Термическая обработка алюминиевых сплавов по AA и BS

Алюминий и алюминиевые сплавы, обработка алюминия ТОЧМЕХ

Все сплавы алюминия можно разделить на две группы:

    • Деформируемые алюминиевые сплавы — предназначены для получения полуфабрикатов (листов, плит, прутков, профилей, труб и т. д.), а также поковок и штамповых заготовок путем прокатки, прессования, ковки и штамповки.
    • а) Упрочняемые термической обработкой:
      • Дуралюмины, « дюраль » (Д1, Д16, Д20*, сплавы алюминия меди и марганца [Al-Cu-Mg]) — удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состояниях, но плохо в отожженном состоянии. Дуралюмины хорошо свариваются точечной сваркой и не свариваются сваркой плавлением вследствие склонности к образованию трещин. Из сплава Д16 изготовляют обшивки, шпангоуты, стрингера и лонжероны самолетов, силовые каркасы, строительные конструкции, кузова автомобилей.
      • Сплав авиаль (АВ) удовлетворительно обрабатывается резанием после закалки и старения, хорошо сваривается аргонодуговой и контактной сваркой. Из этого сплава изготовляются различные полуфабрикаты (листы, профили, трубы и т.д.), используемые для элементов конструкций, несущих умеренные нагрузки, кроме того, лопасти винтов вертолетов, кованные детали двигателей, рамы, двери, для которых требуется высокая пластичность в холодном и горячем состоянии.
      • Высокопрочный сплав (В95) имеет предел прочности 560-600 Н/мм2, хорошо обрабатывается резанием и сваривается точечной сваркой. Сплав применяется в самолетостроении для нагруженных конструкций (обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны) и для силовых каркасов в строительных сооружениях.
      • Сплавы для ковки и штамповки (АК6, АК8, АК4-1 [жаропрочный]). Сплавы этого типа отличаются высокой пластичностью и удовлетворительными литейными свойствами, позволяющими получить качественные слитки. Алюминиевые сплавы этой группы хорошо обрабатываются резанием и удовлетворительно свариваются контактной и аргонодуговой сваркой.
    • б) Не упрочняемые термической обработкой:
      • Сплавы алюминия с марганцем (АМц) и алюминия с магнием (АМг2, АМг3, АМг5, АМг6) легко обрабатываются давлением (штамповка, гибка), хорошо свариваются и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Обработка резанием затруднена, поэтому для получения резьбы используют специальные бесстружечные метчики (раскатники), не имеющие режущих кромок.
    • Литейные алюминиевые сплавы — предназначенные для фасонного литья (как правило, хорошо обрабатываются резанием).
      • Сплавы алюминия с кремнием (силумины) Al-Si (АЛ2, АЛ4, АЛ9) отличаются высокими литейными свойствами, а отливки — большой плотностью. Силумины сравнительно легко обрабатываются резанием.
      • Сплавы алюминия с медью Al-Cu (АЛ7, АЛ19) после термической обработки имеют высокие механические свойства при нормальной и повышенных температурах и хорошо обрабатываются резанием.
      • Сплавы алюминия с магнием Al-Mg (АЛ8, АЛ27) имеют хорошую коррозионную стойкость, повышенные механические свойства и хорошо обрабатываются резанием. Сплавы применяют в судостроении и авиации.
      • Жаропрочные алюминиевые сплавы (АЛ1, АЛ21, АЛ33) хорошо обрабатываются резанием.

С точки зрения обработки фрезерованием, нарезания резьбы и токарной обработки, алюминиевые сплавы также можно разделить на две группы. В зависимости от состояния (закаленные, состаренные, отожженные) алюминиевые сплавы могут относиться к разным группам по легкости обработки:

    • Мягкие и пластичные алюминиевые сплавы , вызывающие проблемы при обработке резанием:
    • а) Отожженные: Д16, АВ.
    • б) Не упрочняемые термической обработкой: АМц, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6.
    • Сравнительно твердые и прочные алюминиевые сплавы , которые достаточно просто обрабатываются резанием (во многих случаях, где не требуется повышенная производительность, эти материалы могут обрабатываться стандартным инструментом общего применения, но если требуется повысить скорость и качество обработки, необходимо применять специализированный инструмент):
    • а) Закаленные и искусственно состаренные: Д16Т, Д16Н, АВТ.
    • б) Ковочные: АК6, АК8, АК4-1.
    • в) Литейные: АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ8, АЛ27, АЛ1, АЛ21, АЛ33.
Читайте также:  Шаровой кран на высокое давление 350 бар из углеродистой стали Ду 4-32 Ру 350-500 (35-50 МПа)

Другие статьи по сходной тематике

Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.

Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т

Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.

Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

Термическая обработка алюминиевых сплавов

Термическая обработка алюминиевых сплавов

  • Термическая обработка алюминиевого сплава Для отверждения алюминиевого сплава используются закалка и старение. Отжиг применяется для снижения пластичности сплавов, устранения неравновесной структуры и структурных деформационных дефектов. Упрочнение алюминиевых сплавов.

Закалка включает нагрев сплава до температуры, при которой избыток интерметаллической фазы полностью или почти растворяется в алюминии, выдерживание его при этой температуре и быстрое охлаждение до комнатной температуры с получением пересыщенного твердого раствора. Например, температура закалки сплава на основе A1-Cu (рис.167) определяется линией abc и превышает верхний предел растворимости сплава, содержащего Cu, менее чем на 5,7% и

опускается ниже эвтектической линии (548°C) сплава, содержащего много Cu. Людмила Фирмаль

Закалка закаленного сплава, содержащего до 5% Cu, вызывает полное растворение избыточной фазы CuA12 с последующим быстрым охлаждением, фиксируется только пересыщенный α-твердый раствор, и в сплав входит медь (см. Рисунок, 166 с).При содержании более 5% Cu в структуре сплава после закалки происходит пересыщение твердого раствора с соответствующим составом в точке B. кристаллы соединения CuAl2 чрезмерно растворяются при нагревании. Время выдержки при температуре закалки, необходимой для растворения фазы интерметаллического соединения, зависит от структурного состояния сплава, типа печи и толщины изделия. Листы, плиты, прутки, полосы толщиной 0,5-150 мм выдерживают соляные ванны в течение 10-80 мин, а наиболее широко применяются электропечи с принудительной циркуляцией воздуха-нагрев в течение 30-210 мин.

Выдержка формованного изделия при температуре отверждения более длительная (2-15 часов).За это время крупный осадок интерметаллической фазы растворяется (см. рис. 166, а).Охлаждение деформированных сплавов при быстром охлаждении происходит в холодной воде, а отливки, сформированные в горячей воде (50-100°С), предотвращают коробление и растрескивание. После закалки сплав проявляет относительно низкую сверхпроводящую прочность, StO2 и высокую пластичность(6, f).

  • Дисперсионно твердеющий сплав. После закалки проводят старение, и сплав выдерживают в течение нескольких дней при комнатной температуре (естественное старение) или при высоких температурах в течение 10-24 часов (искусственное старение).В процессе старения происходит разложение пересыщенного твердого раствора, которое сопровождается упрочнением сплава. Распада пересыщенных твердых растворов происходит в несколько этапов, в зависимости от температуры и срока созревания. Естественная (20°C) или низкая температура искусственная Триста сорок Рисунок 167.Фазовая диаграмма разложение AI-Siyom при старении (ниже 100-150°С) твердого раствора не наблюдается с выделением избытка phase.

At при этих температурах атомы меди перемещаются в кристаллической решетке твердого раствора на очень короткое расстояние, и в плоскости (100) они собираются в 2-мерное пластинчатое образование(рис.168, а)1 или диск—гиниплеровскую зону(ГП-1).При длине в несколько десятков Ангстрем (30-60 А) и толщине в 5-10 а эти зоны ГП-1 распределены почти поровну внутри каждого кристалла. Концентрация меди в зоне GP-1 ниже, чем CuA12(54%). 1 в то же время (1938) эти 2-мерные структуры были открыты Гинье во Франции и Престоном в Англии. Зона Гвинея-Престо идентифицируется с помощью специальной рентгеновской дифракции. Анализ. Если сплав после короткого периода естественного старения (несколько секунд или минут) нагревают до 230-270°С, а затем быстро охлаждают, то упрочнение полностью исключается,

и свойства сплава соответствуют состоянию только что затвердевшего. Людмила Фирмаль

Это явление называется возвращением. Размягчение при возврате связано с тем, что при этих температурах зона ГП-1 становится неустойчивой и растворяется в твердом растворе, а атомы меди распределяются почти поровну, как и после закалки в объеме каждого кристалла твердого раствора. Затем, когда сплав выдерживается при комнатной температуре, снова образуется зона GP-1 и сплав затвердевает. Однако после возврата и последующего старения коррозионные свойства сплава снижаются, что затрудняет использование возврата в практических целях. Длительная выдержка при 100°С или часах при 150°С приводит к образованию крупных зон ГП-2 (толщина 10-40 а и диаметр 200-300 а) с упорядоченной структурой, отличной от структуры α-твердых растворов (рис.168, 6).Концентрация меди в них соответствует содержанию CuA12.

Читайте также:  Обновленный Хендай Туссан (Hyundai Tucson) 2018-2019 фото, видео и цена, характеристики

As температура старения повышается, диффузионный процесс, а следовательно, и процесс структурных изменений, и самотвердеющие, протекают быстрее. При воздействии 150-200°С в течение нескольких часов, где расположена зона ГП-2, образуется промежуточная дисперсия o ’фазы (toinplate) частицы, химический состав которой отличается от стабильной фазы 0 (CuA12), но отличная кристаллическая решетка; o’ фаза последовательно связана с твердым ростом Вор (рис. 168, в).При повышении температуры до 200-250 ° C метастабильная фаза затвердевает и образуется стабильная фаза 0(рис. 168, г). Так, с естественным вызреванием, только зона GP-1 formed. In в случае искусственного старения последовательность структурных изменений определяется ГП-1 — » ГП-2-> 0 ’-«-> 0(CuA12) можно представить в виде схемы. Эта общая схема разложения пересыщенных твердых растворов сплавов A1-Cu справедлива и для других сплавов. Разница сводится к тому, что состав и структура зон, а также образующихся фаз не одинаковы в разных сплавах.

Да. О Да. О Да. Да. е. О, да. Рисунок 168.Схема выделения избыточной фазы из твердого раствора при старении: а-зона GP1; б-зона GP2. в-Б фазы; Р ^ 0 фазы(CuA12) При старении алюминиевых сплавов различного состава также наблюдается температурно-временная область зоны (образование ГП-1 и ГП-2) и старение фазы (фаза О ’и 0). После вызревания зоны, прочность выхода сплава высока, коэффициент st0> 2 / stv

Обо мне

Как заказать?

Отзывы

Супер!
Присылайте в whatsapp:

+79219603113

Если у вас установлен whatsapp, нажмите:

Написать сообщение

Если whatsappа нет, установите и добавьте меня, вот инструкция.

f9219603113@gmail.com

Режим работы с 07:00 утра до 24:00 ночи (часовой пояс Москва)

Образовательный сервис позволяющий получить дополнительные знания


Если не указано иное, контент на этом сайте лицензирован под международной лицензией Creative commons attribution 4.0

© 2000 – 2019 ИП «Фирмаль Людмила Анатольевна»

Все авторские права на размещённые материалы сохраняются за правообладателями. Любое коммерческое и другое использование кроме предварительного ознакомления запрещено. Публикация предоставленных материалов не преследует за собой коммерческой выгоды. Публикация являются рекламой бумажных изданий этих документов. Я оказываю услуги по сбору, компоновке и обрабатыванию информации по теме заданной мне Клиентом. Результат работы не будет готовым научным трудом, но может быть источником для его самостоятельного изучения и написания.

Термическая обработка алюминиевых сплавов

Термическую обработку алюминиевых профилей применяют для модификации свойств алюминиевых сплавов, из которых они сделаны, путем изменения их микроструктуры. Основными упрочняющими механизмами в алюминиевых сплавах являются упрочнение за счет легирования твердого раствора и упрочнение за счет выделений вторичных фаз. Как правило, один из этих механизмов в сплаве является доминирующим.

Твердый раствор алюминиевых сплавов

Твердый раствор получают нагревом алюминиевого сплава, при котором все имеющиеся в нем фазы растворяются с образованием одной гомогенной фазы – алюминия с растворенными в нем легирующими элементами. С повышением температуры растворимость элементов увеличивается, со снижением температуры – снижается. Механизм упрочнения заключается в том, что при достаточно быстром охлаждении алюминиевого сплава растворенные элементы остаются в атомной решетке алюминия и искажают, упруго деформируют ее. Эта искаженная атомная решетка затрудняет движение дислокаций и, следовательно, пластическую деформацию сплава и тем самым повышает его механическую прочность.

Читайте также:  Jaguar XFR-S (2012-2015) цена и характеристики, обзор с фотографиями
Старение алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы, которые упрочняются старением, содержат определенное количество растворимых легирующих элементов, например, некоторых комбинаций из меди, магния, кремния, марганца и цинка. При соответствующей термической обработке эти растворенные атомы соединяются в виде очень малых частиц, которые выделяются внутри зерен алюминиевого сплава. Этот процесс и называют старением, так он происходит «сам собой» при комнатной температуре. Для ускорения и достижения большей эффективности упрочнения алюминиевого сплава старение проводят при повышенной температуре, скажем, 200 °С.

Закалка алюминиевых профилей на прессе

Закалка на прессе является весьма экономически выгодной технологией термической обработки алюминиевых профилей по сравнению с закалкой с отдельного нагрева. При закалке на прессе охлаждение алюминиевых профилей проводят от температуры, с которой они выходят из матрицы. Необходимое условие для закалки на прессе — интервал температур нагрева алюминиевого сплава под закалку должен совпадать с интервалом температур алюминиевых профилей на выходе из пресса. Это, в принципе, выполняется только для «мягких» и «полутвердых» алюминиевых сплавов – технического алюминия, алюминиевых сплавов серий 3ххх и 6ххх, а также малолегированных сплавов серии 5ххх (с магнием до 3 %) и некоторых алюминиевых сплавов серии 7ххх без легирования медью (7020, 7005 (наш 1915), 7003). Эффект закалки для алюминиевых сплавов 3ххх и 5ххх очень незначителен и, как правило, не принимается во внимание. Окончательные механические свойства алюминиевые сплавы 3ххх и 5ххх принимают не в результате термического упрочнения, а при последующей нагартовке, что может включать и операции термической обработки: один или несколько отжигов. Упрочняющей фазой для сплавов серии 6ххх является соединение Mg2Si.

Закалка на прессе алюминиевых профилей из сплавов АД31, 6060 и 6063

Все алюминиевые сплавы серии 6ххх могут получать закалку непосредственно на прессе. Для фиксирования растворенных фаз в твердом растворе алюминия необходимо охлаждение алюминиевых профилей на выходе из пресса со скоростью не ниже некоторой критической скорости. Эта скорость зависит от химического состава алюминиевого сплава. Обычно усиленного охлаждения вентиляторами бывает достаточно для большинства алюминиевых профилей, однако иногда бывает необходимым и охлаждение их водой или смесью воздуха и воды. Успешная закалка алюминиевых сплавов серии 6ххх зависит от толщины профиля, а также от типа сплава и его химического состава. В случае чрезмерно массивных алюминиевых профилей, например, из сплава АД33 (6061) и относительно медленной скорости прессования материал на выходе из матрицы может не достигать интервала температур, необходимого для закалки и часть частиц Mg2Si останется не растворенной. Поэтому при последующем воздушном, или даже водяном, охлаждении профилей их полной закалки не получится. В таких случаях применяют отдельный нагрев под закалку в специальных печах – обычно вертикальных с последующим охлаждением в вертикальных баках с водой. После закалки алюминиевых профилей производят их растяжение на 1,5 – 3 % для правки и снятия остаточных напряжений.

Старение алюминиевых профилей: искусственное и естественное

Заключительной операцией термической обработки алюминиевых профилей является старение, естественное или искусственное. Естественное старение происходит само собой в течение некоторого времени, разного для различных алюминиевых сплавов – от нескольких недель до нескольких месяцев. Искусственное старение производят в специальных печах старения.

Ссылка на основную публикацию
Теплопроводность утеплителей таблица Сравнение теплоизоляционных материалов
Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов Теплоемкость-это способность...
Тахограф VDO DTCO 3283 — характеристики, особенности, инструкции
Тахограф vdo 3283 инструкция Установка тахографов на автотранспорте стала уже привычным событием. Для многих транспортных предприятий и водителей цифровые самописцы...
Тачки за копейки; 86 Ханты-Мансийск ВКонтакте
Трубка латунь 8 мм Латунная труба Л63 Латунная труба Л68 Латунная труба – один из наиболее популярных и востребованных видов...
Теплофизические свойства, состав и теплопроводность алюминиевых сплавов
Дюраль цена за кг, плотность, характеристики, как отличить Дюраль — это прочный и легкий сплав алюминия, разработанный в 1910 году...
Adblock detector