ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Высокопрочный и жаропрочный конструкционный сплав с литием ВАД из "Алюминиевые сплавы " Легирование литием алюминиевых сплавов приводит к существенному снижению удельного веса и повышению модуля упругости, а эти характеристики часто имеют решающее значение при проектировании летательных аппаратов. Введение лития совместно с кадмием в сплавы системы А1—Си—Мп вызывает значительное повышение прочностных характеристик. Изучение таких композиций привело к созданию сплава ВАД23. Высокая прочность этого сплава при комнатной температуре сочетается с высокой жаропрочностью при температурах до 225° С. Его удельный вес на 3—5% ниже, а модуль упругости на 5—8% выше, чем сплавов типа Д16 и В95. [c.204] Сплав ВАД23 относится к системе А1—Си—Двойная система А1—Ы изучена сравнительно давно [1 2, с. 51, с. 231 3 4]. [c.204] Содержание элементов приведено в % (по массе). [c.204] Анализ механических свойств тройных сплавов системы А1—-Си—Ьг, с 0,5% после закалки и старения показал, что увеличение содержания меди от 3 до 6% повышает предел прочности примерно на ту же величину, что и в двойных сплавах без лития (—17 кПмм ) [14]. При более высоких содержаниях лития (1—4%) разница пределов прочности сплавов с 3 и 6% Си уменьшается от 5 до О кПмм . [c.205] ИЛИ (Л1 + Т + Та) И характеризуются максимальной прочностью. Снижение прочности сплавов с тремя и более процентами лития, по-видимому, вызвано переходом в область (Л1 + + + 6). [c.206] Прочность сплавов первой группы растет с повышением содержания меди в результате увеличения эффекта закалки. Максимальный предел прочности (сплавы с 6% Си) составляет 53,5 кПмм при относительном удлинении 5,0%. [c.206] Совместное влияние добавок лития (0,7—2,8%) и кадмия (0,1%) на эффекты термической обработки изучали на сплавах системы А1—Си—Мп, содержащих 0,6% Мп и 2—6% Си (рис. 95—96). [c.208] У всех исследованных сплавов системы А1—Си—Ьл—Мп—Сс1 эффект естественного старения (7 суток) незначительный, до 5 кПмм по пределу прочности (рис. 96, б). Пластичность естественно состаренных сплавов практически такая же, как свежезакаленных. Эффект искусственного старения сплавов расположенных при температуре закалки в однофазной области, растет с увеличением содержания как меди, так и лития. С переходом в гетерогенную область этот эффект или не меняется, или снижается. Максимальное упрочнение обнаружено у сплавов с 4— 6% Си и 1—1,4% и (25 кПмм ). [c.209] В состаренных при 165—170° С сплавах системы А1—Си—Ь1 с добавками кадмия и марганца, содержащих 0,8—1,5% Ы и 4—6% Си, по данным работы [9] (см. рис. 94) и авторов этого раздела, кроме выделений 0 по 1О0 д1, обнаружена пластинчатая фаза по 111 а1. Промежуточной структуры, предшествующей образованию Т1, не было найдено. [c.209] С изменением фазового состава сплава от (а -f 0 ) до (а + -Ь 0 -(- Т1) меняется характер распада от преимущественного выделения 0 -фазы по зерну и появления отдельных компактных частиц по границам до выделения по зерну фаз и 0 и образования пластинчатых частиц по большей части высокоугловых границ. Выделения Тв в процессе старения при 165—200° С не наблюдалось. Некоторое изменение формы рефлексов фазы 0 (появление хвостов асимметрии) на рентгенограммах монокристаллов ряда сплавов А1—Си——Сс1 в работе [9] оценивается как тенденция к переходу 0 в Тв. Выделение в сплавах с подобными дифракционными картинами названо 0в- Повышение прочностных свойств при увеличении содержания лития от 0,3 до 1,5% в тройных и более сложных сплавах с 4—5% Си, по-видимому, объясняется увеличением количества и некоторым измельчением частиц 0, возможными упругими искажениями матрицы, вызванными переходом 0 в Т и образованием Т [95]. [c.209] Введение до 2,1% Ы в сплавы системы А1—Си—Мп—Сс1 с 2% Си непрерывно повышает прочность (рис. 95). Особенно заметно (на 14 кПмм ) повышается предел прочности от добавки 0,7% Относительное удлинение также снижается в 2 раза при введении 0,7% Дальнейшее увеличение концентрации приводит к небольшому снижению пластичности. [c.209] Введение марганца в сплавы системы А1— Си——С(1 при всех состояниях термообработки, кроме отожженного, приводит к одновременному росту прочности и пластичности (рис. 97). Максимум предела прочности в искусственно состаренном состоянии достигается при 0,8—1,0% Мп, в свежезакаленном и естественно состаренном состояниях — при 1,2—1,5% Мп. Максимум пластичности достигается во всех трех состояниях при концентрации 0,3—0,6% Мп. Закономерности изменения механических свойств при 20° С сплавов этой системы с различным содержанием марганца близки к закономерностям изменения свойств сплавов типа Д20 системы А1—Си—Мп [16]. [c.210] Как и во многих алюминиевых сплавах, при литье сплавов системы А1—Си—Ы—Мп—С марганец образует пересыщенные твердые растворы. Распад твердого раствора при гомогенизации, нагревах под закалку или перед деформацией и в процессе деформации приводит к появлению мелких марганцовистых фаз размером в десятые доли микрона. Наличие марганца в сплаве тормозит рекристаллизацию. Поэтому полуфабрикаты сплавов с марганцем более мелкозернистые. [c.210] Добавка 0,2—1,5% Мп в сплавы системы А1—Си—Ы—СН практически не влияет на жаропрочность при кратковременных испытаниях. Однако длительная прочность при 200° С резко возрастает от введения 0,7—0,8% Мп, что связано, по-видимому, не только с изменением величины зерна, но и с увеличением гетерогенизации структуры вследствие образования дисперсных марганцовистых частиц. [c.210] Добавки 0,05—0,20% С(1, как и в сплавах системы А1—Си— Мп , резко повышают прочность в результате возрастания эффекта искусственного старения, несколько снижая пластичность сплава (рис. 98). Заметно падает эффект естественного старения. Это объясняется тем, что добавки кадмия уменьшают размеры и увеличивают количество выделений при искусственном старении и замедляют образование зон ГП при естественном старении [9]. Введение 0,08—0,3% С(1 в сплавы системы А1—Си—Мп повышает их жаропрочность, причем чем ниже температура испытания, тем выше эффект добавки кадмия [17]. [c.211] Введение до 0,3% Т1 в сплавы системы А1—Си—Ы—Мп—Сс1, не влияет на механические свойства при комнатной и повышенных температурах при кратковременном растяжении, но заметно повышает длительную прочность максимум достигается при 0,1— 0,2% Т1. Наличие железа и кремния в сцлавах этой системы (как раздельное, так и совместное в количествах более 0,3% каждого) снижает прочностные характеристики при комнатной и повышенных температурах [17]. [c.211] Сплав имеет небольшой эффект естественного старения. Влияние длительности вылеживания на механические свойства плакированных листов приведено в табл. 59. [c.212] Искусственно состаренное по режиму 160° — 10 ч. [c.212] Вернуться к основной статье