Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Как уже сказано, по физическому состоянию глинозем имеет вид порош­ка. Особенно строгие требования по гранулометрическому составу предь­являют к глинозему марки ГЭВ, в котором частицы должны иметь округлую форму и их размер не должен превышать 3 мкм.

Глинозем марок ГК и ГЭВ при поставке обязательно упаковывают в мно­гослойные бумажные мешки или в сухие мешки из плотной ткани. Перево­зят их в закрытых железнодорожных вагонах и трюмах. Глинозем осталь­ных шести марок можно упаковывать в мешки, но чаще его перевозят без тары навалом в специальных (цементовозах, цистернах и т.д.).

Прочность алюминия незначительна, поэтому для изготовления любых из­делий,предназначенных к восприятию внешних сил, применяют не чистый алюминий, а его сплавы, которых в настоящее время разработано достато­чно много марок.

Введение различных легирующих элементов в алюминий существенно изме­няет его свойства, а иногда придает ему новые специфические свойства. При различном легировании повышаются прочность, твердость, приобрета­ется жаропрочность и другие свойства. При этом происходят и нежелате­льные изменения: неизбежно снижается электропроводность, во многих случаях ухудшается коррозионная стойкость, почти всегда повышается от­носительная плотность. Исключение составляет легирование марганцем, который не только не снижает коррозионную стойкость, но даже несколь­ко повышает ее, и магнием, который тоже повышает коррозионную стой­кость (если его не более 3 %) и снижает относительную плотность, так как он легче, чем алюминий.

Алюминиевые сплавы по способу изготовления из них изделий делят на две группы: деформируемые и литейные. Такое деление отражает основные технологические свойства сплавов: деформируемые имеют высокую пластич­ность в нагретом состоянии, а литейные-хорошую жидкотекучесть. Для по­лучения этих свойств в алюминий вводят разные легирующие элементы и в неодинаковом количестве.

Сырьем для получения сплавов обоего типа являются не только техниче­ски чистый алюминий, о котором речь шла выше, но также и двойные спла­вы алюминия с кремнием, которые содержат 10-13 % Si, и несколько отли­чаются друг от друга количеством примесей железа, кальция, титана и марганца. Общей содержание примесей в них 0.5-1.7 %. Эти сплавы назы­вают силуминами и маркируют у нас в стране СИЛ-00 (наиболее чистый по примесей), СИЛ-0, СИЛ-1 и СИЛ-2. Поставляют их в виде гладких чушек или чушек с пережимами массой 6 и 14 кг. Силумин в чушках тоже явля­ется товаром на мировом рынке.

Для получения деформируемых сплавов в алюминий вводят в основном ра­створимые в нем легирующие элементы в количестве, не превышающем пре­дел их растворимости при высокой температуре. В них не должно эвтекти­ки, которая легкоплавка и резко снижает пластичность.

Деформируемые сплавы при нагреве под обработку давлением должны иметь гомогенную структуру твердого раствора, обеспечивающую наиболь­шую пластичность и наименьшую прочность. Это и обусловливает их хоро­шую обрабатываемость давлением.

Основными легирующими элементами в различных деформируемых сплавах является медь, магний, марганец и цинк, кроме того, в сравнительно не­больших количествах вводят также кремний, железо, никель и некоторые другие элементы.

Деформируемые алюминиевые сплавы делят на упрочняемые и неупрочняе­мые. Это наименование отражает способность или неспособность сплава заметно повышать прочность при термической обработке.

Структурные превращения, происходящие в алюминиевых сплавах при их термической обработке, существенно отличается от таковых в стали пото­му, что алюминий не имеет аллотропического превращения. В них повыше­ние прочности может происходить только за счет процессов, связанных с выделением из перенасыщенного в результате закалки твердого раствора каких-то упрочняющих фаз.

Характерными упрочняемыми сплавами являются дюралюминии-сплавы алю­миния с медью, которые содержат постоянные примеси кремния и железа и могут быть легированы магнием и марганцем. Количество меди в них нахо­дится в пределах 2.2-7 %.

Название марок дюралюминия начинается буквой Д, затем идет цифра, которая не отражает химического состава, а представляет собой просто номер. В разное время было разработано много марок дюралюминия, но многие из них не нашли широкого применения. Сейчас промышленность вы­пускает пять основных марок дюралюминия, химический состав которых приведен в таблице.

	Дюралюми-| ний |	Основной химический состав, % ____________________________________________ Cu | Mn | Mg | Si,не | | | более	___________| Fe,не | более |
	Д1...... | | Д16..... |	3,8-4,8 | 0,4-0,8 | 0,4-0,8 | 0,7 | | | 3,8-4,9 | 0,3-0,9 | 1,2-1,8 | 0,5	0,7 | | 0,5    |
	Д18..... | | Д19..... |	2,2-3,0 | <0,2 | 0,2-0,5 | 0,5 | | | 3,8-4,3 | 0,5-1,0 | 1,7-2,3 | 0,5	0,5 | | 0,5    |
	Д20..... |	6,0-7,0 | 0,4-0,8 | <0,05 | 0,3	0,3    |

Медь растворяется в алюминии в количестве 0,5% при комнатной темпе­ратуре  и 5,7% при эвтектической температуре, равной 548 C .

Термическая обработка дюралюминия состоит из двух этапов. Сначала его нагревают выше линии предельной растворимости (обычно приблизи­тельно до 500 C ). При этой температуре его структура представляет со­бой гомогенный твердый раствор меди в алюминии. Путем закалки, т.е. быстрого охлаждения в воде, эту структуру фиксируют при комнатной тем­пературе. При этом раствор получается пересыщенным. В этом состоянии, т.е. в состоянии закалки, дюралюминий очень мягок и пластичен.

Структура закаленного дюралюминия имеет малую стабильность и даже при комнатной температуре в ней самопроизвольно происходят изменения. Эти изменения сводятся к тому, что атомы избыточной меди группируются в растворе, располагаясь в порядке, близком к характерному для крис­таллов химического соединения CuAl . Химическое соединение еще не об­разуется и тем более не отделяется от твердого раствора, но за счет неравномерности распределения атомов в кристаллической решетке твердо­го раствора в ней возникают искажения, которые приводят к значительно­му повышению твердости и прочности с одновременным снижением пластич­ности сплава. Процесс изменения структуры закаленного сплава при ком­натной температуре носит название естественного старения.

Естественное старение особенно интенсивно происходит в течение пер­вых нескольких часов, полностью же завершается, придавая сплаву макси­мальную для него прочность, через 4-6 суток. Если же сплав подогреть до 100-150 C ,то произойдет искуственное старение. В этом случае про­цесс совершается быстро, но упрочнение происходит меньшее. Обьясня­ется это тем, что при более высокой температуре диффузионные переме­щения атомов меди осуществляются более легко, поэтому происходит за­вершенное образование фазы CuAl  и выделение ее из твердого раствора. Упрочняющее же действие полученной фазы оказывается меньшим, чем дей­ствие искаженности решетки твердого раствора, возникающей при естест­венном старении.

Сравнение результатов старения дюралюминия при различной температу­ре показывает, что максимальное упрочнение обеспечивается при естест­венном старении в течении четырех дней.

Близкими по химическому составу к дюралюминию, но в горячем состо­янии несколько более пластичными, чем они, являются алюминиевые спла­вы для поковок и штамповок, которые маркируют буквами АК (алюминий кованый) и порядковым номером (АК4, АК4-1, АК6 и АК8).

К группе деформируемых упрочняемых сплавов сплавов относят также бо­лее высокопрочные, чем дюралюминий, сплавы системы Al-Cu-Mg-Zn, назва­ние марок которых начинаются буквой В (высокопрочные)-это сплавы марок В93, В94, В95.

Характерной особенностью осноного химического состава сплавов В93, В94 и В95 является то, что при сравнительно небольшом содержании меди (0.8-2.4 %) и магния (1.2-2.8 %) в них вводят большое количество цинка (5-7 %). Цинк не образует упрочняющих фаз, но, входя в состав твердого раствора, увеличивает эффект старения, что приводит к значительному повышению твердости.

Среди неупрочняемых алюминиевых сплавов наибольшее значение приобре­ли сплавы на основе Al-Mn и Al-Mg.

Марганец и магний, так же как и медь, имеют ограниченную раствори­мость в алюминии, уменьшающуюся при снижении температуры. Однако эф­фект упрочнения при их термообработке невелик. Обьясняется это следу­щим образом.

В процессе кристаллизации при изготовлении сплавов, содержащих до 1,9% Mn, выделяющийся из твердого раствора избыточный марганец должен был бы образовать с алюминием растворимое в нем химическое соединение Al (MnFe), которое в алюминии не растворяется. Следовательно, последу­ющий нагрев выше линии предельной растворимости не обеспечивает обра­зование гомогенного твердого раствора, сплав остается гетерогенным, состоящим из твердого раствора и частиц Al (MnFe), а это приводит к невозможности закалки и последущего старения.

В случае системы Al-Mg причина отсутствия упрочнения при термической обработке иная. При содержании магния до 1,4% упрочнения быть не мо­жет, так как в этих пределах он растворяется в алюминии при комнатной температуре и никакого выделения избыточных фаз не происходит. При большем же содержании магния закалка с последущим химическим старением приводит к выделению избыточной фазы-химического соединения Mg Al . Однако свойства этого соединения таковы, что процессы, предшествующие его выделению, а затем и образующиеся включения не вызывают заметного эффекта упрочнения.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: курсовая работа по менеджменту, изложение 8 класс.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки