Высокопрочные алюминиевые сплавы

Механические свойства (типичные) высокопрочных алюминиевых сплавов системы А1—Zn—Mg—Си [c.587]

Ряс. 465. Те.мпературные зависимости предела прочности для САП н высокопрочного алюминиевого сплава [c.636]

Высокопрочные алюминиевые сплавы обычно устойчивы к КРН в сухом воздухе независимо от значения Ki- С повышением относительной влажности участок I сдвигается в область низкой ин- [c.147]

Присутствие в алюминии больших количеств цинка (4—20 %) также вызывает склонность к растрескиванию напряженных сплавов в присутствии влаги. При этом для растрескивания достаточно следов НаР, которые содержатся в покровной оксидной пленке тщательно высушенные образцы в сухом воздухе не разрушаются [31 ]. Для того чтобы протекало растрескивание, не требуется присутствия кислорода или жидкой водной фазы. Эти данные, а также склонность высокопрочного алюминиевого сплава 7075 к разрушению в органических растворителях [32 ] свидетельствуют о том, что КРН в этих случаях является следствием ад- [c.353]

Первые три насоса состоят из двух унифицированных узлов насоса типа 207, установленных в одном литом чугунном корпусе и объединенных между собой цапфой (рис. 57). Насосы 323 и 333 также состоят из двух унифицированных узлов насосов типа 309, установленных в одном литом корпусе из высокопрочного алюминиевого сплава. В отличие от насосов 223 насосы 323 и 333 имеют автономное регулирование подачи каждого потока, что позволяет оптимально использовать мощность приводного двигателя внутреннего сгорания. [c.180]

Сплав В95 (типа А1 — Zn — Mg — Си) — высокопрочный алюминиевый сплав [c.40]

На рис. 95 изображена диаграмма растяжения материала образца (высокопрочный алюминиевый сплав). Рассмотренные точки 1 я2 находятся в области упругих деформаций. Точка <3 находится, по-видимому, в области пластических деформаций. Расстояние между соседними полосами по вертикали в точке 3 с учетом масштаба фотографии [c.146]

В высокопрочных алюминиевых сплавах трещины ЗР возникают часто при наличии рисок от механической обработки, малых радиусов галтельных переходов и распространяются по границам зерен (рис. 42 и 43). [c.66]

Среди многокомпонентных сплавов можно выделить сплавы системы А1—Си—Mg (дюрали), например Д16 и Д1, сплав авиль, отличающийся от дюралей механизмом упрочнения, высокопрочные алюминиевые сплавы, содержащие цинк (В93, В95), алюминиевые сплавы для ковки и штамповки (АК6 и АК8) и жаропрочные сплавы типа АК4-1. Сплавы типа А1—Си—Mg применяются в основном в естественно состаренном состоянии, а сплавы А1—Mg—Zn А1—Mg—Zn—Си — после искусственного старения [Л. 40]. [c.56]

Алюминий, цинк и их сплавы успешно используются в качестве металлизационных покрытий для защиты высокопрочных алюминиевых сплавов типа алюминий — цинк — магний от коррозии под напряжением и коррозионного растрескивания. Разрушение этих сплавов на практике случается очень редко. Напыляемые металлические покрытия толщиной 125 мкм обеспечивают полную защиту сроком более 10 лет, а также протекторную защиту в случае повреждения основного металла. [c.81]

ВЫСОКОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ [c.149]

Наиболее известной областью применения высокопрочных алюминиевых сплавов является авиационная промышленность. Они служат основным конструкционным материалом для ракет, космических аппаратов и самолетов. В табл. 1 приведен химический состав наиболее распространенных высокопрочных сплавов [c.149]

Во время эксплуатации многие высокопрочные алюминиевые сплавы при определенных условиях могут разрушаться при напряжениях значительно более низких, чем предел текучести, в результате КР (коррозионного растрескивания). Большие потенциальные потери несущей способности конструкций из-за КР могут быть оценены по данным, приведенным в табл. 4 (см. значения порогового уровня напряжений при КР). Так как такое растрескивание часто имеет место при напряжениях ниже уровня предела текучести, для анализа этого процесса могут быть применены основные положения линейной механики вязкого разрушения. Основным в механике разрушения является положение, согласно которому быстрое распространение механической трещины происходит при условии, что коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины будет равным или несколько превышать критическое значение Ки, характеризующее вязкость разрушения материала. [c.151]

В соответствии с этим положением может быть дано определение КР высокопрочных алюминиевых сплавов как субкритического роста трещины в условиях коррозионной среды в результате постоянного действия растягивающих напряжений. При этом не рассматривается чистое механическое растрескивание при коэффициентах интенсивности напряжений выше критических. [c.151]

Хотя КР высокопрочных алюминиевых сплавов исследуется более чем 50 лет и в последние годы наблюдается большой прогресс в этой области, следует отметить, что процесс КР — явление очень сложное и до конца не изученное. Здесь уместна короткая историческая справка, касающаяся первых этапов применения высокопрочных алюминиевых сплавов. В 1906 г. были от- [c.157]

Приводимая ниже информация должна помочь металлургам, ученым и инженерам при разработке новых высокопрочных алюминиевых сплавов. [c.161]

Развивающаяся на высокопрочных алюминиевых сплавах коррозия двух других видов, а именно межкристаллитная и расслаивающая, имеет общие признаки с КР. В частности, развитие коррозии также ориентировано вдоль границ зерен. Роль напряжений в этом случае другая и будет рассмотрена в следующих разделах. [c.164]

Образцы ДКБ особенно удобны для испытания полуфабрикатов из высокопрочных сплавов в высотном направлении, поскольку межкристаллитный характер коррозионного растрескивания в этих сплавах препятствует выходу коррозионной трещины из плоскости. Таким образом на образцах ДКБ направления ВД и ВП, изготовленных из плиты (см. рис. 7), коррозионная трещина в большей степени будет развиваться в средней плоскости материала, а не уклоняться в сторону, как это часто происходит в магниевых, титановых сплавах и в сталях. Это показано на рис. 20, где трещина межкристаллитного охрупчивания жидким металлом развивается в виде прямой линии по центральной плоскости образца ДКБ длиной 300 мм из высокопрочного алюминиевого сплава. [c.173]

Поскольку достижения, полученные на образцах с трещиной, являются довольно новыми в методе испытаний на коррозию под напряжением, интересно рассмотреть некоторые аспекты корреляции между результатами, полученными при КР гладких образцов и образцов с трещиной на высокопрочных алюминиевых сплавах. [c.176]

В общем случае коррозионные трещины в промыщленных высокопрочных алюминиевых сплавах, развивающиеся в направлениях ВД и ВП, не ветвятся. То же наблюдается в штамповках, если развитие трещины совпадает с четко выраженным направлением течения металла. Образование макроскопических ответвлений возможно в структуре с равноосным [c.183]

Ветвление коррозионных трещин может быть реальной проблемой при испытаниях высокопрочных алюминиевых сплавов высокой чистоты, поскольку такие сплавы имеют рекристаллизован-ную структуру с равноосным зерном (рис. 31). [c.183]

Гладкие образцы при испытаниях на КР позволяют одновременно в одном испытании наблюдать ряд явлений, т. е. начало возникновения и распространения трещин, и это может быть преимуществом данного способа в случае применения для практических целей. В тех случаях, когда начало возникновения трещины является определяющим этапом разрушения, гладкие образцы успешно имитируют условия службы конструкций, не имеющих трещин (дефектов). К тому же богатейший материал, накопленный при испытаниях на гладких образцах за последние несколько десятилетий, для большинства высокопрочных алюминиевых сплавов находит в настоящее время широкое применение. Этот материал, полученный при использовании методов испытаний на гладких образцах, имеет большое значение при разработке сплавов, так как новые сплавы могут быть сопоставлены непосредственно с хорошо известными сплавами, уже применяемыми на практике. Однако сплавы одинаково хорошо могут быть распределены по сопротивлению к КР при оценке по скорости роста трещины при известных уровнях К и надо полагать, что такой метод испытаний будет в конце концов предпочтительным перед методом испытаний на гладких образцах для многих видов применения. [c.186]

В этом разделе представлены известные к настоящему времени экспериментальные количественные данные, касающиеся влияния среды на рост трещины при КР на высокопрочных алюминиевых сплавах. Большинство из этих данных взяты из разных источников, многие количественные результаты испытаний на КР приведены здесь впервые. [c.188]

Среда имеет особенно большое влияние на процесс зарождения и рост субкритических трещин в высокопрочных алюминиевых сплавах. Измеренные до настоящего времени скорости роста тре- [c.188]

Сплав авиаль I 0,2-0,6 I 0,45-0,9 10,15-0,351 0,5-1,2 -Высокопрочные алюминиевые сплавы [c.328]

Высокопрочные алюминиевые сплавы. Прочность этих сплавов достигает 550—650 МПа, но при меньшей пластичности, чем у дуралюми-нов. Высокопрочные алюминиевые сплавы, кроме меди и магния, содержат цинк. Представителем высокопрочных алюминиевых сплавов является сплав В95 (табл. 21) и более прочный В96. [c.330]

Выбор высокопрочных алюминиевых сплавов весьма велик (некоторые из них приведены в табл. 20.1). Соотношение компонентов и режим термической обработки этих сплавов обычно выбирают с таким расчетом, чтобы склонность к КРН была минимальной. Термическая обработка с образованием твердого раствора влияет на склонность к коррозионному растрескиваткию, так как изменяет состав сплава в области границ зерен и микроструктуру сплава [33]. В некоторых случаях эксплуатационные температуры, особенно превышающие комнатные значения, могут приводить к искусственному старению сплава. При этом склонность к растрескиванию может увеличиться, и в присутствии влаги или хлорида натрия произойдет преждевременное разрушение металла. Любой из описанных выше сплавов проявляет наибольшую склонность к растрескиванию в тех случаях, когда растягивающее напряжение действует по нормали к направлению прокатки. По-видимому, в этом случае в процессе участвует большая часть граничных поверхностей удлиненных зерен, вдоль которых распространяются трещины. [c.354]

Высокопрочные алюминиевые сплавы. Прочность этих сплавов достигает 550...700 МПа, но при меньшей пластичности, чем у дуралюминов. Они, кроме Си и М ,содержат Zn. К ним относятся сплавы В95, В96. Упрочняющими фазами являются MgZn2, AljMgjZns, Alj uMg. С увеличением содержания цинка прочность повышается, но снижается пластичность и коррозионная стойкость. [c.120]

ФридляндерчИ. H. и КутайцеваЕ. И., Высокопрочный алюминиевый сплав В95 системы А1 — Mg — Zn — Си. Инф. о научно-исследов. работах тема 6, № И —56—36. ИТЭИН Ак, Наук СССР, 1956 г. [c.116]

Коррозионная усталость. Коррозионная среда отрицательно влияет на усталостную прочность практически всех конструкционных металлов и сплавов. Так, в речной воде, являющейся сравнительно малоагрессивной средой, усталостная прочность нержавеющих сталей снижается на 10— 30 %, углеродистых и легированных конструкционных сталей —в 1,5—2 раза, высокопрочных алюминиевых сплавов —в 2—3 раза. Особенно сильное воздействие среды наблюдается при наличии концентраторов напряжений. Как правило, при испытании в коррозионных средах не наблюдается физический предел выносливости, поэтому при большом числе циклов (10 —10 ) нагружения несущая способность образца может оказаться очень низкой. Это заставляет значительно увеличивать запасы прочности конструкций, подвергающихся циклическим нагрузкам и работающих в коррозионной среде. [c.158]

Сравнение рис. 12, а и 12, б показывает, как важны механические свойства матрицы для того, каким будет вид роста трещины и усталостная прочность композита. Матрица из высокопрочного алюминиевого сплава 6061-МТ6 ) фактически не давала трещинам разветвляться, что привело к сокращению усталостной долговечности по величине почти на порядок. Этот результат можно качественно объяснить, используя понятие относительных упругих модулей компонентов, и для того, чтобы учесть пластическое поведение, мы рассматриваем эффективные модули. Так, алюминий 1235 течет при низком уровне напряжений, отношение эффективных модулей волокна и матрицы увеличивается, что способствует ветвлению трещин. Пластическое течение в матрице с низким пределом текучести также затупляет конец трепцнны и сводит к минимуму напряжения около него. С другой стороны, напряжения у конца трещины в алюминиевом сплаве 6061-МТ6 высоки, отношение эффективных модулей более низкое и ветвление трещин минимально. Более того, вязкие волокна являются особенно чувствительными к высоким напряжениям вблизи конца трепщны, и поэтому рост усталостных трещин будет быстрым. [c.420]

Вторая стадия — стадия ускоренного развития (ускорение заметно увеличивается) соответствует следующей зоне излома, в которой тонкие усталостные микроиолоски превращаются в грубые (рис. 75, в). Это относительно широкие светлые полоски, разделенные темными полосками и расположенные на более крупных плато. Ширина грубых усталостных полосок во второй зоне в алюминиевых сплавах достигает 3,5 мкм в высокопрочных алюминиевых сплавах (типа В95) увеличение ширины. микрополосок происходит более интенсивно, чем в силавах сред-ненрочиых (Д16Т, АК4-1). Начало второй стадии часто совпадает с изменением ориентации поверхности разрушения. При увеличении электронного микроскопа в зоне излома, соответствующей второй стадии, помимо усталостных линий выявляются отдельные разобщенные малые участки с ямочным рельефом. Эти отдельные очаги однократного разрушения возникают у крупных частиц избыточных фаз, неметаллических включений. [c.103]

Так, в первой стадии развития разрушения различие между шириной полоски и макроскоростью (или между количеством полосок и числом циклов, пошедших на их образование) для высокопрочных алюминиевых сплавов меньше, чем для сплавов средней прочности. Наблюдалось, что на расстоянии 6 мм от центра щелевого надреза при максимальном напряжении цикла 0,1 ГН/м2 Ra =0,2 одна микрополоска образовывалась в сплаве В95 — за 1 цикл, в сплавах Д16Т1 и АК4-1Т1 — за 2, а в сплаве Д16Т — за 3 цикла. [c.106]

В некоторых случаях на поверхности излома высокопрочных алюминиевых сплавов наблюдается блестящая зона с пятнистым строением, которая многими исследователями классифицируется как металлургический дефект — светловина. Однако, как показало фрактографическое исследование разрушившейся детали из сплава В93 (рис. 102), в этой зоне наблюдается складчатое строение излома, характерное для усталостного разрушения, и зафиксировано наличие полосок. [c.127]

При длительном развитии разрушения появление дополнительных трещин весьма вероятно их обнаружение и анализ помогает установить характер разрушения, тем более, что при длительном развитии эксплуатационной трещины поверхность разрушения сильно повреждается. Траектория трещины может свидетельствовать о времени ее возникновения например, на неработавшей детали из высокопрочного алюминиевого сплава обнаруженная трещина идентифицировалась вначале как штамповочная, однако анализ ее траектории показал, что она строго следовала рискам от механической обработки, следовательно, трещина возникла либо при механической обработке, либо спу-ся какое-то время под действием внутренних остаточных напряжений. [c.175]

Высокопрочные алюминиевые сплавы В93, В95 наряду с медью и магнием содержат цинк. Прочность этих сплавов достигает 50—52 ксг1мм , а электрическая проводимость образцов в термообработанном состоянии 22,5 и 19,0 mI oj4-mm ) соответственно. Прочность повышается с увеличением содержания цинка и магния (но пластичность и коррозионная стойкость снижаются). [c.61]

На рис 1 показана схема прибора для ДТА. В центральной части находятся ячейки с двенадцатью образцами, размещенными вокруг эталона. Простые и дифференциальные термопары подводятся через сверления малого диаметра в стенках ячейки. Хороший тепловой контакт между образцами и стенками ячеек обеспечивается заполнением промежутка одной или двумя каплями жидкости с высокой теплопроводностью (октадекана и днэтилфталата). Ячейки с образцами, находятся на плите-осповании, к которой болтами из высокопрочного алюминиевого сплава через вакуумные уплотнения из индиевой проволоки крепится крышка. Камера с образцами крепится на небольшом холодильнике Джоуля — Томпсона (мощностью до 4 Вт при 23 К), в котором имеется подающая трубка из нержавеющей стали, контактирующая с плитой-основанием. С помощью медной струны эта трубка соединена с экраном — так осуществляется контакт этих деталей одной с другой и с резервуаром для жидкого азота. [c.390]

Основная цель настоящей главы сводится к критическому обзору количественных данных по КР, которые накоплены к настоящему времени. Достижения механики разрушения последних лет позволяют проводить количественный анализ при испытаниях на КР [46, 47] и сопоставлять влияние среды и металлургических факторов на количественной основе, как это будет показано-в последующих разделах. До разработки новых методов испытаний наиболее удобным количественным методом были испытания по времени до разрушения на гладких образцах. Он применялся [48] на протяжении почти 50 лет для оценки ч)(в( вительности к КР высокопрочных алюминиевых сплавов. Гладкие образцы также используются для определения порогового уровня напряжений (Ткр, ниже которого КР не наблюдается в течение определенного периода вре- [c.152]

Это была первая попытка применения в качестве конструкционного материала в авиации высокопрочного сплава системы А1—Zn—Mg. Отметим три наиболее важных фактора, связанные с этим ранним случаем разрушения, поскольку они ответственны за большую часть разрушений от КР высокопрочных алюминиевых сплавов и в настоящее время. Очевидность этого подтверждается ОПЫТО.М, накопленным Воздушными силами США. Этими факторами являются освоение новых сплавов с более высокими пределом прочности и пределом текучести, остаточные и рабочие напряжения в сплаве и выдержка во влажном воздухе. От первых дней применения высокопрочных алюминиевых сплавов в конструкции Цеппелина до полета Аполлона на Луну основные случаи их [c.160]

Расслаивающая коррозия является особым видом избирательного процесса, сосредоточенного локально вдоль отдельных частей в узкой зоне, параллельной поверхности полуфабриката (металла). Образующиеся при этом продукты коррозии расклинивают слои металла, тем самым увеличивая его в объеме. Под давлением слои металла могут быть отделены от поверхности в виде чешуек. Расслаивающая коррозия наиболее обычна для сплавов систем А1—Си—M.g, А1—2п—Mg—Си и А1—Mg, но может наблюдаться и на сплавах системы А1—Mg—81. Этот вид коррозии тесно связан с ярко выраженной направленностью структуры. На рис. 10 показан пример расслаивающей коррозии на высокопрочном алюминиевом сплаве. Дествие внешних напряжений не является обязательным условием для протекания расслаивающей коррозии. Однако в сплавах, чувствительных к КР, расклинивающее действие продуктов коррозии, несомненно, способствует развитию расслаивающей коррозии. Важно отметить, что некоторые сплавы, обычно не чувствительные к КР (например, сплавы системы А1—Mg—81), могут подвергаться расслаивающей коррозии [56]. В полуфабрикатах, имеющих структуру с равноосным зерном, расслаивающая коррозия обычно не имеет места [c.165]

Рис. 14. Влияние направления приложения напряжений (7 — поперечное 2 — высотное д — долевое) на мeжкJЗII тaллитный характер распространения трещины в высокопрочных алюминиевых сплавах чувствительных к КР-

Большая часть количественных данных по KP представлена для высокопрочных алюминиевых сплавов, которые были получены из плит после правки растяжением для удаления остаточных напряжений. Это состояние материала обозначается как ТХ51. [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...