HomeАлюминий › Разнообразные сплавы алюминия

Разнообразные сплавы алюминия

Разнообразные сплавы алюминияСамые разнообразные сплавы, свойства которых соответствуют требованиям конструкторов и технологов. Одни из этих материалов обладают повышенной стойкостью к коррозии, другие — большей упругостью, третьи — высокой пластичностью. Стало возможным изготовление сплавов \»на заказ\».

Если в алюминий одновременно добавляют медь, магний и кремний, то сплав\’ получается гораздо прочнее, чем каждая из добавок в отдельности. К таким сплавам относятся разные марки дуралюминов. Своей повышенной прочностью они обязаны фазам-упрочнителям CuAI2 и AI2CuMg. И недаром из них делают ответственные детали в самолетах, которые верно служат в самых трудных условиях.

Во время Великой Отечественной войны нашим пилотам нередко приходилось садиться \»на брюхо\», то есть не выпуская шасси. И разумеется, при этом сгибались лопасти винта. Но благодаря высокой упругости сплава, из которого они были сделаны, летчики могли тут же на месте посадки выпрямить их и вновь подняться в воздух.

Теперь уже славу дуралюминов как самых прочных сплавов затмили другие, содержащие кроме меди, еще магний и цинк. Их прочность 750 МПа. И недаром их применяют в новейших самолетах. В зависимости от того, какая добавка в сплаве преобладает, все алюминиевые сплавы делят на три группы: алюминиевомедные, алюминиевомагниевые и алюми-ниевокремниевые.

Пожалуй, наиболее распространены теперь сплавы третьей группы. Поскольку у кремния есть и другое название — силиций, эти сплавы часто называют силуминами. Ряд промышленных сплавов этого типа был создан советским металловедом профессором СМ. Вороновым во время второй мировой войны. Хотя в них упрочнителем служит химическое соединение магния с кремнием (MgSi), они содержат также медь и марганец.

 

В зависимости от количества легирующих добавок прочность сплава изменяется от 120 до 360 МПа. У них много разных преимуществ по сравнению с другими алюминиевыми сплавами — малая плотность, незначительная усадка, высокая стойкость против окисления. Из силуминов отливают нередко весьма сложные по форме детали, например корпуса и внешние стенки цилиндров, двигателей, части самолетных колес, детали приборов. Незаменимы такие сплавы для поплавков гидросамолетов, так как наряду с высокой прочностью тони не поддаются коррозии в морской соленой воде, которая разъедает многие металлы.

Силумины, содержащие магний, применяют в судостроении, строительстве, авиастроении. Даже при нормальной посадке самолета колеса шасси испытывают довольно сильный удар, поэтому они должны быть сделаны из особо прочных сплавов. Их высокую коррозионную стойкость по достоинству оценили конструкторы вертолетов, предложившие эти сплавы для изготовления лопастей вертолетных винтов. Дело в том, что со временем на них развиваются усталостные трещины, которые могут привести к поломке.

 

 

Правда, расширяются они медленно, да к тому же на вертолетах установлены особые приборы, которые извещают летчика звуковым или световым сигналом о появлении даже самой малой трещины. Но ясно, что если коррозия способствует развитию таких дефектов, то состав сплава должен быть максимально антикоррозионным.

Металлурги, изыскивая новые марки силуминов, не оставляют без внимания и технологию их получения. В 1976 году на Днепровском алюминиевом заводе освоено промышленное производство электротермических алюминиевокремниевых сплавов, которые выплавляют непосредственно из алюмосиликатов. Как известно, до сих пор весь процесс приготовления таких сплавов делился на два основных этапа: сначала получали чистые кремний и алюминий, а затем сплавляли их в специальных печах. Такой способ довольно сложен и требует многих операций.

Новая технология производства силумина проще и имеет ряд значительных преимуществ. Пожалуй, главное из них — возможность использовать сырье, непригодное для получения алюминия и глинозема обычными методами. Плавку ведут в печах, которые в десятки раз мощнее обычных электролизеров. Сплав содержит 58-62 % AI и 35-38 % Si.
Хорошо зарекомендовали себя в промышленности алюминиевые сплавы, содержащие марганец и магний.

 

В отличие от сплавов AI—Си они не упрочняются термической обработкой, то есть не \»старятся\» при нагреве, но зато обладают высокой стойкостью к коррозии и хорошо свариваются плавлением (в атмосфере аргона). Эти свойства по достоинству оценили судостроители. Из такого сплава — магналия (АМгб) — они изготовляют корпуса быстроходных судов на подводных крыльях — \»Ракет\» и \»Метеоров\». Хотя эти сплавы и не упрочняются старением, однако в определенных условиях такой процесс в них может протекать, особенно под действием лучей южного солнца.

Несколько лет назад из магналия были изготовлены и отправлены на побережье Черного моря буйки. После полугодового пребывания в прибрежных водах они превратились буквально в труху. Что же произошло с ними? Ведь магналий считается коррозионностойким сплавом.

Вот что пишет по этому поводу И.Н. Фридляндер: \»Буйки нагревались на солнце до 50—70 °С. Под действием высокой температуры произошел распад пересыщенного твердого раствора магния, образовалась непрерывная цепочка выделений фазы Mg2AI3 по границам зерен. Между алюминиевыми зернами и выделениями фазы Mg2AI3 существует значительная разница электрохимических потенциалов, по границам зерен идет быстрое разъедание и сплав распадается на отдельные, не связанные между собой зерна\»1.
Можно ли обработать чем-нибудь магналий, чтобы ему не страшны были жгучие лучи солнца? Металлурги отвечают — можно.

 

Для этого нужно довольно долго отжигать сплав при не очень высоких температурах. Тогда из твердого раствора будут выпадать сравнительно крупные выделения фазы Mg2AI3. Они рассеиваются не по границам, а по всему сечению зерен. При таком распределении они уже не вредят сплаву, и он сохраняет свою устойчивость к коррозии, которой славится при пребывании и на солнце, и в морской воде.

 

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.