Сплави алюмінію.

Сплави алюмінію вирізняються високою питомою міцністю, здатністю протидіяти інерційним і динамічним навантаженням та високими технологічними властивостями. Більшість алюмінієвих сплавів мають добру корозійну стійкість (за винятком сплавів з міддю), високі тепло- та електропровід­ність, добре обробляються тиском, зварюються точковим зва­рюванням, а деякі і плавленням, добре обробляються різанням, алюмінієві сплави пластичніші, ніж сплави магнію та більшість пластмас.

Основними компонентами сплавів алюмінію є мідь, магній, кремній, марганець і цинк, деколи використовують літій, нікель і титан.

Сплави алюмінію класифікують за технологією виготовлення деталей (деформівні, ливарні, порошкові), за придатністю до тер­мічної обробки (зміцнювані і незміцнювані) та за властивостями.

Деформівні сплави алюмінію розділяють за придатністю до термічної обробки.

Дуралюміни характеризуються добрим співвідношенням міц­ності та пластичності і належать до сплавів системи А1-Сu-Мg. Дуралюміни мають невисоку корозійну стійкість, тому їх поверхню покривають тонким шаром чистого алюмінію — пла­кують. Товщина шару алюмінію становить 3...5% товщини листа. Паяння і зварювання дуралюміну не створюють рівноміц-ного з основним металом шва. Тому для нєрознімного з'єднання деталей з дуралюміну переважають заклепкові з'єднання. Заклепки також виготовляють з дуралюміну, причому пластич­ність загартованих заклепок із сплаву Д1 зберігається лише 2 год, а із сплаву Д16 — 20 хв. Тому для заклепок використову­ють сплав Д18, в якому завдяки меншому вмісту міді та магнію пластичність зберігається і після старіння.

Дуралюміни широко застосовують в авіації, будівництві та машинобуду-ванні (лопаті повітряних гвинтів (Д1), шпангоути, тяги керування (Д16), деталі будівельних конструкцій, кузови вантажних автомобілів, обсадні труби тощо).

Ковкі сплави алюмінію (АК4-1, АК-4), крім високої міцності, мають висо­ку пластичність у нагрітому стані. За хімічним складом вони близькі до дуралюмінів і відрізняються більшим вмістом крем­нію. Їх додатково легують залізом, нікелем і титаном. Ці сплави використовують для виготовлення поршнів, головок циліндрів, обшивки літаків.

Ливарні сплави алюмінію при густині 2,65 т/м³, що менша за густину чистого алюмінію, мають межу міцності від 130 до 360 МПа і твердість від 50 до 100 НВ. Ці сплави поділяють на 5 груп.

Найпоширенішими є сілуміни, що містять 6…13 % кремнію. Вони добре зварюються, мають високу рідкоплинність, малу усадку, не схильні до утворення гарячих тріщин, герметичні. Маркіруються літерами АК (міст кремнію у %). АК12, АК9, АК7 тощо використовуються для мало- та середньонавантажуваних литих деталей складної форми.

Мідні сілуміни (АК5М, АК8М3, АК12М2МгН та ін.) характеризують­ся високою міцністю при звичайних та підвищених темпера­турах. Вони добре обробляються різанням і зварюються, але ливарні властивості гірші. Застосовуються для виготовлення корпусів компресорів, головок і блоків циліндрів двигунів.

Антифрикційні матеріали призначені для виготовлення під­шипників (опор) ковзання, які часто використовуються в су­часних машинах і приладах завдяки їх стійкості до вібрацій, безшумній роботі та незначним габаритам.

Основними функційними властивостями підшипникового матеріалу є антифрикцінність і стійкість до втоми. Антифрикційність — це здатність матеріалу забезпечувати низький кое­фіцієнт тертя ковзання з метою досягнення високої зносо­стійкості як самого підшипника, так і спряженого сталевого чи чавунного вала.

Бабітами називають м'які антифрикційні сплави на основі олова або свинцю. Їх маркують літерами "Б", якщо вони на основі олова, "БС" — містять олово і свинець, "БК" — свинець та кальцій, "БН" — олово й домішки нікелю, а також числами, що відпові­дають вмісту олова у відсотках.

За хімічним складом бабіти поділяють на олов'яні (Б88, Б83), олов'яно-свинцеві (Б16, БС6) та свинцеві (БКА, БК2).

Через великий вміст високовартісного олова такі бабіти ви­користовують для відповідальних підшипників, які працюють при великих швидкостях і високих (Б88) та середніх (Б83, Б83С) на­вантаженнях (парових турбін, турбокомпресорів, дизельних дви­гунів суден, опор гребних гвинтів тощо). Через низький опір втомі товщина шару бабіту підшипника не перевищує 1 мм.

До антифрикційних сплавів з м'якою основою належать та­кож олов'янисті та олов'янисто-цинково-свинцевисті бронзи. Це, наприклад, брон­зи БрО1ОФ1, БрО10Ц2, БрO5Ц5С5, БрО6Ц6СЗ. Iз них виготов­ляють підшипники ковзання електродвигунів, компресорів, що працюють при значних тисках і середніх швидкостях ковзання.

Корозією металів і сплавів називають їх руйнування під впливом зовнішнього середовища. В залежності від середовища, в якому протікає процес, розрізняють електрохімічну і хімічну корозію.

Електрохімічною корозією називають таку корозію, яка супроводжується появою електричного струму. Найчастіше за все електрохімічна корозія металів протікає в рідинах – електроліті.

Хімічною корозією називають корозію, яка не супроводжується появою електричного струму. Зазвичай в цьому випадку на метал діє сухий газ або рідина – неелектроліт (бензин, масло, смола тощо). При цьому на поверхні металу утворюються хімічні з’єднання, найчастіше за все – плівки окислів.

Хімічна корозія в чистому вигляді спостерігається досить рідко. Прикладом її може слугувати поява окалини при гарячій обробці металів.

Атмосферна корозія (корозія на відкритому повітрі) представляє собою комбіновану хімічну і електрохімічну корозію.

Способи захисту металевих виробів від корозії:

1. металеві покриття;

2. хімічні покриття;

3. катодний захист;

4. неметалеві покриття.