Цветные конструкционные сплавы и их характеристика

В некоторых отраслях промышленности наряду с применением стали получили распространение цветные сплавы: в авиации, судостроении, строительстве. Сплавы на основе алюминия и титана обладают значительно меньшей плотностью по сравнению со сталями, хорошо сохраняют свои свойства при работе в условиях низких температур. Они обладают более высокой коррозионной стойкостью и обеспечивают экономию массы по сравнению с рядом других применяемых материалов. С другой стороны, цветные сплавы имеют в несколько раз меньший, чем сталь, модуль упругости, что снижает устойчивость элементов конструкций, увеличивает их деформируемость.

По сравнению со сталями обыкновенного качества цветные сплавы обладают повышенной чувствительностью к концентраторам напряжений. Это повышает требования к качеству обработки изделий и особенно к качеству сварочных работ.

Механические свойства алюминиевых сплавов приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5 – Механические характеристики цветных сплавов

Марка сплава	Свариваемость	Состояние	Механические свойства	Коррозионная стойкость
в,МПа	т, МПа	. %
АМц AMгl АМг5 АМг6 АМг6 АМгб Д16   ВАД1 АВ АД33 В92 В95	Высокая » » » » » Низкая   Средняя » » » Низкая	Отожженное » » » Нагартовка 10% Нагартовка 40% Закаленное и искусств. состаренное То же » » » »	300 340 350   430 330 310 440 520	50 150 170 250   280 270 250 320 440		Высокая Средневысокая » » » » Низкая   Средняя » Средневысокая Средняя Низкая

Алюминиевые сплавы Лекцияяются на деформируемые и недеформируемые. В сварных конструкциях применяется первый из названных видов, а недеформируемые – литейные сплавы – используются главным образом в отливках.

Алюминиевые сплавы не имеют площадки текучести предел текучести определяется при остаточной деформации равной 0,2%. С понижением температуры значения _в, _т, и несколько повышаются, поэтому алюминиевые сплавы хорошо работают в этих условиях. С повышением температуры значения _в, _т, резко снижаются.

Существенным преимуществом алюминиевых сплавов перед остальными является их коррозионная стойкость

Сплав АМц и группа сплавов системы А1-Mg относятся к деформируемым сплавам, не упрочняемым термической; обработкой. Эти сплавы свариваются наиболее хорошо.

В сварных конструкциях начали применять титановые сплавы. Они пока дороги, но обладают многими ценными свойствами: малой плотностью (около 4500 кг/м³) и высокими механическими показателями (табл. 2.6).

Близость значений _в, _т является причиной повышенной чувствительности к концентраторам напряжений, что отрицательно сказывается на работе конструкций из титановых сплавов. Пределы прочности сварных конструкций составляют 0,8...1,0 прочности основного металла.

Конструкции, изготовленные из титана, при относительно малой массе обладают высокой стойкостью против коррозии, хорошими механическими свойствами и красивым внешним видом. Они применяются в химическом машиностроении, в некоторых видах летательных аппаратов, в судостроении, приборостроении, а также при возведении монументов.

Таблица 2.6 – Химический состав и механические свойства сплавов титана

	Сплав	Содержание алюминия в сплаве, %	Состояние	Механические свойства
			в, МПа	т, МПа	, %
ОТ4 ВТ5 ВТ5-1 ВТ20 ВТ6   ВТ14	3,5...5,0 4,3...6,2 4,0...6,0 5,5...7,0 5,3...6,8   3,5.,.6,0	Отожженное » » » Закаленное и состаренное То же	700...900 700...950 750...950 950...1150 1100...1150   1150...1400	550...650 660...850 650...850 850...1000 1000...1050   1080...1360	12...20 10...15 10...15 14...16   6...10

В настоящее время для изготовления сварных конструкций находят применение такие материалы как пластмассы, спеченые и композитные материалы, сверхпластичные сплавы и др. Их применение связано с особенностями условий эксплуатации конструкций.