» » Алюминийлитиймагниевые сплавы

Алюминийлитиймагниевые сплавы

12 июня 2012, 06:07
Алюминийлитиймагниевые сплавы
Установлено, что усложнение состава твердого раствора и образование жаростойких выделений, особенно введением тугоплавких присадок железа, никеля, титана, замедляет диффузию, стабилизирует микроструктуру в условиях длительного нагрева и способствует сохранению механических свойств при повышенных рабочих температурах (сплавы АК4, АК4-1). В некоторых случаях этого можно достигнуть повышением содержания меди (сплавы Д20, Д21) или магния (ВД17, Д19 и др.). Значительно (в 1,5—2 раза) можно повысить модуль упругости (жесткость) алюминиевых сплавов присадкой бериллия. Небольшие присадки лития повышают стойкость против окисления. Такие сплавы применяются для обшивок сверхзвуковых самолетов и ракет, изготовления компрессорных лопаток, крыльчаток и дисков, поршней и других деталей, работающих до температур 250—350° С.

Существенным достижением в производстве алюминиевых сплавов явилась разработка Алюминийлитиймагниевых Сплавов ВАД23 (1956 г.) и 01420 (1965 г.). Сплав ВАД23 прочнее дуралюмина, но менее пластичен, сплав 01420 более близок по прочностным и деформационным свойствам к дуралюмину, но эти сплавы на 10% легче дуралюмина и превосходят его по значению модуля упругости.

Еще выше модуль упругости у Алюминийбериллиймагниевых Сплавов типа АБМ, локэллой (о них подробнее сказано в разделе о бериллии).

Эти материалы заметно превосходят дуралюмин по теплостойкости.

Для работы материалов на основе алюминия при еще более высоких температурах, порядка 300—500° С, применяют специальные спеченные порошковые композиции: САП (спеченный алюминиевый порошок) И САС (спеченный алюминиевый сплав).

Для получения этих материалов частично окисленный мелкий алюминиевый порошок (5—20% А1203 в различных марках) прессуется и спекается в брикеты при температуре около 500° С и затем подпрессовывается в горячем состоянии.

В процессе прессования окисные пленки разбиваются на мелкие частицы размером 0,1—0,5 мкм, зернышки алюминия плотно схватываются и свариваются друг с другом. В дальнейшем ни под влиянием деформации, ни под влиянием длительного отжига это строение не изменяется. Наличие твердого и тугоплавкого А1203 (tпл = 2050°С) в металлической матрице повышает жаропрочность.

Прочность САП при нормальных температурах (ав~330 МПа) ниже, чем у дуралюмина, но начиная с 250° С он является по удельной прочности одним из лучших материалов на основе алюминия. Его свойства почти не меняются в зависимости от длительности эксплуатации.

Применяя для изготовления спеченного продукта вместо алюминиевого порошка окисленные сплавы, удается получить САС, превосходящие САП по прочности при повышенных и, особенно, нормальных температурах. Исключительно высокие значения удельной прочности таких материалов удается получить, если при прессовании добавить в шихту тонкое сапфировое волокно (из плавленой окиси алюминия).

САП и САС дешевле титановых сплавов. Из них изготовляют обшивку, фольгу для сотового заполнения трехслойных конструкций, лопатки компрессоров, диски и многие другие детали, работающие длительно при 300—500° С, а кратковременно и при 700— 900° С.

Объем производства САП и САС в технически передовых странах непрерывно увеличивается. В 1967 г. он достиг в США 0,5% от объема производства алюминия. Деформируемые сплавы составляют около 4/5 объема производства алюминия. Примерно 1/5 приходится на литейные сплавы.

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

Добавить комментарий