Большая Советская энциклопедия - алюминиевые сплавы

сплавы на основе алюминия. Первые А. с. получены в 50-х гг. 19 в.; они представляли собой сплав алюминия с кремнием и характеризовались невысокими прочностью и коррозионной стойкостью. Длительной время Si считали вредной примесью в А. с. К 1907 в США получили развитие сплавы Al—Cu (литейные с 8% Cu и деформируемые с 4% Cu). В 1910 в Англии были предложены тройные сплавы Al—Cu—Mn в виде отливок, а двумя годами позднее — А. с. с 10—14% Zn и 2—3% Cu. Поворотным моментом в развитии А. с. явились работы А. Вильма (Германия) (1903—11), который обнаружил т. н. старение А. с. (см. Старение металлов), приводящее к резкому улучшению их свойств (главным образом прочностных). Этот улучшенный А. с. был назван Дуралюмином. В СССР Ю. Г. Музалевским и С. М. Вороновым был разработан советский вариант дуралюмина — т. н. кольчугалюминий. В 1921 А. Пач (США) опубликовал метод модификации сплава Al—Si введением микроскопических доз Na, что привело к значительному улучшению свойств сплавов Al—Si и их широкому распространению. Исходя из механизма старения А. с., в последующие годы велись усиленные поиски химических соединений, способных упрочнить Al. Разрабатывались новые системы А. с.: коррозионностойкие, декоративные и электротехнические Al—Mg—Si; самые прочные Al—Mg—Si—Cu, Al—Zn—Mg и Al—Zn—Mg—Cu; наиболее жаропрочные Al—Cu—Mn и Al—Cu—Li; лёгкие и высокомодульные Al—Be—Mg и Al—Li—Mg (табл. 1).

Основные достоинства А. с.: малая плотность, высокая электрои теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность.

По способу производства изделий А. с. можно разделить на 2 основные группы: деформируемые (в т. ч. спечённые А. с.) для изготовления полуфабрикатов (листов, плит, профилей, труб, поковок, проволоки) путём деформации (прокатки (См. Прокатка), ковки (См. Прокатка) и т. д.) и литейные — для фасонных отливок.

Табл. 1. — Развитие систем алюминиевых сплавов

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Система | Упрочняющая фаза  | Год открытия  | Марка сплава (СССР) |

| |  | упрочняющего  | |

| |  | эффекта | |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Cu—Mg | CuAl2, Al2CuMg  | 1903-11 | Д1, Д16, Д18, АК4-1, БД-  |

| |  | | 17, Д19, М40, ВАД1 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Mg—Si | Mg2Si | 1915-21 | АД31, АД33, АВ (без Cu) |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Mg—Si—Cu  | Mg2Si, Wфаза (Al2CuMgSi) | 1922 | AB (с Cu), АК6, AK8 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Zn—Mg | MgZn2, Тфаза (Al2Mg2Zn3) | 1923-24 | B92, В48-4, 01915, 01911  |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Zn—Mg—Cu | MgZn2, Тфаза (Al2Mg2Zn3), | 1932 | B95, В96, В93, В94 |

| | Sфаза (Al2CuMg)  | | |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Cu—Mn | CuAl2, Al12Mg2Cu | 1938 | Д20, 01201 |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Be—Mg | Mg2Al3  | 1945 | Сплавы типа АБМ |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Cu—Li | Тфаза (Al7,5Cu4Li) | 1956 | ВАД23  |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Al—Li—Mg | Al2LiMg | 1963-65 | 01420 |

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Деформируемые А. с. по объёму производства составляют около 80% (США, 1967). Полуфабрикаты получают из слитков простой формы — круглых, плоских, полых, — отливка которых вызывает относительно меньшие трудности. Химический состав деформируемых А. с. определяется главным образом необходимостью получения оптимального комплекса механических, физических, коррозионных свойств. Для них характерна структура твёрдого раствора с наибольшим содержанием эвтектики. Деформируемые А. с. принадлежат к различным группам (табл. 2).

Табл. 2. — Химический состав и механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов (1Мн/м² ≈ 0,1 кгс/мм²; 1 кгс/мм² ≈10 Мн/м²)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Марка | Основные элементы (% по массе)¹ | | Типичны е механич. свойства³ |

| сплава  |---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| | Cu | Mg | Zn | Si | Mn | Полуфабрикаты² | предел | предел  | относит. |

| | | | | |  | | прочности | текучести | удлинение  |

| | | | | |  | | σb, Мн/м²  | σ0,2,  | δ, % |

| | | | | |  | | | MH/M² |  |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| АМг1 |