминий имеет невысокую прочность (σв = 50 ‑ 100МПа), однако сплавы алюминия упрочняются и σв повышается до уровня некоторых сталей (σв = 500 ‑ 600МПа). При этом увеличивается удельная прочность сплавов и уменьшение веса конструкций, что объясняет использование сплавов алюминия в ракето- и самолетостроении.
Основные легирующие элементы в сплавах алюминия: медь, магний, марганец, кремний, цинк. В исходном состоянии эти элементы, как правило, растворяются в твердом растворе алюминия или формируют интерметаллидные соединения.
Все сплавы алюминия подразделяются на 2 группы:
1. Деформируемые алюминиевые сплавы.
2. Литейные алюминиевые сплавы.
Деформируемые сплавы в свою очередь подразделяются на:
-- упрочняемые термической обработкой;
-- неупрочняемые термической обработкой.
1. Деформируемые сплавы, неупрочняемые термической обработкой
Основные легирующие элементы: магний, марганец.
Обозначение: АМг (сплав Аl – Mg); АМц (сплав Аl – Mn).
Свойства: невысокая прочность, хорошая пластичность и коррозионная стойкость.
Используются в отожженном состоянии, либо упрочняются деформацией, нагартовкой.
Эти сплавы хорошо обрабатываются и свариваются.
2. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой
Относятся сплавы системы алюминий – медь (магний). Наиболее известные сплавы этой группы – дюралюмины .
Обозначение: Д1; Д16.