» » Деформируемые сплавы

Деформируемые сплавы

2 декабря 2013, 06:33
Деформируемые сплавы
Сплавы, которые хотя бы при высоких температурах имеют структуру однородного твердого раствора, вследствие чего у них хорошо сочетаются повышенная прочность с пластичностью, называются «деформируемыми». Изделия из них в основном изготовляют путем пластической деформации: прокатки, прессовки, волочения, ковки и т. п. Деформируемые сплавы бывают упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой.

Деформируемые термически упрочняемые сплавы имеют наибольшее значение для конструкций летательных аппаратов. В них хорошо сочетаются высокие прочность и пластичность. Они более мягки в обработке и более жестки в конструкции. Из них изготовляют обшивку, лонжероны, нервюры и стрингеры, винты и лопасти вертолетов, лопатки и крыльчатки компрессоров, топливные контейнеры для окислителей, оболочки ракет и спутников, а также многое другое.

Наиболее старым, но и до сих пор самым распространенным классом таких сплавов являются дуралюмины. В них союзниками алюминия выступают главным образом медь, магний и марганец (2,5—5% Си; 0,5—1,8% Mg; 0,6% Мп). Медь н магний вводят в сплав для его упрочнения. Чем их больше в сплаве, тем он прочнее, особенно после термической обработки. Правда, пластичность с увеличением содержания этих элементов несколько падает. Марганец повышает коррозионную стойкость.

Составы первых дуралюминов и способ их рациональной термообработки были подобраны опытным путем еще в 1906—1920 гг.

Закалка дуралюмина заключается в его нагреве до 490— 505^ С и быстром охлаждении в воде. При закалке образуется перенасыщенный твердый раствор. Выдержка закаленного сплава при нормальных температурах ведет к его упрочнению вследствие «расслоения» твердого раствора путем диффузии и образования в нем участков сильного перенасыщения легирующими элементами, так называемых Зон Гинье—Престона и мало перенасыщенных областей. В областях зон Гинье—Престона кристаллическая рещетка сильно искажена. Это дополнительно упрочняет сплав. Процесс упрочнения «естественное старение» Длится 4—7 суток. Старение при высоких температурах выше 120—150° С называется Искусственным. При достаточно длительных выдержках после достижения максимальной прочности, связанной с образованием зон Гинье—Престона (более крупных, чем при естественном старении, но выделяющихся в меньшем количестве и потому меньше упрочняющих сплав), дальнейшая выдержка ведет к снижению прочности. Это объясняется тем, что при данных температурах подвижность и реакционная способность атомов возрастают настолько, что в зонах путем диффузии накапливается большое количество легирующих элементов, в результате чего зоны отрываются от матрицы (основы), а внутри ее атомы перегруппировываются в совершенно новые фазы, отличные по строению и свойствам от исходного твердого раствора. При этом матрица размягчается, так как она освобождается в значительной мере от легирующих элементов и от напряжений в кристаллической решетке. Подобный механизм старения присущ также бронзам, малоуглеродистой стали, некоторым жаропрочным сплавам.

Расскажите друзьям!
Заметили ошибку в тексте? Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и мы всё исправим!
Смотрите также

Добавить комментарий