Алюминий и его сплавы

Категория:
Технология металлов


Алюминий и его сплавы

Алюминий. Удельный вес алюминия 2,7 г/см3, т. е. он почти в три раза легче железа и более чем в три раза легче меди; температура плавления 658,7°. Алюминий имеет атомнокристал-лическую решетку гранецентрированного куба.

Удельное электросопротивление алюминия мало — 0,028—0,030 ом-мм2/м. В отожженном состоянии алюминий обладает малой прочностью и твердостью, но высокой пластичностью.

Алюминий имеет высокую коррозионную стойкость, так как образующаяся на его поверхности пленка окислов (А1203) является защитной, препятствующей окислению нижележащих слоев металла.

Вследствие высокой электропроводности и пластичности алюминий широко применяют в электропромышленности для изготовления шин, проводов, кабелей и шнуров. В авиапромышленности алюминий используют для изготовления труб (маслопроводов и бензинопроводов); в пищевой промышленности — для изготовления фольги (тонкая лента), для завертки пищевых изделий (конфеты и пр.). Массовое применение нашел алюминий для изготовления посуды.

Металлический алюминий получают путем электролиза при температуре 950—970° смеси глинозема (А1203) и криолита (Na3AlF6) в специальных печах-ваннах, работающих при напряжении 4—5 в и силе тока 35 000 —50 000 а.

Кристаллический глинозем (А1203) получают, в свою очередь, химической обработкой алюминиевых руд — бокситов, содержащих до 75% А1203.

Алюминиевые сплавы. Алюминиевые сплавы подразделяются на две группы: а) литейные, применяемые для изготовления деталей путем отливки в землю, в металлические формы или под давлением, и б) деформируемые, применяемые для изготовления листов, ленты, проволоки, гофра, фасонного профиля и деталей с помощью штамповки, ковки или прессовки.

Алюминиевые сплавы характеризуются небольшим удельным весом (до 3 г/см3), хорошей обрабатываемостью, коррозионной стойкостью, высокими механическими свойствами после термической обработки и хорошими литейными свойствами.

Литейные алюминиевые сплавы. Наибольшее распространение имеют сплавы алюминия с кремнием (силумин), содержащие также и другие элементы (медь, магний). Эти сплавы подвергают модифицированию (добавка натрия или его фтористой соли), вследствие чего они приобретают мелкокристаллическую структуру и более высокие механические свойства.

Согласно ГОСТ 2685—53 алюминиевые литейные сплавы маркируются: АЛ 1, АЛ2 и т. д. до АЛ 18В (алюминиевый — литейный сплав).

Наиболее широкое применение для изготовления отливок в моторостроении имеют сплавы АЛ4 и АЛ5, подвергаемые упрочняющей термической обработке (закалке до температуры 520—530° в воде и искусственному старению при температуре 170—180°).

Деформируемые алюминиевые сплавы. Эти сплавы в виде листа, ленты, гофра, фасонного профиля и поковок особенно широко применяют в самолетостроении для обшивки самолета и изготовления ответственных деталей (пропеллеров и др.). Сочетая небольшой удельный вес (около 3 г/слг3) с высокой прочностью (а„ до 70 кг/мм2), они являются наилучшим современным конструкционным материалом для самолетостроения.

Представителем этой группы сплавов является дюралюминий. Сплавы, обозначаемые марками Д1, Д16, ДЗП и др., содержат различные количества меди, марганца, магния и кремния. Буква Д обозначает название сплава — дюралюминий, цифра — порядковый номер.

Средний химический состав дюралюминия следующий: медь 3—5%, магний 0,5—1,8%, марганец 0,3—0,8%, кремний 0,5— 1.2%, железо меньше 0,1%, алюминий — остальное.

Максимальные механические свойства эти сплавы приобретают после закалки до температуры 500 ±5° в воде и естественного старения (выдерживания при комнатной температуре) в течение четырех суток (сплав Д1, Д6, Д16).

В качестве деформируемых (для поковок) применяют также сплавы марок АК2, АК4 и др. Буквы показывают назначение сплава: алюминиевый — для поковок, цифры — порядковый номер.

В состав этих сплавов, кроме меди, марганца и магния, входит небольшое количество никеля. Такие сплавы применяют, в частности, для изготовления поршней авиационных моторов.

Листовой дюралюминий часто подвергают плакировке — покрытию тонким слоем чистого алюминия с целью улучшения антикоррозионных свойств.

Плакировка осуществляется совместной горячей прокаткой дюралюминиевой заготовки и покрывающих ее листов чистого алюминия. Такой сплав называется плакированным дюралюминием.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум