Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья





Механические свойства. Механические свойства. Сплав АК4 содержит 1,0-1,5% Ni. Механические свойства. Механические свойства. Механические свойства



Механические свойства

  Сu Мg Мn Zn Zr sв,МПа s0,2,МПа d,%
Д1 3,8-4,8 0,4-0,8 0,4-0,8 <0,3 - 410-490 240-320 14-20
Д16 3,8-4,9 1,2-1,8 0,3-0,9 ² - 440-540 330-400 11-18
Д18 2,2-3,0 0,2-0,5 < 0,2 < 0,1 - - - -
В95 1,4-2,0 1,8-2,8 0,2-0,6 5,0-7,0 - 500-600 450-550 8-12
В96 2,0-2,6 2,3-3,0 ² 8,0-9,0 0,1-0,2

 

3. Алюминиевые сплавы для поковок и штамповок должны иметь кроме высоких механических свойств хорошую пластичность в горячем состоянии. В таких случаях применяют сплавы по составу близкие к дюралюминию. Обозначаются эти сплавы буквами АК и условным порядковым номером.

 

Состав и свойства сплавов АК, ГОСТ 4784-74

 Таблица 11.2

Марка сплава

Состав сплава,%

Механические свойства

  Сu Мg Мn Si Fe sв,МПа d,%
АК1 3,8-4,8 0,4-0,8 0,4-0,8 до 0,7 до 0,7
АК4 1,9-2,5 1,4-1,8 0,15-0,35 0,5-1,2 1,1-1,6 - -
АК6 1,8-2,6 0,4-0,8 0,4-0,8 0,7-1,2 до 0,06
АК8 3,9-4,8 0,4-1,0 0,4-1,0 0,6-1,2 до 1,0

Сплав АК4 содержит 1,0-1,5% Ni

 

Более низкие свойства сплавов типа АК по сравнению с дюралюминием объясняются более грубой структурой этих сплавов. Из дюралей изготавливают более тонкие профили с большей степенью деформации; структура их более однородна мелкозерниста, имеет более высокую прочность и пластичность. Полуфабрикаты из сплавов АК испытывают меньшую степень деформации. Улучшают структурное состояние и упрочняют сплавы АК модифицированием и применением различных видов термоомбработки. Модифицированные сплавы имеют индекс М после номера сплава, а вид термообработки указывается цифрой от 1 до 8 после буквы М: АК4М4, АК6М7, АК8М3, АК7М2.

4. Для фасонного литья разработаны 3 вида литейных алюминиевых сплавов. Самыми распространенными являются силумины – сплавы алюминия с кремнием. Нормальный силумин содержит 10-13% Si, другие силумины содержат пониженное (8-10%) и низкое (4-6%) количества кремния. Вторая группа литейных сплавов близка по составу к дюралям и содержит в своем составе Сu-Мg- Мn. Последние сплавы называются магналии, т.к. содержат 9,5-11,5% магния.

Литейные сплавы для отливок обозначаются буквами АЛ и цифрой: А – алюминиевый сплав, Л – литейный, цифра - порядковый номер в ГОСТе: АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5, АЛ6, АЛ7, АЛ8, АЛ11, АЛ12.

Механические свойства этих сплавов меняются в широких пределах, т.к. зависят от способа литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением. Кроме того, отливки могут подвергаться различным видам термообработки.

Помимо вышеперечисленных сплавов для фасонных отливок выплавляются сплавы, которые отливаются в чушках. Сплавы в чушках используют в качестве шихты при выплавке других сплавов. Обозначаются сплавы в чушках по ГОСТ 1583-89 с использованием буквенно-цифровой схемы, аналогичной для сталей. При этом вводимые в алюминий элементы обозначаются следующим образом: К-кремний, М-медь, Мг-магний, Ц-цинк.

 

Марки и состав алюминиевых сплавов в чушках

                                                         Таблица. 11.3

 

Группа сплава Марка сплава

Массовая доля основных компонентов, %

    Магний Кремний Марганец Медь Цинк
I система АI-Si АК12 АК9 АК7 - 0,25-0,45 0,20-0,55 10-13 8-11 6,0-8,0 - 0,2-05 0,2-0,6 - - - - - -
II система АI-Si-Cu АК5М АК5М7 АК8М3 0,4-0,65 0,3-0,6 - 4,5-5,5 4,5-6,5 7,5-10 - - - 1,0-1,5 6,0-8,0 2,0-4,5 - - -
III система АI-Сu АМ5 АМ4 - - - - 0,6-1,0 0,35-0,8 4,5-5,3 4,5-5,1 - -
IV система АI-Мg АМг7 АМг11 АМг5К 6,0-8,0 10,5-13,0 4,5-5,5   0,5-1,0 0,8-1,2 0,8-1,3   0,25-0,6 - 0,1-0,4 - - - - - -
V система АI – прочие компоненты АК7Ц9 АК9Ц6 АЦ4Мг 0,15-0,35 0,35-0,55 1,55-2,05 6,0-8,0 8-10 - - 0,3-1,5 0,2-0,5 - 0,1-0,6   7,0-12,0 5,0-7,0 3,5-4,5

 

12.0. Магний и сплавы на основе магния

 

     Среди промышленных сплавов магний обладает наименьшей плотностью (1,7г/см3), что и обусловило применение его сплавов главным образом в авиационной технике. Магний неустойчив против коррозии. При повышении температуры самовозгорается, поэтому используется в качестве твердого топлива в реактивной технике.

     Магний первичный (ГОСТ804-72) выпускается трех марок в соответствии со степенью очистки: Мг96 (содержит 99,96%Мg), Мг95 (99,95% Мg) и Мг90 (99,90% Мg).

     Чистый магний в качестве конструкционного материала почти не используется, так как имеет низкую прочность и твердость, но является основой эффективных магниевых сплавов. Как алюминиевые сплавы, сплавы магния также подразделяются на деформируемые и литейные. Первые маркируются буквами МА, вторые Мл, после этих букв стоит цифра, показывающая порядковый номер сплава в ГОСТе.

 

Свойства и состав некоторых марок деформируемых магниевых сплавов, ГОСТ 14957-76.

Таблица.12.1

 

Марка сплава

Состав сплава,%

Механические свойства

  АI Мn Zn Zr Другие sв,МПа s0,2,МПа d,%
МА1 - 1,3-2,5 - - - 200-210 100-120 2-8
МА2 3,0-4,0 0,15-0,50 0,2-0,8 - - 230-280 130-180 6-10
МА5 7,8-9,2 0,15-0,50 0,2-0,8 - -
МА8 - 1,3-2,2 - - Се 0,15-0,35 3-10
МА10 7,8-8,8 0,2-0,6 - - Сd 7,0-8,0
МА11 - 1,5-2,5 - - Nd 2,5-3,5
МА14 - - 5,0-6,0 0,3-0,9 -
МА15 - - 2,5-3,5 0,45-0,9 Lа 0,7-1,1 Сd 1,2-2,0

 

Если деформируемые магниевые сплавы имеют плотность около 1,8г/см3 , то группа магниево-литиевых деформируемых сплавов имеет плотность 1,4-1,65г/см3 . За это они названы сверхлегкими. Таких сплавов 3, они содержат от 5 до 18% лития: ИМВ1, ИМВ2, ИМВ3.

     Химический состав литейных магниевых сплавов близок к составу деформируемых, но по свойствам они заметно им уступают, особенно по плластичности. Это явление связано с более грубой структурой литейных сплавов. Даже упрочняющая термическая обработка (закалка со старением) не исправляет структуру и не позволяет получить максимально возможные свойства.

 

 Механические свойства литейных магниевых сплавов

Таблица 12.2

 

Сплав Состояние

Механические свойства

  sв,МПа s0,2,МПа d,%
М5 Без термообработки 1,5
М5 Закалка + старение
М10 То же

 

Литейные магниевые сплавы поставляются по ГОСТ 2856-68, выпускаются 14 марок и обозначаются М2, М3, М4, М5, М6 …М15,где цифра-порядковый номер сплава в ГОСТе.

 

13.0. Титан и сплавы на основе титана

 

     Наряду с высокой прочностью, пластичностью при низкой плотности (почти в 2 раза ниже, чем у железа) титан обладает одним из исключительно важных свойств – он тугоплавкий. Его температура плавления почти в 3 раза выше, чем у алюминия и магния, и на 200° выше, чем у железа.

     Именно температурой плавления определяется поведение материала при нагреве. При температурах 600-700°С, когда алюминий и магний уже находится в жидком состоянии, титан сохраняет свои свойства и работоспособность практически неизменными. А по коррозионной стойкости он превосходит нержавеющую сталь: морская вода за 400 лет растворяет слой титана толщиной в лист бумаги. Он стоек во многих агрессивных средах. Поэтому титан широко используется в химической промышленности, в авиационной, ракетной и космической технике, в судостроении и т.д. Из титановых сплавов делают обшивку фюзеляжа и крыльев сверхзвуковых самолетов, панели, лонжероны, крепеж и т.д. Он незаменим в двигателях для изготовлении лопаток и дисков компрессора, деталей воздухозаборника и других элементов.

     В соответствии с технологией изготовления титан металлургами поставляется в виде губчатого титана (титановая губка – ТГ). Маркируется губчатый титан буквами ТГ и через тире цифрой, обозначающей твердость по Бринелю. Чем выше твердость, тем больше примесей имеет титан: ТГ-90, ТГ-100, ТГ-110, Тг-120, ТГ-130,

ТГ-150.

         Монолитный титан и его сплавы бывают деформируемыми и литейными. Согласно ГОСТ 19807-74 на титан и титановые сплавы, обрабатываемые давлением, выпускаются две марки чистого титана ВТ1-00 и ВТ1-0, которые различаются суммой примесей: 0,58% и 0,84% соответственно. Прочность чистого титана колеблется в пределах 300-380 МПа при высокой пластичности (d»20¸30%).

     Титановые сплавы выпускаются 14 марок, которые маркируются буквами ВТ, ОТ или ПТ и порядковой цифрой. Буквы В, О и П указывают на организацию-разработчика этих сплавов. Если после порядкового номера сплава стоит буква С или через тире ноль или единица, то это указывает, что сплав модернизирован, изменен по химическому составу. Состав титановых сплавов очень сложен, согласно ГОСТ оговаривается до 10 элементов. Но основными легирующими являются алюминий, молибден, ванадий. В меньших количествах вводятся хром, цирконий и марганец.

 

Состав и свойства титана и титановых сплавов, обрабатываемых давлением, ГОСТ 19807-74

Таблица 13.1

Марка сплава

Состав сплава,%

Механические свойства

  АI

Мо

V

Мn

Сr

Zr

sв,МПа d,% ВТ1-00

Основа титан, сумма примесей не более 0,5%

20-30 ВТ1-0

Основа титан, сумма примесей не более 0,84%

20-30 ОТ4-0

0,2-1,4

-

-

0,2-1,3

-

- 20-30 ОТ4-1

1,0-2,5

-

-

0,7-2,0

-

- 13-25 ОТ4

3,5-5,0

-

-

0,8-2.0

-

- 10-20 ВТ5

4,3-6,2

-

-

-

-

- 8-15 ВТ5-1

4,3-6,0

-

-

-

-

Sn 2,0-3,0 10-12 ВТ6С

5,3-6,8

-

3,5-5,0

-

-

- 8-10 ВТ3-1

5,5-7,0

2,0-3,0

-

-

0,8-2,3

- - - ВТ9

5,8-7,0

2,8-3,8

-

-

-

0,8-2,0 - - ВТ14

3,5-6,3

2,5-3,8

0,9-1,9

-

-

- 1100-1200 4-6 ВТ16

1,8-3,8

4,5-6,5

4,0-5,5

-

-

- - - ВТ20

5,5-7,5

0,5-2,0

0,8-1,8

-

-

1,5-2,5 8-12 ПТ-7М

1,8-2,5

-

-

-

-

2,0-3,0 - - ПТ-3В

3,5-5,0

-

1,2-2,5

-

-

- - -                            

 

Литейные титановые сплавы применяются для производства отливок. Состав этих сплавов аналогичен деформируемым сплавам, но прочность их ниже на 100-200МПа, а пластичность колеблется в пределах 4-10%, что существенно ниже. Обозначаются литейные сплавы буквами ВТ ипорядковым номером, после которого ставится знак Л. Разработано 8 марок литейных титановых сплавов: ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ14Л, ВТ20Л, ВТ3-1Л, ВТ9Л, ВТ21Л.

 



  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.