Упрочняемых термической обработкой

 

Дуралюмины обозначаются буквой Д с цифрами, являющимися условными номерами сплавов, например, Д1, Д6, Д16, Д18 и. т. д. Структурное состояние сплава также может обозначаться в его марке. Если сплав находится в отожженном (мягком) состоянии, после цифр ставится буква М, а если сплав повышенного качества (содержит меньше примесей) – буква А. Для обозначения сплавов, подвергнутых закалке и старению, ставится буква Т («твердый») после естественного старения и Т1 после искусственного старения, например, Д16Т.

При добавлении в сплав цинка и магния (дополнительно к находящимся в нем меди, хрому, марганцу) создаются условия, позволяющие еще значительнее повышать его прочностные свойства термической обработкой. Такие сплавы называют высокопрочными и обозначают буквой В с цифрами, соответствующими номеру сплава.

Некоторые марки и состав алюминиевых сплавов приведены в табл. 1.

 

Таблица 1

Марка сплава	Химический состав, % (вес.)
Сu	Мn	Мg	Si	Fe	Zn	Cr	Zr
Д1	4,3	0,6	0,6	0,7	0,7	-	-	-
Д16	4,2	0,6	1,5	0,5	0,5	-	-	-
Д18	2,6	0,6	0,4	0,5	0,5	-	-	-
В95	1,7	0,4	2,3	0,5	0,5	6,0	0,2	-
В96	2,3	0,4	2,6	0,5	0,5	8,5	-	0,15

 

Режимы термической обработки дуралюминов и высокопрочных алюминиевых сплавов приведены в табл. 2.

 

Таблица 2

Марка сплава	Вид термической обработки	Температура нагрева, °С	Время выдержки	Охлажда-ющая среда
Д1, Д16, Д18	Закалка Старение	20-30	0,5-3,0 час. 4-6 суток	Вода Воздух
В95, В96	Закалка   Старение	120-140	0,5-3,0 час.   16-24 час.	Горячая вода (80-90 °С) Воздух

 

Для алюминиевых сплавов данного типа проводят также смягчающий (разупрочняющий) отжиг при 350-430 °С с выдержкой при этих температурах в течение 1-2 часов и последующим медленным охлаждением. При этом в структуре сплава образуются зерна твердого раствора α с максимально крупными частицами химического соединения СuАl₂ (в дуралюминах) или MgZn₂, CuMgAl₂ (в высокопрочных сплавах).

Прессование вызывает структурное упрочнение, так называемый пресс-эффект. Деформируемые алюминиевые сплавы применяются для изготовления изделий пластической деформацией. Это могут быть листы, прутки, заклепки, изделия разных профилей. Из дуралюминов изготавливают обшивку, шпангоуты и лонжероны самолетов, кузова автомобилей, строительные конструкции и т. д.

 

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Используемые материалы и оборудование.

3. Краткое изложение теоретического материала, видов и обозначения алюминиевых сплавов.

4. Построить графики изменения твердости и провести анализ полученных результатов.

 

Контрольные вопросы

1. В чем заключается суть упрочняющей термической обработки алюминиевых сплавов?

2. Какую структуру имеет дуралюмин в отожженном состоянии?

3. Какие изменения происходят в структуре алюминиевых сплавов при закалке?

4. Что такое старение, и какие его разновидности Вы знаете?

5. Как изменяется структура закаленного сплава при старении?

6. Каков механизм упрочнения алюминиевых сплавов при термической обработке.

7. Почему слабо упрочняется сплав при высокой температуре старения?

8. Что такое дуралюмин?

9. Почему необходимо быстро охлаждать сплав при закалке?

10.Как можно снизить твердость и повысить пластичность дуралюмина?