МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ - Матеріалознавче підгрунтя застосування спечених алюмінієвих сплавів

Для підвищення механічних характеристик САП і надання цьому матеріалу необхідної форми його додатково піддають динамічному пресуванню, штампуванню, волочінню, гарячій або холодній прокатці. До недоліків цього способу можна віднести його високу трудомісткість, пов'язану з багатостадійністю технологічного процесу.

Механічні властивості САП значно відрізняються від механічних властивостей литого або деформівного технічного алюмінію [11]. Якщо механічні властивості деформівного технічного алюмінію мають наступні значення: В= 60...90 МПа; 0,2 = 20...30 МПа; = 20...40%, то у САП ці самі властивості значно вищі В =250...400 МПа; 0,2 = 200...300 МПа; = 5...8%.

Як видно з приведених вище порівнянь механічних властивостей, САП значно міцніше деформівного алюмінію. Проте багато деформівних сплавів при нормальній температурі міцніші за САП. Таким чином, для застосування при нормальній температурі САП не представляє великого інтересу. Основна перевага його перед іншими алюмінієвими сплавами - висока жаростійкість. САП зберігає високу міцність при температурі вище 350ОС, тобто при таких температурах, при яких жаростійкі алюмінієві сплави (Д16, Д19, Д20, АК4-1) знеміцнюються у такому сильному ступеню, що про їх застосування не може бути й мови. САП відрізняється відносно високою міцністю навіть при температурі 500 оС, при котрій тимчасовий опір САП коливається від 60 до 100 МПа в залежності від вмісту окису алюмінію.

Велика відмінність в механічних властивостях САП та звичайного алюмінію є результатом того, що у САП містить значну кількість окису алюмінію (Al2O3). Кожна частинка порошку вкрита тонким шаром окису алюмінію. Чим тонший порошок, тим більше в САП окисі алюмінію.

Основний фактор, який впливає на механічні властивості САП - вміст окису алюмінію. Найбільш різкий ріст міцносних характеристик (та зниження пластичності) спостерігається при підвищенні вмісту окису алюмінію до 7%. Подальше збільшення вмісту окису алюмінію супроводжується менш інтенсивним ростом міцності та зниженням пластичності (рис.3).

На рис. 4 показана залежність тимчасового опору пресованих полуфабрикатів із САП-1, САП-2 та сплавів ВД17 та Д20 (для порівняння) від температури випробування.

&;#63; залежність механічних властивостей сап від вмісту al2o3

Рисунок 3 ? Залежність механічних властивостей САП від вмісту Al2O3

Рисунок 4 ? Залежність границі міцності (в) сплавів ВД17 (1), Д20 (2), САП-2 (3) та САП-1 (4) від температури випробування

Як бачимо на рисунку 4, САП-1 поступається сплавам ВД17 та Д20 по міцності при температурах до 300ОС, а САП-2 при температурах 250 оС, але при більш високих температурах обидва спечених матеріали міцніші сплавів ВД17 та Д20, причому їх перевага зростає зі збільшенням температури випробування. При 500ОС у САП-1 В = 90 МПа, а у САП-2 В = 120 МПа, тоді як у сплавів ВД17 та Д20 тимчасовий опір розриву при 500ОС складає 1...5 МПа.

У табл.5 представлений склад та типові механічні властивості пресованих прутів із сплавів САП-1, САП-2, САП-3.

Таблиця 5 ? Склад та типові механічні властивості пресованих прутів із сплавів САП

Негативною особливістю САП є зниження пластичності з підвищенням температури. Якщо відносне видовження деформівних алюмінієвих сплавів зі збільшенням температури випробування різко росте, то відносне видовження, наприклад САП-2, знижується зі збільшенням температури від 4%, при 20 оС до 1% при 500 оС.

Похожие статьи




МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ - Матеріалознавче підгрунтя застосування спечених алюмінієвих сплавів

Предыдущая | Следующая