Химическая энциклопедия - алюминия сплавы

отличаются малой плотностью (до 3,0 г/см ³), хорошими технол. св-вами, высокими коррозионной стойкостью, теплопроводностью, электрич. проводимостью, жаропрочностью, прочностью и пластичностью при низких т-рах, хорошей светоотражат. способностью. На изделия из А. с. легко наносятся защитные и декоративные покрытия. Сплавы легко обрабатываются резанием и свариваются контактной сваркой, а нек-рые и сваркой плавлением.

Разнообразие св-в А. с. обеспечивается введением присадок Mg, Си, Zn, Si, Mn, Zr, Cr, Li, Cd, Се, образующих с Al твердые р-ры и интерметаллиды, напр. Mg2Si, CuAl2, CuMgAl2, Al2LiMg, CuLiAl2, служащие упрочняющей фазой. До 1940 наиб. применение имели сплавы Al-Cu-Mg (дуралюмины), Al-Mg (магналии), Al-Si (силумины), Al-Mg-Si (авиали). Впоследствии быстрое развитие получили высокопрочные сплавы Al-Zn-Mg-Cu, криогенные и жаропрочные Al-Cu-Mn, жаропрочные Al-Се, сплавы пониж. плотности Al-Mg-Li, Al-Cu-Li, Al-Cu-Mg-Li, порошковые и гранульные.

По способу обработки различают деформируемые и литейные А. с. Первые подвергают горячей и холодной обработке давлением-прокатке, прессованию, ковке или штамповке, волочению. Из них получают плиты, листы, профили, прутки, поковки, проволоку. Из литейных А. с. методами литья в земляные, корковые или металлич. (кокильные) формы, а также литья под давлением изготавливают фасонные отливки.

Произ-во А. с. в капиталистич. странах составило 10,8 млн. т/год (1983).

Деформируемые сплавы. Эти А. с. могут быть подвергнуты упрочнению закалкой с послед. старением естественным (при комнатной т-ре) или искусственным (при по-выш. т-ре). В результате закалки образуется пересыщенный твердый р-р легирующих элементов в алюминии, из к-рого при старении выделяется избыток растворенных элементов в виде зон, метастабильных фаз и стабильных интерметаллидов. Нек-рые А. с., в частности содержащие Cr, Mn, Zr и Fe, способны закаливаться из жидкого состояния; при этом концентрация элементов в пересыщенном твердом р-ре может существенно превосходить максимальную равновесную для твердого состояния.

Дополнит. упрочнение деформируемых А. с. достигается применением нагартовки-холодной прокатки или растяжения полуфабрикатов. Эта операция используется для улучшения мех. св-в термически неупрочняемых сплавов, при этом повышаются прочностные св-ва и особенно предел текучести, а пластичность снижается. Для термически упрочняемых А. с. нагартовка производится после закалки перед старением либо после старения; в результате повышаются прочностные св-ва при сохранении прежней вязкости разрушения. Полуфабрикаты из деформируемых А. с. изготавливают из слитков, получаемых методом непрерывной отливки с непосредств. охлаждением водой.

Существенное повышение пластичности и вязкости разрушения термически упрочняемых А. с. достигается снижением содержания Fe до 0,12-0,15% и Si до 0,1% в сплавах повыш. чистоты и до сотых долей % в очень чистых сплавах. Св-ва деформируемых А. с. приведены в табл. 1.

Деформируемые А. с. по величине разделяют на сплавы низкой (менее 300 МПа), средней (300-480 МПа) и высокой (выше 480 МПа) прочности. К первым относят А1 Мn, большинство магналиев, Al-Mg-Si. Из них изготавливают фольгу для консервных банок, пробок, молочных фляг, электропровода, оконные рамы, окантовки дверей и др. Сплавы средней прочности дуралюмины, ковочные Al-Cu-Mg и Al-Cu-Mg-Si, жаропрочные ковочные Al-Cu-Mg-Fe-Ni, криогенные и жаропрочные свариваемые Al-Cu-Mn, сплавы пониженной плотности Al-Li-Mg. Эти сплавы используют для изготовления осн. элементов несущих конструкций (работающих при комнатной и повышенной т-рах и в криогенной технике), элементов двигателей внутр. сгорания, газотурбинных двигателей и др. Высокопрочные сплавы Al-Zn-Mg-Cu, Al-Cu Ч Mg-Li и Al-Cu-Li используют в сильно нагруженных конструкциях.

Порошковые и гранульные А. с. получают распылением жидкого А1 в воздухе или инертной атмосфере в спец. установках, обеспечивающих сверхвысокую скорость охлаждения (сотни тысяч миллионы градусов в секунду). Размер частиц порошковых сплавов 5-500 мкм, гранульных -1-2 мм.

Наиб. применение имеют порошковые А. с.-САП (спеченная алюминиевая пудра) и САС (спеченный алюминиевый сплав). В САП упрочняющая фаза мельчайшие частицы А12 О 3, образующегося при размоле в мельницах в окислит. атмосфере. Этот материал отличается высокой термич. и коррозионной стойкостью. Он сохраняет прочность при т-рах до 660

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988