Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

Рис.9 Диаграмма состояния Al – Si пористости. Из сплава получают плотные, герметические отливки с концентрированной усадочной раковиной. Линейная усадка не превышает 0.8%.
Сплав широко используется для всех способов литья в различные формы, применяется в модифицированном состоянии, без термической обработки.
АЛ2(АК12) характеризуется высокой коррозионной стойкостью. Сплав АЛ2(АК12) применяют особенно широко для литья под давлением, а также для производства крупногабаритных отливок.

1.4.2. Сплавы на основе системы алюминий – медь
Для анализа структурообразования в литейных сплавах Al – Cu используется участок диаграммы состояния от Al до первого химического соединения ?
(CuAl2) (рисунок 10).Отметим ряд особенности диаграммы состояния:

1. Значительная предельная растворимость в твёрдом состоянии (Cp =

5.65% Cu) и её быстрое уменьшение с понижением температуры определяют возможность упрочняющей термической обработки сплавов

(закалка + старение). Упрочняющей фазой являются дисперсные вторичные выделения CuAl2. Часть меди сохраняется в твёрдом растворе и дополнительно упрочняет сплав по растворному типу. Повышенная прочность и жаропрочность – основные достоинства сплавов Al – Cu.

2. Эвтектическая точка сдвинута к интерметаллиду (Cэ = 33%), поэтому эвтектика более чем на половину (по объёму) состоит из хрупкого и твёрдого соединения CuAl2. В результате сплавы эвтектического состава (с наилучшими литейными свойствами) совершенно не пригодны к использованию из-за высокой хрупкости. Кроме того, значительное содержание меди приводит к заметному увеличению плотности: от 2.7 для чистого Al до 3.3 г/см3 для сплава с 10% Cu. Указанные обстоятельства ограничивают концентрацию добавок меди в литейных сплавах с нижней стороны 1.0 – 1.5% (для обеспечения достаточного растворного упрочнения), с верхней стороны 6 – 8% (во избежание излишней хрупкости из-за образования CuAl2).

3. Невысокая температура плавления эвтектики (tэ = 548 °С) в сочетании с большим значением Ср приводит к образованию в промышленных сплавах широкого интервала кристаллизации (? tкр ? 100 °C).

Такие сплавы отличаются пониженной жидкотекучестью, склонностью к пористости и образованию горячих трещин, в них сильно развита ликвация; неравновесная эвтектика проявляется уже при 1.5 – 2.5% Cu. Таким образом, на примере сплавов Al – Cu мы встречаемся с характерной ситуацией, когда для получения требуемого комплекса механических свойств приходится пожертвовать литейными технологическими свойствами.

[pic]

Рис.10 Часть диаграммы состояния Al – Cu

Сплав (АЛ7) (Cu 4.5%) упрочняется по растворному типу, а также за счёт дисперсных выделений фазы CuAl2. Кроме того, примеси железа и кремния образуют нерастворимые железосодержащие фазы, выделяющиеся в виде ободков по границам дендритных ячеек. Термическая обработка заключается в закалке от 515°С в горячей воде и искусственном старении при 150°С в течение 2 – 4 часов. Сплав АЛ7 имеет повышенную усадку (1.4%), склонен к образованию горячих трещин и поэтому не рекомендуется для литья в кокиль. Он применяется для литья средне нагруженных деталей, небольших по размеру.

Сплав АЛ19 (АМ5) (Cu 4.9%; Mn 0.8%; Ti 0.2%). Марганец и титан образуют сложные интерметаллидные фазы: Ti (Al12Mn2Cu) и TiAl3 (примеси железа жёстко ограничены). Эти фазы совместно с CuAl2 формируют твёрдый каркас по границам дендритных ячеек и придают сплаву повышенную жаропрочность.
Термическая обработка отличается более высокими температурами (закалка от
545°С, старение при 175°С).
Сравнительно высокое содержание меди в сплаве (до 5.5%) приводит к образованию в литом состоянии неравновесной тройной эвтектики. В связи с этим нагрев при закалке проводят ступенчато – с выдержкой при 530°С для рассасывания неравновесной эвтектики. Это типичный приём при термической обработке ряда литейных сплавов, склонных к сильной дендритной ликвации.
Ниже приведены значения длительной (100ч.) прочности некоторых Al литейных сплавов при температуре 300°С (таблица 3):

Таблица 3.

|Сплав |АЛ8 |АЛ2(АК12) |АЛ4(АК9ч) |АЛ7 |АЛ5(АК5м) |
|? 100, | | | | | |
|Мпа |15 |25 |30 |30 |65 |

По этим показателям сплавы системы Al – Cu значительно превосходят сплавы системы Al – Si.
Все сплавы Al – Cu имеют пониженную по сравнению с другими алюминиевыми сплавами коррозионную стойкость и нуждаются в тщательной защите от коррозии путём нанесения лакокрасочных покрытий.

2. Сплавы системы алюминий – кремний – медь
Эта система не имеет тройных соединений, а фазы ? , CuAl2 и Si образуют тройную эвтектику состава 63.50% Al, 31.5% Cu, 5% Si с температурой плавления 525°С, что очень часто встречается в промышленных сплавах (АЛ6,
АЛ12). Сплавы типа силумин независимо от количества потребляемого кремния сохраняют в ? - твёрдом растворе достаточно много меди (от 4.75 до 5.5%), в то время как содержание кремния в тройном ? - твёрдом растворе колеблется от 0.1% до 1.5%. Наиболее типичными представителями тройных сплавов системы
Al – Si – Cu является сплав АЛ6, который широко используется для изготовления приборов и агрегатов. АЛ6 обладает лучшими механическими свойствами, но худшими литейными, чем нормальный силумин. Применяется в литом состоянии без термической обработки.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. МЕТОДИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОПЫТНЫХ СПЛАВОВ

Для приготовления опытных сплавов использовалась электрическая печь сопротивления шахтного типа мощностью 10 КВт с выемным графито - шамотовым тиглем ёмкостью 10 марок. В качестве шихтовых материалов использовались:

1. Al чушковой марки А99

2. Силумин чушковой Сил 00

3. Электролитическая медь марки М 00

4. Лигатура двойная Al – Ti или соль K2TiF6

5. Лигатура двойная Al – Zr или соль K2ZrF6
Сначала в тигель загружался Al и после его расплавления, при температуре
760° С, последовательно вводились медь и силумин. В случае применения модификаторов, в первую очередь вводились соответствующие лигатуры или соли, при температуре 780° С. Состав полученных сплавов контролировался химическим анализом. Температура заливки металла составляла 700° С.
Контроль температуры осуществлялся с помощью термопары хромель – алюмель
(ХА).

Металл разливался в заранее приготовленные формы специальных технологических проб для определения горячеломкости.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат на тему пушкин, сочинения по русскому языку.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата