2000 श्रृंखला एल्यूमीनियम वर्गीकरण
अल-क्यू-एमजी मिश्र धातु
AI-Cu-Mg श्रृंखला मिश्र धातुओं की मुख्य मिश्रित संख्या 2A01 . है, 2ए 02, 2ए06, 2ए10, 2ए11, 2A12, आदि. मुख्य योजक तत्व तांबे हैं, मैग्नीशियम और मैंगनीज. मिश्र धातु पर उनका निम्नलिखित प्रभाव पड़ता है:
जब(मिलीग्राम) 1% ~ 2% है, मैं(साथ में) से बढ़ता है 1% प्रति 4%, बुझती अवस्था में मिश्र धातु की तन्य शक्ति 200MPa से 380MPa . तक बढ़ जाती है; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. जब(साथ में) 1% ~ 4% और . के भीतर है(मिलीग्राम) से बढ़ता है 0.5% प्रति 2.0%, मिश्र धातु की तन्य शक्ति बढ़ जाती है; जब(मिलीग्राम) वृद्धि जारी है, मिश्र धातु की ताकत घट जाती है.
मैं(साथ में)=4.0% और(मिलीग्राम)= 2.0% मिश्र धातु तन्य शक्ति मूल्य, मैं(साथ में)=3%~4% और(मिलीग्राम)= 0.5% ~ 1.3% मिश्र धातु, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(साथ में)=4%~6% और(मिलीग्राम)बुझती प्राकृतिक उम्र बढ़ने की स्थिति में = 1% ~ 2% 490 ~ तक पहुंच सकता है. 510एमपीए.
. के साथ अल-क्यूई-एमजी मिश्र धातु के धीरज शक्ति परीक्षण मूल्य से(एम.एन.)= 0.6% 200 ℃ और 160MPa तनाव पर, यह ज्ञात किया जा सकता है कि . की सामग्री(साथ में)=3.5%~6% और(मिलीग्राम)=1.2%~2.0 % मिश्र धातु, durable strength. इस समय, मिश्र धातु अल-एस . के छद्म-बाइनरी क्रॉस सेक्शन पर स्थित है (अली, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, अर्थात्, जब(मिलीग्राम)<1.2% और(मिलीग्राम)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(मिलीग्राम) तक बढ़ा दिया गया है 3.0% या अधिक, मिश्र धातु की स्थायी ताकत तेजी से घटेगी.
Tests at 250°C and 100MPa stress have also obtained similar laws. The literature points out that alloys with permanent strength at 300°C are located in the α+S phase region to the right of the Al-S binary cross section with higher magnesium content.
. के साथ अल-क्यू बाइनरी मिश्र धातु(साथ में)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% Mg α ठोस विलयन की क्षमता को कम कर सकता है, which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. जब(मिलीग्राम)>1.0%, मिश्र धातु का स्थानीय क्षरण बढ़ता है, और क्षरण के बाद बढ़ाव तेजी से घट जाता है.
. के साथ मिश्र धातुओं के लिए(साथ में)>4.0% और(मिलीग्राम)>1.0%, मैग्नीशियम एल्यूमीनियम में तांबे की घुलनशीलता को कम करता है. मिश्र धातु में अघुलनशील CuAl . होता है 2 और बुझती अवस्था में S चरण. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(साथ में)=3%~5% और(मिलीग्राम)=1%~4% are located in the same phase zone and have similar corrosion resistance in the quenched natural aging state. The alloy in the α-S phase region has worse corrosion resistance than the α-CuAl 2 -S region. Intergranular corrosion is the main corrosion tendency of Al-Cu-Mg alloys.
Manganese is added to Al-Cu-Mg alloy mainly to eliminate the harmful effects of iron and improve corrosion resistance. Manganese can slightly increase the room temperature strength of the alloy, but it reduces the plasticity. Manganese can also delay and weaken the artificial aging process of Al-Cu-Mg alloy and improve the heat resistance strength of the alloy. Manganese is also one of the main factors that make the Al-Cu-Mg alloy have an extrusion effect. मैं(एम.एन.) आम तौर पर से कम है 1%. यदि सामग्री बहुत अधिक है, यह मोटा बन सकता है (FeMn)अली 6 भंगुर यौगिक और मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी को कम करते हैं.
अल-क्यू-एमजी मिश्र धातु में जोड़े गए ट्रेस तत्वों की एक छोटी मात्रा टाइटेनियम और ज़िरकोनियम है, और अशुद्धियाँ मुख्य रूप से लोहे की होती हैं, सिलिकॉन और जिंक. प्रभाव इस प्रकार हैं:
(1) टाइटेनियम: मिश्र धातु में टाइटेनियम जोड़ने से कास्ट अनाज को परिष्कृत किया जा सकता है और कास्टिंग के दौरान दरारें बनाने की प्रवृत्ति को कम किया जा सकता है.
(2) zirconium: ज़िरकोनियम और टाइटेनियम की एक छोटी मात्रा में समान प्रभाव पड़ता है, के रूप में डाली अनाज को परिष्कृत करें, कास्टिंग और वेल्डिंग दरारें की प्रवृत्ति को कम करें, and improve the plasticity of ingots and welded joints. The addition of zirconium does not affect the strength of manganese-containing alloy cold-formed products, और मैंगनीज मुक्त मिश्र धातु की ताकत में थोड़ा सुधार करता है.
(3) सिलिकॉन: . के साथ अल-क्यूई-एमजी मिश्र धातु (मिलीग्राम) से कम 1.0% और (और) इससे अधिक 0.5%, which can improve the speed and strength of artificial aging without affecting the natural aging ability. Because silicon and magnesium form the Mg 2 यदि चरण, it is beneficial to improve the artificial aging effect. तथापि, जब(मिलीग्राम) तक बढ़ा दिया गया है 1.5%, प्राकृतिक उम्र बढ़ने या कृत्रिम उम्र बढ़ने के उपचार को बुझाने के बाद, मिश्र धातु की ताकत और गर्मी प्रतिरोध ω . की वृद्धि के साथ घट जाएगी(और). इसलिए, मैं(और) should be reduced as much as possible. इसके साथ - साथ, में वृद्धि (और) 2Al2 . की प्रवृत्ति में वृद्धि करेगा, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. इसलिए, द (और) मिश्र धातु में आम तौर पर सीमित है 0.5% या कम. For alloys that require high plasticity, मैं (और) कम होना चाहिए.
(4) लोहा: लौह और एल्युमिनियम FeAl . के रूप में 3 यौगिकों. कॉपर से बनने वाले यौगिकों में आयरन घुल जाएगा, मैंगनीज, सिलिकॉन और अन्य तत्व. ये मोटे यौगिक जो ठोस घोल में नहीं घुलते हैं, मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी को कम कर देंगे और मिश्र धातु को विकृत कर देंगे. क्रैक करना आसान है, and the strengthening effect is obviously reduced. थोड़ी मात्रा में आयरन (से कम 0.25%) मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, जो कास्टिंग और वेल्डिंग के दौरान दरार के गठन की प्रवृत्ति में सुधार कर सकता है, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, मिश्र धातु में लौह और सिलिकॉन की मात्रा यथासंभव कम होनी चाहिए.
(5) जस्ता: जिंक की थोड़ी मात्रा (मैं(Zn)=0.1%~0.5%) कमरे के तापमान पर अल-क्यूई-एमजी मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (Zn) मिश्र धातु में से कम तक सीमित होना चाहिए 0.3%.
अल-क्यू-एमजी-फे-नी मिश्र धातु
Al-Cu-Mg-Fe-Ni श्रृंखला मिश्र धातुओं की मुख्य संयोजन संख्या 2A70 . है, 2ए80, 2ए90, आदि. प्रत्येक मिश्र धातु तत्व के निम्नलिखित कार्य हैं::
(1) कॉपर और मैग्नीशियम: The influence of copper and magnesium content on the room temperature strength and heat resistance of the above alloy is similar to that of the Al-Cu-Mg alloy. Since the content of copper and magnesium in this series of alloys is lower than that of Al-Cu-Mg alloys, मिश्र धातु α+S . में स्थित हैं (अली 2 CuMg) दो चरण क्षेत्र, इसलिए मिश्र धातुओं में उच्च कमरे के तापमान की ताकत और अच्छा गर्मी प्रतिरोध होता है; के अतिरिक्त, तांबे की मात्रा कम होने पर, कम सांद्रता वाले ठोस घोल में विघटित होने की प्रवृत्ति कम होती है, जो मिश्र धातु के गर्मी प्रतिरोध के लिए फायदेमंद है.
(2) निकल: मिश्र धातु में निकल और तांबा एक अघुलनशील टर्नरी यौगिक बना सकते हैं. जब निकेल की मात्रा कम हो (कुछ), जब निकल की मात्रा अधिक हो, अली 3 (CuNi) 2 बन गया है. इसलिए, निकल की उपस्थिति तांबे को ठोस घोल में कम कर सकती है. The measurement results of the lattice constant of the quenched state also proved the depletion of copper solute atoms in the alloy solid solution. When the iron content is very low, निकल सामग्री में वृद्धि मिश्र धातु की कठोरता को कम कर सकती है और मिश्र धातु के मजबूत प्रभाव को कम कर सकती है.
(3) लोहा: निकल की तरह, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, मिश्र धातु की कठोरता शुरू में लोहे की मात्रा में वृद्धि के साथ घट जाती है, लेकिन जब लोहे की मात्रा एक निश्चित मूल्य तक पहुँच जाती है, यह बढ़ने लगता है.
जब लोहा और निकल को AlCu . में मिलाया जाता है 2.2 मिलीग्राम 1.65 एक ही समय में मिश्र धातु, प्राकृतिक उम्र बढ़ने के शमन के तहत कठोरता की विशेषताएं बदल जाती हैं, शमन कृत्रिम उम्र बढ़ने, शमन और annealing समान हैं, और निकल और लोहे की समान सामग्री वाले भागों में एक मान दिखाई देता है. यहां, बुझती अवस्था में जाली स्थिरांक न्यूनतम प्रतीत होता है.
जब मिश्र धातु में लौह तत्व निकल सामग्री से अधिक होता है, ऐल 7 साथ में 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, AlCuNi चरण दिखाई देगा. तांबे युक्त टर्नरी चरण की उपस्थिति ठोस समाधान में तांबे की एकाग्रता को कम करती है. केवल जब लोहा और निकल सामग्री बराबर होती है, सभी अली 9 FeNi phases are formed. इस मामले में, क्योंकि अघुलनशील तांबा युक्त चरण बनाने के लिए कोई अतिरिक्त लोहा या निकल नहीं है, मिश्र धातु में तांबा न केवल S . बनाता है(अली 2 CuMg) चरण, लेकिन ठोस घोल में तांबे की सांद्रता को भी बढ़ाता है. यह मिश्र धातु की ताकत और इसकी गर्मी प्रतिरोध में सुधार करने के लिए फायदेमंद है.
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 FeNi प्रावस्था एक कठोर और भंगुर यौगिक है जिसमें Al . में बहुत कम विलेयता होती है. फोर्जिंग और गर्मी उपचार के बाद, जब वे संरचना में बिखरे हुए हैं, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. उदाहरण के लिए, में AlCu 2.2 मिलीग्राम 1.65 मिश्र धातु, मैं(नी)= 1.0%, . जोड़ना(फ़े)= 0.7%~0.9% मिश्र धातु धीरज शक्ति मूल्य.
(4) सिलिकॉन: जोड़ना(और)= 0.5% ~ 1.2% से 2A80 मिश्र धातु मिश्र धातु के कमरे के तापमान की ताकत बढ़ा सकती है, लेकिन मिश्र धातु की गर्मी प्रतिरोध को कम करें.
(5) टाइटेनियम: जोड़ना(आप)= 0.02% ~ 0.1% से 2A70 मिश्र धातु कास्ट अनाज को परिष्कृत कर सकते हैं और फोर्जिंग प्रक्रिया के प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं, जो गर्मी प्रतिरोध के लिए फायदेमंद है, लेकिन कमरे के तापमान के प्रदर्शन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है.
अल-क्यू-एमएन मिश्र धातु
अल-क्यू-एमएन श्रृंखला मिश्र धातुओं की मुख्य संयोजन संख्या 2A16 . है, 2ए17, आदि. मुख्य मिश्र धातु तत्वों के निम्नलिखित कार्य हैं::
(1) तांबा: कमरे के तापमान और उच्च तापमान पर, the strength of the alloy increases as the copper content increases. जब (साथ में) पहुँचती है 5.0%, the alloy strength is close to the value. इसके साथ - साथ, तांबा मिश्र धातु के वेल्डिंग प्रदर्शन में सुधार कर सकता है.
(2) मैंगनीज: गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं में सुधार करने के लिए मैंगनीज मुख्य तत्व है. यह ठोस विलयन में परमाणुओं की सक्रियता ऊर्जा को बढ़ा सकता है, reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, अवक्षेपित टी चरण का गठन और वृद्धि (अली 20 साथ में 2 एम.एन. 3) भी बहुत धीमा है, so the alloy has stable performance when heated for a long time at a certain high temperature. Adding appropriate manganese (मैं(एम.एन.)=0.6%~0.8%) can improve the room temperature strength and endurance strength of the alloy in the quenched and natural aging state. तथापि, अगर मैंगनीज सामग्री बहुत अधिक है, टी चरण में वृद्धि होगी, जो इंटरफ़ेस को बढ़ाएगा, प्रसार प्रभाव को तेज करें, and reduce the heat resistance of the alloy. इसके साथ - साथ, मैंगनीज मिश्र धातु वेल्डिंग के दौरान दरार की प्रवृत्ति को भी कम कर सकता है.
अल-क्यू-एमएन मिश्र धातु में जोड़े गए ट्रेस तत्व मैग्नीशियम हैं, टाइटेनियम और ज़िरकोनियम, जबकि मुख्य अशुद्धता तत्व लोहा हैं, सिलिकॉन, जस्ता, आदि. प्रभाव इस प्रकार हैं:
(1) मैगनीशियम: जब 2Al6 मिश्र धातु में तांबे और मैंगनीज की सामग्री अपरिवर्तित रहती है, जोड़ें(मिलीग्राम)=0.25%~0.45% to form a 2A17 alloy. Magnesium can increase the room temperature strength of the alloy and improve the heat resistance strength below 150~225℃. तथापि, जब तापमान फिर से बढ़ जाता है, the strength of the alloy decreases significantly. तथापि, मैग्नीशियम के अतिरिक्त मिश्र धातु के वेल्डिंग प्रदर्शन को खराब कर सकता है, तो गर्मी प्रतिरोधी वेल्डेबल 2A16 मिश्र धातु में, अशुद्धता (मिलीग्राम) मैं 0.05%.
(2) टाइटेनियम: टाइटेनियम जैसे-कास्ट अनाज को परिष्कृत कर सकता है, मिश्र धातु के पुन: क्रिस्टलीकरण तापमान में वृद्धि, अतिसंतृप्त ठोस विलयन की अपघटन प्रवृत्ति को कम करना, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. तथापि, जब(आप)>0.3%, मोटे सुई जैसे क्रिस्टल TiAl . का निर्माण 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(आप) मिश्र धातु का 0.1% ~ 0.2% के रूप में निर्दिष्ट किया गया है.
(3) zirconium: जब(Zr)=0.1%~0.25% को जोड़ा जाता है 2219 मिश्र धातु, अनाज को परिष्कृत किया जा सकता है, और मिश्र धातु के पुन: क्रिस्टलीकरण तापमान और ठोस समाधान की स्थिरता में सुधार किया जा सकता है, thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. तथापि, जब(Zr) उच्च है, अधिक भंगुर यौगिक ZrAl 3 उत्पादित किया जा सकता है.
(4) लोहा: जब(फ़े)>0.45% लौह मिश्र धातु में, अघुलनशील चरण Al7Cu2Fe बनता है, which can reduce the mechanical properties of the alloy in the quenched aging state and the endurance strength at 300℃. So limit ω(फ़े)<0.3%.
(5) सिलिकॉन: सिलिकॉन की एक छोटी राशि (मैं(और)≤0.4%) कमरे के तापमान यांत्रिक गुणों पर कोई स्पष्ट प्रभाव नहीं है, लेकिन यह 300 ℃ पर सहनशक्ति शक्ति को कम कर देता है; जब(और)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. इसलिए, सीमा(और)<0.3%.
(6) जस्ता: जिंक की थोड़ी मात्रा (मैं(Zn)= 0.3%) मिश्र धातु के कमरे के तापमान के प्रदर्शन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, लेकिन यह एल्यूमीनियम में तांबे की प्रसार दर को तेज कर सकता है और मिश्र धातु की स्थायी ताकत को 300 ℃ पर कम कर सकता है, तो यह तक सीमित है(Zn)< 0.1%.