На какие группы делятся алюминиевые сплавы в зависимости от технологии их обработки и термической обработки.

Алюминий - легкий металл серебристо-белого цвета с высокой элект­ро- и теплопроводностью; Алюминий хорошо обрабатывается давлением, сваривается, но плохо поддается резанию. Имеет высокую стойкость против атмосферной кор­розии и в пресной воде. На воздухе алюминий быстро окисляется, по­крываясь тонкой плотной пленкой окиси, которая не пропускает кисло­род в толщу металла, что и обеспечивает его защиту от коррозии. Все сплавы алюминия подразде­ляют на деформируемые и литейные. Деформируемые алюминиевые сплавы. Деформируемые алюминиевые сплавы применяют для получения листов, ленты, проволоки и различных деталей штамповкой, прессованием, ковкой. Деформируемые сплавы разделяют на сплавы, упрочняемые и не уп­рочняемые термической обработкой. Деформируемые сплавы, подверга­емые механической и термической обработке, имеют буквенные обозна­чения, указывающие на характер обработки. Термически не упрочняемые сплавы — это сплавы алюминия с марган­цем (Амц) и алюминия с магнием и марганцем (Амг). Он и обладают уме­ренной прочностью, высокой коррозионной стойкостью, хорошей сва­риваемостью и пластичностью. Термически упрочняемые сплавы приобретают высокие механические свойства и хорошую сопротивляемость коррозии только в результате термической обработки. Наиболее распространены сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем (дюралюмины) и алюминия с медью, магнием, марганцем и цинком (сплавы высокой прочности).Дюралюмины маркируют буквой Д, после которой стоит цифра, обозначающая условный номер сплава. Термическая обработка дюралюминов состоит в закалке, естественном или искусственном старении. Для закалки сплавы нагревают до 500°С и охлаждают в воде. Естественное ста­рение производят при комнатной температуре в течение 5—7 сут. Искусственное старение проводят при 150-180°С в течение 2-4 ч. При одинаковой прочности дюралюмины, подвергнутые естественному старению, более пластичны и коррозионностойки, чем подвергнутые ис­кусственному старению. Особенностью нагрева алюминиевых сплавов при закалке является строгое поддержание температуры (±5°С), чтобы не допустить пережога и достичь наибольшего эффекта термической об­работки.Дюралюмины не обладают необходимой коррозионной стойкостью, поэтому их подвергают плакированию. Дюралюмины выпускают в виде листов, прессованных и катаных профилей, прутков, труб. Особенно широко применяют дюралюмины в авиационной промышленности и строительстве. Литейные алюминиевые сплавы. Литейные сплавы содержат почти те же легирующие компоненты, что и деформируемые сплавы, но в значительно большем количестве. Литейные сплавы пред­назначены для изготовления фа­сонных отливок. Алюминиевые литейные сплавы маркируют буквами АЛ и цифрой, указывающей условный номер сплава. Сплавы на основе алюминия и кремния называют силуминами. Силумины обладают высокими меха­ническими и литейными свойствами: высокой жидкотекучестью, неболь­шой усадкой, достаточно высокой прочностью и удовлетворительной пластичностью. Сплавы на основе алюминия и магния имеют высокую удельную прочность, хорошо обрабатываются резанием и имеют высокую коррозионную стойкость.Свойства алюминиевых литейных сплавов существенно зависят от способа литья и вида термической обработки. Важное значение при ли­тье имеет скорость охлаждения затвердевающей отливки и скорость ох­лаждения ее при закалке. В общем случае увеличение скорости отвода тепла вызывает повышение прочностных свойств. Поэтому механичес­кие свойства отливок при литье в кокиль (металлические литейные формы) выше, чем при литье в песчано-глинистые формы. Литейные алюминиевые сплавы имеют более грубую и крупнозер­нистую структуру, чем деформируемые. Это определяет режимы их тер­мической обработки. Для закалки силумины нагревают до температуры 520—540"С и дают длительную выдержку (5—10 ч.), для того чтобы полнее растворить включения. Искусственное старение проводят при 150—180°С в течение 10—20ч.Для улучшения механических свойств силумины, содержащие более 5% кремния, модифицируют натрием. Для этого в расплав добавляют 1—3% от массы сплава соли натрия (2/3NaF+1/3NaCI). При этом снижается тем­пература кристаллизации сплава и измельчается его структура.

Что собой представляют дуралюмины и силумины?

Дюралюми́ний — торговая марка одного из первых упрочняемых старением алюминиевых сплавов. Основными легирующими элементами являются медь (4,4 % массы), магний (1,5 %) и марганец (0,5 %). Типовое значение предела текучести составляет 450 МПа, однако зависит от состава и термообработки. Первое применение дюралюминия — изготовление каркаса дирижаблей жёсткой конструкции. Благодаря высокой удельной прочности дюралюминий - важнейший конструкционный материал в самолётостроении. Плотность сплава 2500—2800 кг/м³, температура плавления около 650 °C. Сплав широко применяется в авиастроении, при производстве скоростных поездов и во многих других отраслях машиностроения.После отжига становится мягким и гибким. После старения становится твёрдым и жёстким. В настоящее время сплавы алюминий — медь — магний с добавками марганца — известны под общим названием дюралюмины. В их число входят сплавы следующих марок: Д1, Д16, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1. Дюралюмины упрочняются термообработкой; подвергаются, как правило, закалке и естественному старению. Характеризуются сочетанием высокой статической прочности (до 450—500 МПа) при комнатной и повышенной (до 150—175 °C) температурах, высоких усталостной прочности и вязкости разрушения.Недостаток дюралюминов — низкая коррозионная стойкость, изделия требуют тщательной защиты от коррозии. Силуми́н — сплав алюминия с кремнием. Химический состав — 4-22 % Si, основа — Al, незначительное количество примесей Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn, и некоторых других. Сплав Al-Si обладают наилучшими литейными свойствами. Маркировка. АК##@@, где А — алюминий, К — кремний, ## — процентное содержание кремния в сплаве, @@ — другие химические элементы, содержащиеся в сплаве (если имеются).Встречается другая маркировка: АЛ##, где АЛ — алюминий литейный, ## — номер сплава. Наиболее распространенные марки АК12 — 12 % кремния, эвтектический сплав. АК9 — 9 % кремния; АК7Ц9 — 7 % кремния, 9 % цинка. Механические свойства Силумины устойчивы к коррозии во влажной атмосфере и морской воде, обладают бо́льшой прочностью и износоустойчивостью, но крайне хрупки. Применение. Применяются для литья деталей в авто-, мото- и авиастроении и для производства товаров народного потребления (мясорубок).

Титан и его сплавы.

Титан относится к группе тугоплавких металлов, его температура плавления равна 1668°С. Титан имеет две аллотропические модификации α и ß. Модификация α низкотемпературная и существует при нагреве 882,5°С, имеет гексагональную решетку. При темпертуре 882,5°С α-модификация переходит в ß - модификацию, имеющую объемноцентрированную кубическую рещетку. При переходе α-титана в ß - титан объем металла несколько уменьшается, а электропроводность скачкообразн возрастает.Основными достоинствами титана являются плотность (4,5 г/см³), большая коррозионная стойкость и высокая механическая прочность. Несмотря на то, что титан химически весьма активен и легко реагирует с большим количеством элементов, он обладает высокой коррозионной стойкостью благодаря защитному дейст­вию образующейся на его поверхности прочной и плот­ной окисной пленки. В большинстве коррозионных сред титан и его сплавы имеют более высокую стойкость, чем кислотостойкие стали и алюминий.При введении легирующих элементов можно получать сплавы, обладающие высокой механической прочностью. Основными легирующими элементами являются Al, Sn, Мn, Cr, Мо, V. Легирующие элементы влияют на устой­чивость аллотропических модификаций титана. В соот­ветствии с влиянием легирующих элементов на аллотро­пические превращения титановые сплавы классифициру­ются по структуре следующим образом:1.1) а-титановые сплавы, структура которых состоит из α-фазы (например, сплав ВТ5-1);2) α+ß - сплавы, в структуре которых при­сутствуют обе фазы (ВТЗ-1, ВТ6);3) ß - сплавы, структу­ра которых состоит из механически стабильной ß - фазы (ВТ15); двухфазные (α+ß)-сплавы и ß - сплавы в отличие от α-сплавов упрочняются термической обработкой.Сплавы титана обладают не только более высокой ме­ханической прочностью, но и большей коррозионной стойкостью, чем чистый титан. Титан и его сплавы хорошо поддаются горячей и холодной обработке давлением, хорошо свариваются в инертной среде, но обладают низкими антифрикционными свойствами и, сравнительно со сталью, хуже обрабатываются резанием.Сплавы титана широко применяют в авиационной и ракетной технике, в химической промышленности, цветной металлургии и других отраслях, где использование титановых сплавов определяется их ценными антикоррозионными свойствами. Так, титановые теплообменники, работающие в азотной кислоте, имеют скорость коррозии в 60 раз меньшую, чем аналогичные теплообменники из нержавеющей стали. Из титана изготавливают оборудование для хлорной промышленности, гребные винты и т.п.