ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Высокопрочный свариваемый сплав из "Алюминиевые сплавы " Возможность повышения механических свойств сплавов систем Л1—Си и А1—Си—Мп малыми добавками кадмия, олова и индия была установлена в работах отечественных и зарубежных исследователей [7, 14, 15—20]. Она основана на открытии Дж. Нокком в 30-х годах дополнительного эффекта упрочнения сплавов системы А1—Си при искусственном старении в результате введения добавок кадмия, олова и индия. Благодаря действию малых добавок кадмия в указанных системах основная упрочняющая фаза 0 образуется в виде более тонких пластинок, чем в сплавах без кадмия, т. е. кадмий является стабилизатором роста фазы 0. Стабилизация этих тонких выделений, по мнению авторов работы [21], происходит благодаря сегрегации атомов кадмия у поверхности раздела фазы 6 и матрицы. [c.196] Электронномикроскопическое исследование образцов сплавов типа Д20 и 01205 в закаленном и искусственно состаренном состоянии обнаруживает существенное различие в их структуре (рис. 91, а, б). Хотя электронограммы, снятые с образцов обоих сплавов выявили присутствие в обоих сплавах только фазы 9, имеется значительная разница в размерах частиц этой фазы, в их количестве и распределении, а также в размерах зоны, свободной от выделений. В сплаве типа Д20 (рис. 91, а) частицы фазы 0 распределены неравномерно по зерну и размеры их неоднородны наряду с отдельными, очень крупными частицами в виде штрихов имеются очень мелкие в виде точек. В сплаве 01205 (рис. 91, б) наблюдается образование частиц 0 в виде однородных мелких штрихов и точек, равномерно распределенных по всему зерну. В сплаве типа Д20 ширина зоны, свободной от выделений, составляет 1220—2040 А, а в сплаве 01205 максимальная ширина ее 820 А. [c.197] Сплав 01205 имеет ряд преимуществ по сравнению с другими сплавами, применяемыми в сварных конструкциях. [c.197] Преимущество сплава 01205 обнаруживается также и после длительных нагревов при повышенных температурах. Так, уровень восстановленной прочности после ЮО-ч выдержки при температурах вплоть до 200° С у листов сплава 01205 выше, чем у сплавов 01201 и АК4-1 (табл. 56). [c.197] Сплав 01205 хорошо сваривается всеми видами сварки (контактной и аргонодуговой ручной и автоматической). В качестве присадочного материала может быть использована проволока сплавов Д20, 01201 и 01203. Склонность к образованию горячих трещин при сварке незначительна и не превышает 5—8% (по крестовой пробе). [c.197] Прочность сварных соединений (без термообработки после сварки) составляет 60—70% от прочности основного материала для листов Т0ЛШ.ИН0Й до 3 мм и 50—60% для более толстого материала (до 15 мм). Для получения равнопрочного сварного соединения рекомендуется производить химическое фрезерование не менее чем на 50—60%. [c.197] Угол загиба при 20° С составляет для основного материала 90—100 град., для сварного соединения 60—70 град. [c.198] Сплав 01205 применяется в искусственно состаренном состоянии. При естественном старении он практически не упрочняется, что удобно в технологическом отношении. [c.198] Отличительной особенностью сплавов системы А1—Си—Мп с добавками кадмия или олова (или при совместном легировании этими металлами) по сравнению с двойными сплавами А1—Си или тройными сплавами А1—Си—Мп без добавок является их поведение при холодной деформации, производимой непосредственно после закалки. [c.198] В сплавах А1—Си без добавок холодная деформация после закалки существенно повышает прочностные свойства материала, особенно предел текучести, в искусственно состаренном состоянии. [c.198] Фактически холодная деформация после закалки уничтожает стабилизирующее влияние атомов кадмия в процессе роста фазы 0. В этом случае прочностные свойства сплава снижаются на 4— 7 кПмм по сравнению с материалом, не подвергавшимся деформации после закалки [20]. [c.199] И после кратковременного предварительного старения при 195°С(б). На образце, подвергнутом нагартовке в закаленном состоянии, выделения фазы 0 представлены в виде крупных штрихов видно, что зона, свободная от выделений, гораздо шире, чем в образцах, не подвергавшихся нагартовке или нагартованных после предварительного старения (предстарения). В образце, деформированном после предстарения, выделения в виде мелких точек или очень коротких штрихов. Структура этого образца наиболее близка к структуре образца, не подвергавшегося деформации после закалки (рис. 91, б), при почти одинаковых значениях прочностных свойств. [c.200] Учитывая изложенное, следует иметь в виду, что последовательность операций термообработки и режимы старения сплава. 01205 зависят от вида обработки деталей после закалки. [c.200] Детали (полуфабрикаты), подвергающиеся деформации после закалки (правке, рихтовке, гибке, вытяжке), перед операцией деформации должны быть кратковременно состарены при 150— 160° С в течение 1—2 ч. Окончательное старение таких деталей производится после деформации по режиму нагрев при 160 5° С в течение 24—36 ч. [c.200] Старение полуфабрикатов, не подвергающихся деформации после закалки, производят при 190 5° С в течение 10—12 ч. [c.201] Оценка способности материала сопротивляться хрупкому разрушению по значениям удельной работы разрушения образца с заранее нанесенной трещиной (а у) показала, что сплав 01205 очень близок к сплаву Д16 в искусственно состаренном состоянии и к сплаву АК4-1. При снижении температуры испытания до —196° С чувствительность к распространению трещины не повышается и у сохраняется на уровне значений при комнатной температуре. [c.201] Сварные соединения из сплава 01205 имеют более высокие значения а, у, чем основной материал, при надрезе как по центру шва, так и по зоне сплавления. Значения у для нескольких алюминиевых сплавов приведены в табл. 57. [c.201] Истинная прочность сплава 01205 при двухосном и осевом растяжении одинакова и составляет 5в(д) = 5в = 51,5 кПмм , пластичность, оцениваемая при двухосном растяжении равномерным утонением, бд = 6%. Разрушение образцов вязкое, в результате среза при обоих способах нагружения. [c.201] Истинная прочность сварных образцов при двухосном растяжении составляет 5в д) = 45 кПмм , при утонении основного металла в зоне сварки = 8%. Разрушение сварных образцов происходит по зоне сплавления. Таким образом, истинная прочность сварного соединения сплава 01205 при двухосном растяжении составляет 0,9 от прочности основного металла. [c.201] Вернуться к основной статье