Алюминий, его сплавы и их свойства

Алюминий, его сплавы и их свойства [c.10]

Литейные алюминиевые сплавы обычно содержат значительное количество кремния, который повышает их жидкотекучесть и уменьшает объемную усадку. Однако механические свойства таких сплавов хуже, чем сплавов, обрабатываемых давлением. Некоторые данные о механической прочности алюминия, его сплавов и сталей двух марок для сравнения приведены в табл. 47. [c.367]

Флюс Ф5 обладает хорошими технологическими свойствами. В жидком состоянии он хорошо смачивает поверхность алюминия и его сплавов и хорошо растекается по ним, покрывая их ровным, тонким слоем. Площадь растекания его при равных условиях несколько выше, чем у флюса 34А. [c.411]

Колебания, сообщаемые расплавленному металлу сварочной ванны, изменяют характер его кристаллизации и способствуют измельчению зерна. В результате улучшаются свойства наплавленного металла. Поэтому этот способ используют при сварке металлов, характеризующихся крупнозернистым строением металла шва, таких как алюминий, медь, титан и их сплавы. Имеется положительный опыт использования способа и при сварке высокопрочных сталей и сплавов. [c.129]

Развитие авиации, ракетостроения, увеличение мощности и повышение рабочих скоростей машин предъявляют возрастающие требования к металлическим материалам. Путь к повышению прочности металлов лежит в повышении их чистоты, уменьшении содержания примесей, ухудшающих механические свойства металла. Одной из таких вредных примесей является водород, который, проникая в металл уже в процессе его плавки, вызывает появление флокенов в стали, водородной болезни в меди и ее сплавах, пористости алюминия и его сплавов и т. д. Следующими стадиями технологического процесса обработки стали, сопровождающимися поглощением водорода, являются термическая обработка, сварка, травление в растворах кислот и занесение гальванических покрытий. Нанесение гальванопокрытий является, обычно, завершающей технологической операцией, которой подвергается большинство деталей из разных сортов сталей для предохранения их от коррозии, повышения стойкости к истиранию (хромирование) и т. д. Как показывает практика, особенно опасным является наводороживание сталей, прежде всего высокопрочных, в процессе нанесения гальванопокрытий и подготовительных операциях (обезжиривание, травление). [c.3]

Специфические свойства алюминия и его сплавов затрудняют их сварку. Из-за высокой теплопроводности необходимо применять специальные технологические приемы, а в ряде случаев — предварительное подогревание. Наличие на поверхности изделий тугоплавкой пленки окиси алюминия препятствует соединению частиц металла. Низкая температура плавления алюминия и высокая температура плавления окисной пленки значительно осложняют управление процессом сварки. [c.12]

При сварке на постоянном токе обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьщается устойчивость горения, резко снижается стойкость электрода и повыщается его нагрев. Однако дуга обратной полярности обладает важным технологическим свойством при ее воздействии на поверхность свариваемого металла очищается поверхность металла, удаляются поверхностные оксиды. Процесс удаления поверхностных оксидов получил название катодного распыления (катодной очистки). Это свойство используют при сварке алюминия, магния, бериллия и их сплавов, имеющих на поверхности прочные оксидные пленки. Поскольку при постоянном токе обратной полярности стойкость вольфрамового электрода низка, то для катодной очистки используют переменный ток. Таким образом, при сварке вольфрамовым электродом на переменном токе реализуются преимущества дуги прямой и обратной полярностей, т.е. обеспечиваются устойчивость электрода и разрушение поверхностных оксидов на изделии. [c.126]

Анодирование — образование тонкой окисной пленки на алюминии, меди, магнии и их сплавах. Окисная пленка предохраняет детали от коррозии. Пленка на алюминии и его сплавах обладает высокой жаростойкостью (до 1500°С), высокими электроизоляционными свойствами, поверхностная твердость достигает твердости хромового покрытия. [c.49]

Особенности аргоно-дуговой сварки алюминиевых сплавов определяются их свойствами. Поверхность алюминия и его сплавов покрыта тонким слоем окисной пленки (АЬОз), имеющей температуру плавления около 2050°С. Разность температур плавления алюминия (659°) и его окиси приводит к тому, что в расплавленной ванне алюминия пленка окислов, находящаяся в твердом состоянии, препятствует качественному сплавлению металла. Процесс удаления окисной пленки во время сварки и стабильность горения дуги зависят от рода, полярности и плотности тока, чистоты защитного газа и пр. Пол- [c.140]

Воздушные провода линий электропередач, подверженные действию ветра, непрерывно находятся в состоянии вибрации, вызывающей в материале проводов переменные напряжения, что приводит к их изломам. Чтобы провода не ломались, их поверхность необходимо предохранять при монтаже. Конструкция зажимов проводов должна исключать трение и удары проводов об их край, а также резкие изменения направления провода внутри и при выходе его из зажима. При помощи демпфирующих устройств вибрация проводов должна быть максимально уменьшена. Провода нужно прокладывать в местах, защищенных от ветра или влияния атмосферы. У изделий из алюминия, а также чистой меди, длительно нагруженных при обычной температуре даже ниже предела текучести, деформация увеличивается. Это явление носит название ползучести, или крипа. Механические и электрические свойства некоторых сплавов приведены в табл. 28. [c.241]

Вестон [84] приводит результаты измерений термического расширения для некоторых реакторных конструкционных материалов после облучения в течение месяца. Исследовали алюминий, алюминиевые сплавы, никель и нержавеющие стали. Все материалы, кроме никеля и нержавею-ш,их сталей, обнаружили небольшие изменения длины и термического расширения в результате облучения. Хотя эти результаты не являются окончательными, считается, что, перед тем как материал будет использован в реакторе, нужно изучить влияние длительного облучения на его свойства. [c.274]

Титан и его сплавы по своим механическим и физическим свойствам занимают промежуточное место между легкими металлами и их сплавами (на основе алюминия и магния) и сталями. Такая высокая склонность к пассивации титана и его сплавов обеспечивает им высокую коррозионную стойкость как в приморской атмосфере, так и в морской воде. [c.75]

Строительные конструкции. Алюминиевые строительные конструкции находят все более широкое применение. Потребление алюминия и его сплавов для изготовления строительных конструкций за 1971 г. достигло в мировом масштабе внушительной цифры 1,6 млн, т с ежегодным приростом около 8%. Расширяющееся применение алюминиевых сплавов объясняется их легкостью (примерно в 2,9 раза легче стали), широкими пределами прочностных характеристик — повышенной коррозионной устойчивостью, пониженным модулем упругости, повышенной усталостной устойчивостью, высокой технологичностью, возможностью нанесения сравнительно недорогих декоративных покрытий, высокой отражательной способностью, сохранением прочностных свойств при низких температурах, отсутствием магнитных свойств и искрообразования и т. д. Строительные конструкции изготавливают в основном из деформируемых алюминиевых [c.128]

Титан и его сплавы используют в возрастающем масштабе в промышленности благодаря преимуществу их специальных характеристик. Такие свойства, как относительно высокая прочность, превосходная общая коррозионная стойкость и плотность, промежуточная между алюминием и сталью, делают титан перспективным конструкционным материалом. Прогресс в производстве титана способствовал получению различных полуфабрикатов из титановых сплавов от проволоки и фольги до крупногабаритных заготовок. Возможно также производство деталей методами литья и порошковой металлургии. Большинство технологических операций на титане совершаются при высоких температурах. Вследствие большой реактивности сплавов титана и тенденции к загрязнению поверхности необходимо соблюдение мер предосторожности при его производстве. Однако реактивность, особенно способность титана растворять собственные окислы, может быть использована в производстве сложных деталей методами диффузионной сварки. [c.413]

Н а 3 а р о в а Е. И., А н ф и м о в В. М., Исследование некоторых физико-механических свойств титана и его сплавов с алюминием, Сб. Свойства материалов, применяемых в турбостроении и методы их испытаний , Машгиз, 1962, стр. 37—45. [c.91]

Литейные сплавы. Механические свойства литого магния следующие Ста = 115 МПа, 8 = 8%, 30 НВ (кгс/мм ). В литых магниевых сплавах повышения механических свойств добиваются измельчением зерна посредством перегрева расплава или его модифицирования добавками мела или магнезита. При этом в расплаве образуются твердые частицы, становящиеся центрами кристаллизации. Для предотвращения возгорания магниевых сплавов их плавку ведут в железных тиглях под слоем флюса, а разливку — в парах сернистого газа, образующегося при введении серы в струю металла. При литье в песчаные формы в смесь вводят специальные добавки (например, фториды алюминия) для уменьшения окисления магния. Среди литейных магниевых сплавов широкое применение нашли сплавы МЛ5 и МЛ6, отличающиеся повышенными литейными и механическими свойствами (табл. 8.2). Они могут упрочняться как гомогенизацией и закалкой на воздухе (Т4), так и добавочным старением (Тб). Аналогично (по режиму Тб) упрочняются коррозионностойкий сплав МЛ 12 и жаропрочный МЛ 10 (с рабочей температурой до 300 °С). [c.178]

Анодное оксидирование деталей из алюминия и его сплавов в электролитах на основе серной, щавелевой, хромовой и других кислот широко применяется в промышленности для получения теплостойких, износостойких, электроизоляционных, декоративных покрытий и для других целей [9]. Такие свойства оксидных пленок, как теплостойкость и коррозионная стойкость, а также незначительное различие коэффициентов температурного расширения материала оксидной пленки и конструкционных материалов послужили основными предпосылками для рассмотрения возможности применения их в качестве тензочувствительных покрытий со стабильными характеристиками. [c.10]

Ядерные топливные элементы, содержащие ядерное топливо, должны быть плакированы нерасщепляющимся материалом для предотвращения коррозии, деформации и потери радиоактивных частиц в охлаждающую жидкость. Ядерные топливные элементы плакируются различными металлами, в частности алюминием, коррозионно-стойкой сталью, магнием и его сплавами, цирконием и его сплавами, никелем, бериллием, ниобием, ванадием, а также графитом. Основными плакирующими металлами являются алюминий, цирконий, магний и коррозионно-стойкая сталь. Выбор плакирующих материалов зависит от их ядерных свойств, химической и физической совместимости с ядерным топливом, коррозионной стойкости и механических свойств. Плакированный слой должен обладать достаточно высоким пределом ползучести, чтобы оказать сопротивление деформации, вызванной давлением газов, вследствие процесса расщепления атомов. [c.102]

Антифрикционные свойства титановых сплавов низкие, что в большей мере лимитирует их применение в механизмах с узлами трения. По сравнению с другими конструкционными металлами (за исключением алюминия и его сплавов) при трении титана развиваются большие пластические деформации, что увеличивает температуру поверхностей трения и роль диффузионных процессов. Указанные обстоятельства повышают интенсивность водородного изнашивания титана, которое, как правило, сопровождается схватыванием поверхностей. Проникающий в поверхностные слои водород образует с титаном химическое соединение, которое, обладая высокой хрупкостью, резко снижает антифрикционные свойства поверхностей. [c.146]

Алюминий и его сплавы характеризуются высокой коррозионной стойкостью во многих средах. Это следствие образования на их поверхности тонкого слоя окисла алюминия, обладающего очень хорошими защитными свойствами. Сильные неокисляющие кислоты и щелочи растворяют окисный слой, в нейтральных же растворах материалы на основе алюминий имеют достаточно высокую стойкость. Сказанное объясняет, почему алюминий непригоден для работы в среде щелочей и неорганических кислот. Исключение составляет концентрированная азотная кислота, являющаяся сильным окислителем. [c.103]

Особенности диффузионной сварки никеля и его сплавов определяются их свойствами и составом, в частности термодинамической прочностью окисной пленки, сопротивлением ползучести и деформационной способностью металла. На чистом никеле при нагреве образуется только один окисел NiO, имеющий сравнительно высокую упругость диссоциации 1,3-10 — 1,3-10 Па при 1273— 1373 К. Однако никель, как -переходный металл, образует с кислородом устойчивый хемосорбированный комплекс. Удаление кислорода обусловлено его диффузией при сварке в глубь металла. Растворимость кислорода в никеле составляет 0,012% при 1473 Кис понижением температуры увеличивается. Расчеты показывают, что длительность растворения окисной пленки толщиной 0,005 мкм в никеле при температуре 1173—1473 К изменяется от нескольких секунд до десятых долей секунды. Поэтому окисная пленка на никеле не вызывает особых затруднений при сварке. Электротехнические никелевые сплавы типа монель и константан также образуют термодинамически непрочные окислы, близкие к никелю по другим свойствам, и их сварка существенно не отличается от сварки никеля. Жаропрочные никелевые сплавы являются сложнолегированными и имеют в своем составе хром, алюминий, титан, молибден, вольфрам, ниобий и другие элементы, обладающие большим сродством к кислороду и обеспечивающие высокую жаростойкость и жаропрочность. Именно эти свойства и затрудняют диффузионную сварку жаропрочных сплавов. Наличие весьма прочной и трудно удалимой окисной пленки, богатой хромом, алюминием, титаном, препятствует диффузионной сварке. Удаление этих окислов из стыка связано с протеканием сложных окислительно-восстановительных процессов. [c.163]

Алюминий и его сплавы применяют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой пром1.1шленпости. Сплавы на основе алюминия широко применяют для самолетов, ракет, судов, в строительстве и т. п. в связи с их сравггительно высокой прочностью при малой плотности, высокой коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах и высокими механическими свойствами при низких температурах. [c.339]

Благодаря последней реакции анодная пленка во время роста поддерживается в пористом состоянии, что позволяет продолжать длительное время процесс анодного окисления, несмотря на высокие изоляционные свойства окисла (AI2O3), и выращивать анодные пленки значительной толщины. Известны и другие способы электролитического оксидирования алюминия и его сплавов (в растворе хромовой кислоты, щавелевой кислоты и др-)-Анодные окисные пленки на алюминии обладают высокой адсорбционной способностью. Это свойство широко используется для увеличения защитных свойств пленок путем искусственного нанолнення их иассивирующими веществами (водные растворы бихромата). [c.330]

Даже у эффективных магниевых сплавов и при благоприятных условиях значения не превышают 0,55—0,65. Причиной большой доли собственной коррозии является выделение водорода, образующегося по катодной параллельной реакции согласно уравнению (7.56), или же развитие свободной коррозии частиц, отделенных от протектора при сильно трещиноватой его поверхности (см. раздел 7.1.1 [2—4, 19— 21]). Магниевые протекторы изготовляют в основном из сплавов. Содержание железа и никеля не должно превышать 0,003 %, так как при этом их свойства ухудшаются. Влияние меди не является однозначным. Верхним пределом ее содержания считается 0,02 %. При добавке марганца железо выпадает из расплава и при затвердевании становится безвредным ввиду образования кристаллов железа с оболочкой из марганца. Кроме того, марганец повышает токоотдачу (выход по току) в хлоридсодержащих средах. Содержание марганца должно быть не менее 0,15 %. Алюминий облегчает удаление вредного железа благодаря выпадению вместе с марганцем. Впрочем, чувствительность к повышенным содержаниям железа (более 0,003 %) в присутствии алюминия заметно повышается. При добавке цинка коррозионное разъедание становится более равномерным, к тому же снижается чувствительность к другим загрязнениям. Важнейшим магниевым протекторным сплавом является сплав AZ 63, который удовлетворяет также и требованиям стандарта военного ведомства США MIL-A-21412 А [22]. [c.186]

Наряду с железом и железными сплавами широкое применение в современной технике находят алюминий и его сплавы. Алюминиевые сплавы делят на две группы деформируемые и недеформируемые (или литейные). Наиболее распространены силумины и дюралюминий. Силумины содержат 10—13% кремния и небольшое количество магния и обладают хорошей коррозионной стойкостью из-за образования на их поверхности защитного слоя SiOj. Дюралюминий отличается высокими механическими свойствами наряду с легкостью. Изделия из этого сплава при равной прочности в два раза легче стальных. Коррозионная стойкость чистого алюминия во много раз выше, чем алюминиевых сплавов, в особенности сплавов, содержащих медь, железо и никель. Несмотря на то что алюминий имеет отрицательный потенциал (—1,67В), он является довольно коррозионностойким во многих средах в воде, в большинстве нейтральных сред и в сухой атмосфере. Такое поведение алюминия обусловлено его способностью к самопассивации. В зависимости от условий алюминий покрывается защитной пленкой разной толщины — от 150 до ЮООА, которая состоит из AljOj или AljOj [c.72]

Для надежной защиты алюминия и его сплавов от коррозии, повышения их сопротивлеиия механическому износу и улучшения электроизоляционных свойств применяется электрохимическое оксидирование (анодирование) в растворах серной, хромовой или щавелевой кислот. [c.134]

Из алюминия и его сплавов можно изготовлять и другие детали, для реакторных установок трубки, вентили и т. д. Сплавы алюминия с титаном устойчивы в воде при температуре 280—300° С, но механические их свойства при этих условиях недостаточны. Сплавы алюминия с титаном (с концентрацией в них 0,2—0,5% железа, 0,2% марганца, 0,2% кремния и 0,5% никеля) достаточно стойки при температуре 315° С. Увеличение концентрации никеля с 0,5 до 2% при температуре воды 250 — 315° С и скорости ее движения 6—7 м1сек приводит к повышению стойкости сплава. Этого не наблюдается в неподвижной воде. Нейтронное облучение на стойкость сплава алюминия с никелем влияет благоприятно. Титан устойчив на воздухе при температуре 400—700° С (сведения противоречивы). В воде и паре титан и его сплавы также устойчивы. Для повышения устойчивости титана к нему добавляют цирконий, ванадий, тантал, молибден и медь в отдельности. В воде при температуре 250—318° С и наличии кислорода скорость коррозии титана (0,45 мг м час) в три-пять раз меньше, чем у нержавеющих сталей. [c.297]

Для протекторов при защите подземных сооружений наиболее часто используют магний. В магниевые сплавы для протекторов вводят добавки алюминия, цинка и марганца. Алюминий увеличивает эффективность сплава, улучшает его литейные свойства и повышает механические характеристики, хотя при этом потенциал немного снижается. Цинк облагораживает сплав и повышает эффективность, уменьшает вредное влияние таких примесей, как медь и никель, позволяя повышать их критическое содержание в сплаве. Марганец вводят при плавке сплава для осаждения примесей железа. Кроме того, он позволяет повысить токоотдачу и сделать более отрицательным потенциал протектора [45]. [c.77]

Для алюминия характерно отсутствие порога хладноломкости, сохранение высокой пластичности с понн-данием температуры (а иногда даже ge повышение), малая зависимость прочности от температуры ниже нуля, коррозионная стойкость на воздухе и в окислительных средах, высокая тепло- н электропроводность. Эти свойства алюминия в той илн иной степени наследуются его сплавами это и оправдывает их широкое распространение в криогенной технике. [c.505]

Одна из главных проблем при сварке алюминия и его сплавов - высокая химическая активность алюминия он образует на поверхности окисную пленку AI2O3 с температурой плавления 2050 °С, которая не расплавляется в процессе сварки и покрывает металл Прочной оболочкой, затрудняя образование сварочной ванны. Частицы пленки, попадающие в шов, снижают механические свойства сварных соединений, их работоспособность. Для осуществления сварки должны быть приняты меры по разрушению и удалению пленки и защите металла от повторного окисления. Вследствие большой химической прочности AI2O3 восстановление алюминия из окисла в условиях сварки практически невозможно. Не удается также связать AI2O3 в прочные соединения сильной кислотой или щелочью. Поэтому действие шлаков для сварки алюминия основано на процессах растворения и смывания разрушающейся окисной пленки расплавленным шлаком. [c.132]

В основном в конструкциях применяют сплавы. Алюминиевые сплавы подразделяют на. деформируемые, применяемые в катаном, прессованном и кованом состояниях, и литейные, используемые в виде отливок. Деформируемые сплавы в свою очередь подразделяются на сплавы, не упрочняемые термообработкой (система легирования А1-Мп марки АМц, Al-Mg марки АМг) и сплавы, упрочняемые термообработкой (система легирования AI-Mg- u Al- Zn- Mg Al-Si -Mg). В сварных конструкциях чаще всего используют полуфабрикаты (листы, профили, трубы и т.п.) из деформируемых, термически не упрочняемых сплавов в ненагартованном виде. При сварке термоупрочиенных сплавов металл в ЗТВ разупрочня-ется, поэтому их применение целесообразно только при возможности последующей термообработки. Химический состав и механические свойства типичных марок алюминия и его сплавов приведены в табл. 12.2. [c.438]

Физические свойства САП — электропроводность, теплопроводность и коэффициент термического расширения — связаны линейной зависимостью с содержанием AI2O3, и их значения уменьшаются по мере его повышения. Электропроводность и теплопроводность сплава САП-3 выше, чем у стандартных алюминиевых сплавов (Д19, Д20), и составляет 70-75 % от соответствующих значений технического алюминия. [c.297]

На поверхности алюминия и его сплавов образуются пленки, обладающие высокими защитными свойствами (окислы типа А120з), и возможность применения этих сплавов определяется в основном не их жаростойкостью, а их жаропрочностью при рабочих температурах. [c.251]

Высокими механическими свойствами при комнатной и повышенной температурах обладают КМ на основе алюминия и его сплавов, упрочненные частицами карбида алюминия AI4 3. Их получают методом механического легирования углеродом порошка алюминия с последующим компактированием, прессованием и прокаткой. В процессе нагрева алюминий образует с углеродом карбид AI4 3. КМ А1 - AI4 3 имеет ав — 450. .. 500 МПа, сго,2 = 430. .. 470 МПа, 6 = 4%. По длительной прочности (сг = 60 МПа) он превосходит все стандартные алюминиевые сплавы (см. 3.1). [c.442]

Алюминий и его сплавы. Широкое использование алюминиевых сплавов в современной технике обусловило проведение многочисленных исследований их прочностных свойств при ударных нагрузках [4, 8, 9, 22, 4 8, 62—64, 82, 83]. Некоторые результаты этих экспериментов приведены на рис. 5.20, где показаны зависимости от температуры критических уровней нагружения Оык (сплошная линия) и оготк (штриховая). [c.165]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...