ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сплавы из "Алюминиевые сплавы " Алюминиевые сплавы Д20, Д21 системы А1—Си—Мп в отличие от сплавов дуралюмин (Д16, Д19 и др.) имеют более высокую концентрацию меди и очень низкую или совсем не содержат магния. [c.183] ЗП-и сплавы характеризуются высокой пластичностью, технологичностью и отличаются высокими жаропрочными свойствами при температурах выше 200° С. Прочностные свойства при комнатной температуре сплава Д20 (без магния) более низкие, чем сплава Д16, но сплав Д20 хорошо сваривается всеми видами сварки, в том числе аргоно-дуговой. [c.183] Близкие по составу сплавы типа Д20 имеются за рубежом. В Англии подобный сплав имеет марку КК57, в США 2219. [c.183] Сплавы Д20 и Д21 имеют следующий химический состав 6— 7% Си, 0,4—0,8 Мп, 0,1—0,2% Т1, остальное алюминий в сплаве Д21, кроме того, 0,25—0,45% Mg. Примесей в этих сплавах не более 0,3% Ре, 0,3% 81, 0,1% 2п и 0,1% прочие сплав Д20 содержит также 0,2% 2г, 0,05% Mg. [c.183] При исследовании закономерностей изменения механических свойств в зависимости от содержания меди установлено, что в сплавах с оптимальными механическими свойствами при комнатной температуре и длительной прочности при 300° С концентрация меди близка к предельной растворимости 5—6% (рис. 82 и 83) [1 ]. Однако уровень жаропрочности этих сплавов при 300° С весьма невысок. Введение добавок марганца, а также титана позволило повысить их жаропрочные свойства при температурах 250— 350° С в 2—2,5 раза. [c.183] Добавки марганца к сплавам системы А —Си более 0,4% резко повышают эффект закалки и снижают эффекты искусственного и естественного старения (рис. 84) [2]. [c.183] Введение марганца резко увеличивает длительную прочность при 300° С при оптимальном содержании меди около 6%. Наиболее сильное возрастание длительной прочности при 300° С наблюдается при концентрациях марганца в пределах 0,4—0,8% (рис. 85). [c.184] Аналогично изменяется длительная прочность сплава в зависимости от содержания марганца при температурах 150, 200, 250 и 350° С. Сопротивление ползучести в зависимости от концентрации марганца меняется по такому же закону. [c.184] Таким образом, марганец — один из основных легирующих элементов, обеспечивающий высокие жаропрочные свойства этих сплавов. [c.184] Положительное влияние на жаропрочность этой фазы установлено только в случае присутствия ее в мелкодисперсной форме. Выделение фазы Л112СиМп2 в виде грубых включений снижает жаропрочность, что связано также с уменьшением растворимости меди и согласуется с резким падением эффекта старения по мере увеличения содержания марганца. [c.185] Повышение содержания меди в сплаве Д20 в пределах 4—7%, по данным В. П. Козловской, приводит к резкому снижению коэффициента трещинообразования при сварке /С, определяемого по крестовой пробе (рис. 86). [c.185] Механические свойства сплавов системы А1—Си—Мп при комнатной температуре в искусственно состаренном состоянии не изменяются при добавках титана. Однако длительная прочность при 300 и 350° С увеличивается и имеет максимальное значение при содержании 0,1—0,2% Т1. Это явление объясняется тем, что титан повышает температуру рекристаллизации сплавов и обеспечивает большую устойчивость структуры при одновременном действии напряжения и высокой температуры. [c.186] В литературе имеются также данные о том, что титан, подобно марганцу, замедляет распад твердого раствора при высоких температурах — порядка 300° С [4]. [c.186] Более сильное влияние на жаропрочность сплавов оказывает цирконий (рис. 88). Так, при температуре 300° С предел длительной прочности за 100 ч от введения циркония в количестве 0,1 — 0,15% повышается до 9 кПмм вместо 7—8 кГ1мм . [c.186] Как отмечается в ряде работ [8, 9], цирконий повышает устойчивость твердого раствора путем торможения его распада и рекристаллизации. Цирконий значительно увеличивает температуру рекристаллизации ряда алюминиевых сплавов. У сплавов системы А1—Си—Мп температура начала и конца рекристаллизации от добавок циркония возрастает на 50 град [2]. Цирконий, подобно марганцу снижает коэффициент диффузии меди в алюминии. [c.187] Добавки циркония улучшают свариваемость сплава и пластичность сварного шва в результате измельчения структуры. Поэтому для повышения жаропрочности и улучшения свариваемости необходимо в сплав Д20, а также в присадочную проволоку, применяемую для сварки, вводить цирконий в количестве 0,1—0,2%. [c.187] В сплаве Д20 содержится в виде примеси до 0,2% 7л. [c.187] Аналогичное влияние на измельчение зерна твердого раствора оказывают малые добавки ванадия. Был предложен новый сплав системы А1—Си—Мп типа Д20 марки Д20-1 или 01201,содержащий малые добавки циркония иванадия. [c.187] Сплав 01201 близок по химическому составу американскому сплаву 2219. [c.187] Вернуться к основной статье