Алюминиевые сплавы.

Все алюминиевые сплавы разделяются на две группы: 1) деформируемые, т. е. применяемые для изго¬товления изделий методом обработки давлением (ковкой, прокат¬кой), и 2) литейные сплавы, из которых изделия получают мето¬дом литья.
Деформируемые алюминиевые сплавы. Первы¬ми из сплавов этой группы, получившими широкое применение в машиностроении, были сплавы алюминия с небольшим количе-ством (4—6%) меди. Такие сплавы при малом удельном весе оказались более прочными по сравнению с чистым алюминием и, что особенно важно, их можно было обрабатывать термически, что еще более повышало нх механические свойства. Таким обра¬зом, было найдено решение очень важной задачи •— получения металлических материалов, одновременно прочных и легких. При дальнейшем изучении алюминиево-медных сплавов было установ¬лено, что небольшие добавки в эти сплавы кремния и магния по¬вышают их механические свойства. Такие сложные алюминиевые сплавы, по прочности приближающиеся к стали, а по удельному’ весу к алюминию, появились в 1910 г. и получили название ду- ралюминов. Это название удерживается за ними и до сих пор. В России дуралюмины изготовляли уже во время первой мировой войны на Кольчугинском заводе. Кроме указанных основных эле¬ментов, они содержали еще 0,5% никеля н были названы кольчу- галюминами.
Дуралюмины маркируются буквой Д и условным номером сплава. Нормальный дуралюмин Д1, относящийся к сплавам средней прочности, содержит: меди 3,8—4,8%; магния 0,4—0,8%; кремния до 1%; марганца 0,4—0,8%; железа до 1%; остальное — алюминий. Марганец вводится для повышения устойчивости сплава против коррозии, а железо — неизбежная примесь к алю¬минию, переходящая вместе с ним в сплав. Железо отрицатель¬но влияет на свойства сплава.
К настоящему времени разработано несколько марок, подоб¬ных нормальному дуралюмину марки Д1. Из них отметим сле¬дующие: Д16 — наиболее прочный из всех (овр=47 кПмм2 при 6 = 18%) и Д18П — наименее прочный, наиболее пластичный (авр =30 кГ1мм2 при 6 = 24%) и мягкий (НВ 70). С повышением температуры прочность дуралюминов значительно снижается, поэтому для изделий, работающих при повышенных температу¬рах, применяют дуралюмины с добавкой 1—2,3% никеля (марки АК2 и АК4), обладающие достаточной прочностью при нагреве.
Литой дуралюмин недостаточно прочен и пластичен. Механи¬ческие свойства сплава повышают ковкой при температуре 400—500°. Далее сплав обрабатывают в холодном состоянии, придавая ему заданные формы и размеры. Прочность сплава в результате неизбежного наклепа при обработке в холодном со¬стоянии повышается, а пластичность несколько снижается. Более значительное упрочнение сплав приобретает уже в изделиях по¬сле их закалки.
Практическая температура закалки всех сплавов, подобных дуралюмину, колеблется в пределах 485—510°. Время выдержки под закалку определяется размерами изделий и обычно выра¬жается минутами. Охлаждение при закалке производится в воде нормальной (комнатной) температуры. Структура сплава, полу¬чаемая после закалки, отличается неустойчивостью и склонна к распаду с образованием нового строения, отличного от первона¬чального (до закалки). Это наблюдается уже при вылеживании закаленных сплавов при комнатной температуре. Такой самопро¬извольный распад структуры сплава после его закалки называет¬ся естественным старением. В результате старения повышается прочность и твердость дуралюмина.
Естественное старение протекает медленно (около 7 суток). Ускорение процесса старения достигается нагревом сплава. Ста¬рение под воздействием тепла называют искусственным старе¬нием. Как установлено опытом, наилучшие результаты при ис¬кусственном старении получаются уже после 4—6 час. нагрева при температуре 150°. Искусственным старением при указанных условиях и завершается термическая обработка дуралюминов.
Недостатком дуралюминов является их низкая коррозийная стойкость. Для защиты этого сплава от коррозии его покрывают чистым алюминием.

Яндекс.Метрика