МЕТОДИКА ОТРИМАННЯ СПЕЧЕНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ - Матеріалознавче підгрунтя застосування спечених алюмінієвих сплавів
Спечені алюмінієві сплави (САС) отримують брикетуванням, спіканням і деформацією порошків алюмінію та легуючих елементів або порошків стандартних алюмінієвих сплавів [5]. До таких сплавів ставляться СаС1 (25 ... 30% Si, 5 ... 7% Ni, решта Al). Їх застосовують для деталей приладів, що працюють в парі зі сталлю при 20 ... 200 ° С, де необхідне поєднання низького коефіцієнта лінійного розширення і малої теплопровідності.
Технологія отримання напівфабрикатів із САП включає в себе наступні операції:
- 1) отримання алюмінієвої пудри; 2) холодне брикетування пудри; 3) вакуумна дегазація брикетів; 4) гаряче підпресування або спікання нагрітих брикетів під тиском; 5) отримання з брикетів напівфабрикатів використовуючи гарячу деформацію.
Отримання пудри - найвідповідальніша операція. Від якості пудри (величини та форми часток) залежать властивості готових виробів.
Пудру звичайно отримують пульверизацією (розбризкуванням) рідкого алюмінію з наступним розламом отриманого порошку в кульових млинах.
Відомий спосіб одержання композиційного матеріалу Al2O3-Al [1], що включає виготовлення пористої алюмооксидної матриці і подальше її просочення розплавом на основі алюмінію під тиском в спеціальному оснащенні. Недоліком цього способу є необхідність виготовлення досить міцної алюмооксидної матриці, яка містить систему дрібних пір, проникних для розплаву. Така матриця повинна витримувати напруження, створювані алюмінієвим розплавом в процесі просочення. Характерними дефектами виробів, одержуваних за вказаною технологією, є тріщини, що виникають внаслідок локальних руйнувань при пенетрації розплаву, а також незаповнення ними певної частки дрібних пор. Як правило, відбраковування, за зазначеними видами дефектів, дає вихід придатних виробів, зміцнених дисперсними включеннями алюмооксидної фази, що включає формування виробу з алюмінієвої комкованої пудри з вмістом алюмооксидної фази 6-23 мас.% його термообробку при температурі нижче температури плавлення алюмінію (?600°С) і подальше гаряче пресування [2] (промислова марка даного матеріалу - САП).
У табл. 2 наведені властивості композиційного матеріала Al2O3 - Al.
Таблиця 2 ? Властивості композиційного матеріала Al2O3 - Al |
Найбільш близьким до заявленого методу по технічній сутності є спосіб [3] (прийнятий за прототип) одержання композиційного матеріалу Al2O3-Al, що включає термообробку алюмінієвого порошку, що складається з частинок пластинчастої форми, на повітрі при температурі 220-250°С протягом 2-3 годин, приготування шихти змішуванням цього порошку з розчином органічної зв'язки (5-7% розчин полівінілового спирту) і порошком натрієво-силікатного скла, сушіння шихти до задання гранули, пресування заготовки з засипки шаруватих гранул під тиском 100-500 МПа, випалювання органічних зв'язків з заготовки на повітрі при температурі 300-350°С протягом 3-5 годин, ініціювання процесу високотемпературного синтезу (СВС) шляхом нагрівання заготовки повітряним теплоносієм до температури 900-950°С, з часом ізотермічної витримки 10-30 хв і охолодження за рахунок витримки нагрітого виробу на повітрі при кімнатній температурі. Недоліком способу-прототипу є його достатня трудомісткість. У ньому використовується тривала операція попередньої термообробки алюмінієвого порошку з метою видалення стеаринового покриття з поверхні його частинок і їх додаткового окислення. Для його реалізації потрібно введення до складу шихти порошку натрієво-силікатного скла і його гранулювання. До того ж, максимальна температура повітряного теплоносія досить висока (950°С), що необхідно для виконання оксидом натрію, що входять у склад скла, функції каталізатора окислення поверхні одержуваного матеріалу і утворення на ній дрібнокристалічного покриття складу б-Al2O3. До недоліків способу-прототипу слід віднести ? в'язкість.
Відпал застосовують для поліпшення пластичності. При цьому виходить більш рівноважний фазовий стан. В залежності від поставленої мети відпал поділяють на три види: гомогенізований, рекристалізаційний, а також для знеміцнення.
Гомогенізований Відпал проводять, як правило, для усунення неоднорідностей структури сплаву. Температура нагріву при цьому 450 - 520 °С. Час витримки при цій температурі 4 - 40 год. Після цього сплав охолоджують.
Відпал рекристалізаційний Виконують для забезпечення високої пластичності і зниження міцності деталей після пластичної деформації. Алюмінієві сплави нагрівають до 300 - 500 ° С, відповідних температурі закінчення первинної рекристалізації. Тривалість такого відпалу 0,5 - 2 г.
Загартування може бути застосоване тільки для тих сплавів, які в твердому стані можуть зазнавати фазові перетворення. Мета гарту - отримати в сплаві гранично нерівномірну структуру - пересичений твердий розчин з максимальним вмістом легуючих елементів. Така структура забезпечує можливість подальшого зміцнення старінням. Відразу після гарту алюмінієві сплави не стають міцнішими [7]. Вони набувають задані характеристики міцності після завершення процесу старіння, т. е. після закінчення фазових перетворень в твердому стані. Таким чином, якщо в сплаві знаходяться тільки компоненти, не розчинні в твердому алюмінії, його гарт неможливий. Гарт алюмінієвих сплавів полягає в нагріванні їх до температури, при якій легуючі елементи частково або повністю розчиняються в алюмінії. При цій температурі сплав витримують, а потім швидко охолоджують до вельми низької температури (10 - 20 °С). Витримка потрібна для проходження процесу розчинення. Як правило, охолодження алюмінієвих сплавів обробляють у воді. Алюмінієві сплави можуть піддаватися процесам старіння при нагріванні (зазвичай 100 - 200 ° С) або при кімнатній температурі.
Старіння з нагріванням називають штучним старінням. Старіння при кімнатній температурі називають природним старінням. Оскільки при цьому істотне підвищення міцності ще не почалося, деталь або заготовку можна легко обробляти (наприклад, гнути) протягом декількох годин. Потім твердість і міцність зростають. У літакобудівному виробництві ця властивість використовується дуже широко.
Похожие статьи
-
ВСТУП - Матеріалознавче підгрунтя застосування спечених алюмінієвих сплавів
В дані роботі вашій увазі представлений детальний розгляд застосування спечених алюмінієвих сплавів. Алюмінієві сплави -- легкі сплави на алюмінієвій...
-
Класифікація алюмінієвих сплавів може бути здійснена за кількома параметрами. Умовно їх можна розділити на ливарні і деформівні. Ливарні сплави...
-
Розглянемо структурні складові алюмінієвих сплавів, схема діаграми стану яких наведено на рис.1. Ті з них, які мають сумарну кількість легуючих елементів...
-
Склад, властивості та структура зварюваного матеріалу - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
АМц-алюмінієвий сплав, що деформується, у якому основним легуючим елементом є марганець. Хімічний склад матеріалу відповідає вимогам ГОСТ 4784-97. Сплав...
-
Основні властивості титану - Властивості та застосування титану та його сплавів
Титан широко поширений в земній корі, де його міститься близько 0,6%, а за поширеністю він займає четверте місце після алюмінію, заліза і магнію. Однак...
-
Застосування титану і його сплавів - Властивості та застосування титану та його сплавів
В даний час титан широко використовується в ракетно-космічній техніці, в суднобудуванні і транспортному машинобудуванні, де особливо важливу роль...
-
Через високу хімічну активність титанові сплави зварюються дуговим зварюванням в інертних газах неплавким і плавким електродом, дуговим зварюванням під...
-
Методика приготовления опытных сплавов Для приготовления опытных сплавов использовалась электрическая печь сопротивления шахтного типа мощностью 10 КВт с...
-
Зварювальні дроти Зварювальні дроти застосовують як плавкий електрод при автоматичному та напівавтоматичному зварюванні під флюсом та в середовищі...
-
Контактна зварювання титану - Властивості та застосування титану та його сплавів
Контактна зварювання титану забезпечує отримання високоякісних зварних з'єднань титанових сплавів при дотриманні технології. При точковому зварюванні...
-
Для подтверждения данных, полученных методом исследования опытных сплавов по кольцевой пробе, был использован метод дифференциального термического...
-
Готовый шлиф подвергали травлению. Для травления шлифов применяют различные реактивы. В нашем случае использовались:[10 мл (NH4)2S2O8; 50 мл H2O]....
-
Для анализа структурообразования в литейных сплавах Al - Cu используется участок диаграммы состояния от Al до первого химического соединения (CuAl2)...
-
Сплав Д1 - относится к числу дюралюминов. Такой вид сплавов обладает достаточно высокой прочностью, пластичностью и относится к числу нормальных...
-
Диаграмма состояния для случая полной взаимной растворимости компонентов А и В в жидком и твердом состояниях и изменение энергии Гиббса в зависимости от...
-
Сплавы алюминия - Особенности выплавки алюминиевых сплавов
Прочность чистого алюминия не удовлетворяет современные промышленные нужды, поэтому для изготовления любых изделий, предназначенных для промышленности,...
-
Исследования сорбционных испытаний газопоглотителей на основе титан-ванадиевого сплава На основе выбранного порошка титан-ванадиевого сплава было...
-
Использованные материалы и оборудование - Методика приготовления сплава
Для данной работы были использованы следующие материалы и оборудование. Для приготовления сплава использовалась шихта, состоящая из отходов собственного...
-
Оцінка здатності до зварювання матеріалу АМц - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
Важкість при зварюванні викликає велика схильність металу шва до утворення пор та кристалізаційних тріщин. Велика рідко текучість алюмінію та низька його...
-
Магний - металл серебристо-белого цвета с плотностью 1,74 Мг/м3 и температурой плавления 651 С; имеет гексагональную плотноупакованную кристаллическую...
-
Для анализа кристаллизационного процесса был выполнен ДТА сплавов системы Al - Si с содержанием Si: 0.25, 0.5, 1.0, 3.0 и 5.0 %. Основные параметры...
-
Підготовка поверхні і крайок основного металу - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
Техніка зварювання. Якість зварних з'єднань із алюмінію та його сплавів в значній мірі визначається підготовкою поверхні зварюваних кромок та...
-
Підготовка зварювального дроту - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
Для очищення поверхні алюмінієвого зварювального дроту рекомендується наступна його обробка: промивка розчинником для знежирювання; травлення у 15%-ому...
-
Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы и эвтектику (рис. 39 и 40). Между линиями ликвидус и солидус в равновесии находятся...
-
Четвертый путь снижения горячеломкости - введение в сплав малых технологических добавок. Под технологическими добавками понимают такие малые добавки,...
-
Конструкционные материалы - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Конструкционные материалы, материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими...
-
Введение - Исследование горячеломкости литейных сплавов на основе систем Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu
Развитие современной науки и техники показало, что важной составляющей технологического производства являются качественные показатели получаемой...
-
2.1 Выбор материала режущей части (пластины) Для черновой обработки по корке при относительно равномерном припуске или без корки и ударов, а также для...
-
Общая характеристика металлов - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Физические свойства металлов и сплавов 1) Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В...
-
Зварювальні флюси - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
Для дугового зварювання алюмінію та його сплавів плавким електродом по флюсу (напіввідкритою дугою) застосовують в основному плавлені флюси. При...
-
Рецептури туалетних мил Складання рецептури жирової суміші для виробництва мильної основи твердого туалетного мила являє собою більш складне завдання,...
-
Для литья под давлением обычно используют не первичные, а вторичные сплавы, что обусловлено экономическими соображениями. Наилучшими литейными свойствами...
-
Металургійні та технологічні особливості зварювання алюмінію та його сплавів Для алюмінію та його сплавів застосовують практично всі промислові способи...
-
Сплавы алюминия - Металлургия аллюминия
Всем известна тонкая алюминиевая фольга используется как упаковочный материал для продуктов питания (например шоколада), более толстая - для изготовления...
-
Понятие о сплавах - Металлы и их свойства
Характерной особенностью металлов является их способность образовывать друг с другом или с неметаллами сплавы. Чтобы получить сплав, смесь металлов...
-
Жаропрочные стали и сплавы - Чугун и сталь
Эти стали, используются при работе под нагрузкой и обладают достаточной жаростойкостью при температурах выше 500 0С. Жаропрочные стали перлитного класса...
-
Свойства титана Титан - металл серого цвета. Он имеет две полиморфные модификации. Отличительными особенностями являются хорошие механические свойства,...
-
Особенности титановых сплавов - Титан и титановые сплавы
Одним из важных преимуществ титановых сплавов перед алюминиевыми и магниевыми сплавами является жаропрочность, которая в условиях практического...
-
Сушка один з найстаріших способів запобігання продуктів від псування. Використовуючи сонячне проміння, тепле і сухе повітря атмосфери, підігріте повітря...
-
Як показує назва, даний принцип передбачає відсутність живих початків в продукті. Як показує назву, даний принцип передбачає відсутність живих початків в...
МЕТОДИКА ОТРИМАННЯ СПЕЧЕНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ - Матеріалознавче підгрунтя застосування спечених алюмінієвих сплавів