Алюминиевые сплавы и области их применения.

Деформируемые алюминиевые сплавы.

Коррозионностойкие сплавы повышенной пластичности разделяют на две группы:

а) сплавы на основе системы Al-Mn (АМц ) и Al-Mg (АМr6), не упрочняемые термической обработкой. Их применяют для изготовления коррозионностойких изделий методами глубокой вытяжки и сварки (сварные бензобаки, трубопроводы для масла и бензина, корпуса и мачты судов)

б) сплавы системы Al-Mg-Si (АВ, АД31, АД33), упрочняемые закалкой (520-530º С) и искусственным старением (150-170º С, 10-12 ч). Сплавы АД31 и АД33 обладают большой коррозионной стойкостью и могут работать в интервале температур от -70 до +50º С. Из сплавов АВ (авиаль), АД31 и АД33 изготавливают лопатки и детали кабин вертолетов.

Дуралюмины. Сплавы системы Al-Cu-Mg (Д1, Д16, Д18, Д19, ВД17 и др. Упрочняются термической обработкой, хорошо свариваются точечной сваркой, удовлетворительно обрабатываются резанием (в термоупрочненном состоянии). Дуралюмины широко применяются в авиации для изготовления лопастей воздушных винтов (Д1), силовых элементов конструкций самолетов (Д16, Д19), заклепок (В65, Д18) и др.

Высокопрочные сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu (В93, В95, В96Ц) характеризуются большими значениями временного сопротивления (до 700 МПа).рабочая температура высокопрочных сплавов не превышает 120º С. Сплавы используют для изготовления высоконагруженных изделий, как правило, работающих в условиях сжатия (стрингеры, шпангоуты, лонжероны и др.).

Высокомодульный сплав 1420 (система Al-Mg-Li) обладает за счет легирования алюминия литием и магнием пониженной плотностью и одновременно повышенным модулем упругости по сравнению со свойствами сплава Д16. Сплав может быть использован для замены в изделиях сплава Д16, обеспечивая при этом снижение их массы на 10-15 %.

Ковочные сплавы АК6 и АК8 (система Al-Mg-Si-Cu). Удовлетворительно свариваются, хорошо обрабатываются резанием, но склонны к коррозии под напряжением. Применяют для изготовления деталей самолетов работающих под нагрузкой (рамы, пояса лонжеронов, крепежные детали).

Жаропрочные алюминиевые сплавы системы Al-Cu-Mn (Д20, Д21) и Al-Cu-Mg-Fe-Ni (АК4-1) применяют для изготовления деталей (поршни, головки цилиндров, диски и лопатки компрессоров), работающих при повышенных температурах (до 300º С). Жаропрочность достигается за счет легирования сплавов никелем, железом и титаном.

Литейные алюминиевые сплавы.

Конструкционные герметичные сплавы систем Al-Si (АЛ2) и Al-Si-Mg (АЛ4, АЛ9, АЛ34) получили название силумины.

АЛ2 близок к эвтектоидному составу (10-13 % Si) и отличается высокими литейными свойствами, коррозионной стойкостью, большой плотностью отливок. Сплав АЛ2 используют для изготовления мелких, а АЛ4 и АЛ9 – средних и крупных литых деталей (корпусов компрессоров, картеров двигателей внутреннего сгорания). Сплав АЛ34 применяют для отливок, получаемых литьем под давлением (блоков цилиндров автомобильных двигателей).

Высокопрочные и жаропрочные литейные сплавы.

В эту группу входят сплавы системы AL-Cu- Mn (АЛ19), Al-Cu-Mn-Ni (АЛ33) Al-Si-Cu-Mg (АЛ3, АЛ5).

Легирование сплава АЛ19 титаном обеспечивает ему высокие механические свойства при комнатной и низких температурах, а дополнительное легирование церием и цирконием – жаропрочность при температурах до 300º С.

Сплав АЛ33 характеризуется высокой жаропрочностью, хорошей обрабатываемостью резанием, однако имеет пониженные литейные свойства и коррозионную стойкость.

Сплавы АЛ3 и АЛ5 отличаются повышенной жаропрочностью при температурах 250-270º С, но пониженной коррозионной стойкостью.