2020-04-20
175
К не упрочняемым деформируемым сплавам относятся такие, которые не испытывают фазовых превращений вплоть до температуры начала плавления, т.е. до линии солидуса. Эти сплавы соответствуют на обобщённой диаграмме состояния (рис.1.1.1) участку ОF. Типичными их представителями являются сплавы систем алюминий – марганец (групп АМц) и алюминий – магний (группа АМг), химический состав и механические свойства которых представлены в табл.1.1.1.
Химический состав (по легирующим элементам) и типичные механические свойства сплавов алюминия, не упрочняемых термической обработкой. Таблица 1.1.1
| Сплав | Содержание элемента, % | Механические свойства | |||
| Mn | Mg | σв | σ0,2 | δ, % | |
| МПа | |||||
| АМц АМг2 АМг3 АМг5 АМг6 | 1,0-1,6 0,2-0,6 0,3-0,6 0,3-0,6 0,5-0,8 | - 1,8-2,8 3,2-3,8 4,8-5,8 5,8-6,8 | 130 (170) 200 (250) 220 300 340 (400) | 50 (130) 100 (200) 110 150 170 (300) | 23 (10) 23 (10) 20 20 18 (10) |
Охарактеризуйте не упрочняемые термообработкой деформируемые алюминиевые сплавы системы АМц?
|
|
|
Структура сплава АМц состоит из a-твёрдого раствора и вторичных выделений фазы MnAl 6 (рис.1.1.4, а), переходящих в твёрдый раствор при повышении температуры. Однако, в присутствии железа (неизбежное загрязнение) образуется тройное соединение (Mn, Fe)Al6, а оно нерастворимо в алюминии, поэтому сплав АМц не упрочняется термической обработкой.
Рис. 1.1.4. Диаграммы состояния: а – Al – Mn; б – Al – Mg
Марганец, в отличие от остальных элементов, не только не ухудшает коррозионной стойкости алюминиевого сплава, но несколько улучшает её. Поэтому сплавы Al-Mn превосходят чистый алюминий более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. В отожженном состоянии сплав обладает высокой пластичностью и низкой прочностью. Пластическая деформация упрочняет сплавы почти в 2 раза.
Охарактеризуйте не упрочняемые термообработкой деформируемые алюминиевые сплавы системы АМг?
Сплавы АМг относятся к системе Al-Mg (рис.1.1.4, б). Магний образует с алюминием a--твёрдый раствор, концентрация которого при повышении температуры увеличивается от 1,4 до 17,4% в результате растворения Mg2Al3. Однако сплавы до 7% Mg дают очень незначительное упрочнение при термической обработке. Магний уменьшает плотность алюминиевого сплава (т.к. он легче алюминия) и повышает прочность, не снижая пластичности. При повышении содержания магния в структуре сплавов АМг увеличивается количество фазы Mg2Al3. При этом временное сопротивление повышается от 110 МПа (АМг1) до 430 МПа (АМг6), в то время как относительное удлинение снижается с 28% до 16%. Легирование магнием, кроме того, вызывает склонность к окислению во время плавки, разливки и кристаллизации, что приводит к появлению оксидных плёнок в структуре и снижению механических свойств. Поэтому сплавы с высоким содержанием магния (АМг6) для устранения склонности к окислению легируют бериллием. Укрупнение зерна, вызванное бериллием, устраняется добавкой титана или циркония. Сплавы Al-Mg добавочно легируют марганцем, который, образуя дисперсные частицы Mn Al6, упрочняет сплав и способствует измельчению зерна.
|
|
|
