2000 시리즈 알루미늄 분류
Al-Cu-Mg 합금
AI-Cu-Mg 계열 합금의 주요 합성 수는 2A01입니다., 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, 등. 주요 첨가 요소는 구리입니다., 마그네슘과 망간. 그들은 합금에 다음과 같은 영향을 미칩니다.:
언제 ω(마그네슘) 1%~2%, ω(와 함께) 부터 증가 1% 에게 4%, 담금질 상태에서 합금의 인장 강도는 200MPa에서 380MPa로 증가합니다.; 담금질된 자연 시효 상태에서 합금의 인장 강도가 300MPa에서 480MPa로 증가합니다.. 언제 ω(와 함께) 1%~4% 이내이고 ω(마그네슘) 부터 증가 0.5% 에게 2.0%, 합금의 인장 강도가 증가합니다.; 언제 ω(마그네슘) 계속 증가, 합금의 강도가 감소.
ω(와 함께)=4.0% 및 ω(마그네슘)=2.0% 합금 인장 강도 값, ω(와 함께)=3%~4% 및 ω(마그네슘)=0.5%~1.3% 합금, 담금질 자연 노화 효과. 실험에 따르면 Al-Cu-Mg 3원 합금의 인장 강도는 Ω(와 함께)=4%~6% 및 ω(마그네슘)=1%~2%는 담금질된 자연 노화 상태에서 490~에 도달할 수 있습니다.. 510MPa.
ω가 있는 Al-Cu-Mg 합금의 내구 강도 시험 값에서(미네소타)=200℃ 및 160MPa 응력에서 0.6%, ω의 내용을 알 수 있다.(와 함께)=3.5%~6% 및 ω(마그네슘)=1.2%~2.0 % 합금, 내구성 있는 강도. 이때, 합금은 Al-S의 유사 이진 단면에 있습니다. (알, CuMg) 아니면 이 근처에. 유사 이원 단면에서 멀리 떨어진 합금의 경우, 그건, 언제 ω(마그네슘)<1.2% 그리고 ω(마그네슘)>2.0%, 영구적인 힘이 감소합니다. 만약 Ω(마그네슘) 로 증가한다 3.0% 이상, 합금의 영구 강도는 급격히 감소합니다.
250°C 및 100MPa 응력에서의 테스트에서도 유사한 법칙이 얻어졌습니다.. 문헌에서는 300°C에서 영구 강도를 갖는 합금이 마그네슘 함량이 더 높은 Al-S 이원 단면 오른쪽의 α+S 상 영역에 위치한다고 지적합니다..
ω가 있는 Al-Cu 이원 합금(와 함께)=3%~5%는 담금질된 자연 노화 상태에서 내식성이 매우 낮습니다.. 첨가 0.5% Mg는 α 고용체의 잠재력을 감소시킬 수 있습니다., 합금의 내식성을 부분적으로 향상시킬 수 있습니다.. 언제 ω(마그네슘)>1.0%, 합금의 국부 부식이 증가합니다., 부식 후 연신율이 급격히 감소합니다..
ω가 있는 합금의 경우(와 함께)>4.0% 그리고 ω(마그네슘)>1.0%, 마그네슘은 알루미늄에서 구리의 용해도를 감소시킵니다.. 합금에는 불용성 CuAl이 있습니다 2 및 담금질 상태의 S상. 이러한 상의 존재는 부식을 가속화합니다. . Ω와의 합금(와 함께)=3%~5% 및 ω(마그네슘)=1%~4%는 동일 상 구역에 위치하며 담금질된 자연 노화 상태에서 유사한 내식성을 가집니다.. α-S 상 영역의 합금은 α-CuAl보다 내식성이 더 나쁩니다. 2 -S지역. 입계 부식은 Al-Cu-Mg 합금의 주요 부식 경향입니다..
주로 철의 유해한 영향을 제거하고 내식성을 향상시키기 위해 Al-Cu-Mg 합금에 망간을 첨가합니다.. 망간은 합금의 실온 강도를 약간 증가시킬 수 있습니다., 하지만 가소성을 감소시킵니다. 망간은 또한 Al-Cu-Mg 합금의 인공 노화 과정을 지연 및 약화시키고 합금의 내열 강도를 향상시킬 수 있습니다.. 망간은 또한 Al-Cu-Mg 합금이 압출 효과를 갖게 하는 주요 요인 중 하나입니다.. ω(미네소타) 일반적으로 다음보다 작습니다. 1%. 내용물이 너무 많으면, 거칠게 형성될 수 있습니다 (여성)알 6 취성 화합물 및 합금의 가소성을 감소.
Al-Cu-Mg 합금에 첨가되는 소량의 미량 원소는 티타늄과 지르코늄입니다., 불순물은 주로 철, 실리콘과 아연. 효과는 다음과 같습니다:
(1) 티탄: 합금에 티타늄을 추가하면 주조된 입자를 미세화하고 주조 중 균열이 형성되는 경향을 줄일 수 있습니다..
(2) 지르코늄: 소량의 지르코늄과 티타늄은 유사한 효과를 나타냅니다., 주조된 곡물을 정제하다, 주조 및 용접 균열의 경향을 감소, 잉곳 및 용접 조인트의 가소성을 향상시킵니다.. 지르코늄 첨가는 망간 함유 합금 냉간 성형품의 강도에 영향을 미치지 않습니다., 무망간 합금의 강도를 약간 향상시킵니다..
(3) 규소: ω가 있는 Al-Cu-Mg 합금 (마그네슘) 미만 1.0% 그리고 ω (그리고) 이상 0.5%, 자연 노화 능력에 영향을 주지 않으면서 인공 노화의 속도와 강도를 향상시킬 수 있는. 규소와 마그네슘이 Mg를 형성하기 때문에 2 만약 위상, 인공 노화 효과를 향상시키는 데 도움이됩니다.. 하지만, 언제 ω(마그네슘) 로 증가한다 1.5%, 자연노화 또는 인공노화 치료 후, ω가 증가함에 따라 합금의 강도와 내열성이 감소합니다.(그리고). 그러므로, ω(그리고) 최대한 줄여야 한다. 게다가, ω의 증가 (그리고) 2Al2의 경향을 증가시킬 것입니다, 2리베팅 시 균열을 형성하고 소성을 감소시키는 A06 및 기타 합금. 그러므로, ω (그리고) 합금에서 일반적으로 제한 0.5% 이하. 높은 소성을 요구하는 합금용, ω (그리고) 더 낮아야 한다.
(4) 철: 철 및 알루미늄 형태 FeAl 3 화합물. 철은 구리에 의해 형성된 화합물에 용해됩니다., 망간, 실리콘 및 기타 요소. 고용체에 용해되지 않는 이러한 거친 화합물은 합금의 가소성을 감소시키고 합금을 변형시키는 원인이 됩니다.. 깨지기 쉽습니다, 강화 효과가 확연히 감소합니다. 소량의 철분 (미만 0.25%) 합금의 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않습니다., 주조 및 용접 중 균열 형성 경향을 개선할 수 있는, 그러나 자연적인 노화 속도를 줄입니다.. 고가소성 재료를 얻기 위해서는, 합금의 철 및 규소 함량은 가능한 한 낮아야 합니다..
(5) 아연: 소량의 아연 (ω(아연)=0.1%~0.5%) 실온에서 Al-Cu-Mg 합금의 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않습니다., 그러나 합금의 내열성을 감소시킵니다.. Ω (아연) 합금에서 이하로 제한되어야 합니다 0.3%.
Al-Cu-Mg-Fe-Ni 합금
Al-Cu-Mg-Fe-Ni 계열 합금의 주요 조합 번호는 2A70입니다., 2A80, 2A90, 등. 각 합금 원소에는 다음과 같은 기능이 있습니다.:
(1) 구리 및 마그네슘: 위 합금의 상온 강도와 내열성에 대한 구리 및 마그네슘 함량의 영향은 Al-Cu-Mg 합금과 유사합니다.. 이 합금 시리즈의 구리 및 마그네슘 함량은 Al-Cu-Mg 합금의 함량보다 낮기 때문에, 합금은 α+S에 있습니다. (알 2 CuMg) 2상 영역, 그래서 합금은 더 높은 실온 강도와 우수한 내열성을 가지고 있습니다.; 게다가, 구리 함량이 낮을 때, 저농도 고용체는 분해 경향이 낮습니다., 합금의 내열성에 유익한.
(2) 니켈: 합금의 니켈과 구리는 불용성 삼원 화합물을 형성할 수 있습니다.. 니켈 함량이 낮을 때 (일부), 니켈 함량이 높을 때, 알 3 (쿠니) 2 로 이루어져. 그러므로, 니켈의 존재는 고용체에서 구리를 감소시킬 수 있습니다. 담금질 상태의 격자 상수 측정 결과도 합금 고용체 내 구리 용질 원자의 고갈을 입증했습니다.. 철분 함량이 매우 낮을 때, 니켈 함량을 증가시키면 합금의 경도를 감소시키고 합금의 강화 효과를 감소시킬 수 있습니다..
(3) 철: 니켈처럼, 철은 또한 고용체에서 구리의 농도를 감소시킬 수 있습니다. 니켈 함량이 매우 낮은 경우, 합금의 경도는 철 함량이 증가함에 따라 초기에 감소합니다., 그러나 철분 함량이 특정 값에 도달하면, 그것은 증가하기 시작합니다.
AlCu에 철과 니켈을 첨가하면 2.2 마그네슘 1.65 동시에 합금, 담금질 자연 노화에 따른 경도 변화 특성, 인공 노화 억제, 담금질과 어닐링은 유사합니다., 니켈과 철의 함량이 유사한 부분에 값이 나타납니다.. 여기, 담금질 상태의 격자 상수는 최소로 나타납니다..
합금의 철 함량이 니켈 함량보다 많을 때, 알 7 와 함께 2 Fe 단계가 나타납니다. 합금의 니켈 함량이 철 함량보다 높을 때, AlCuNi 단계가 나타납니다. 구리 함유 삼원상의 출현으로 고용체 내 구리 농도 감소. 철과 니켈 함량이 같을 때만, 모든 알 9 FeNi 상이 형성됨. 이 경우, 불용성 구리 함유 상을 형성하는 과잉 철 또는 니켈이 없기 때문에, 합금의 구리는 S를 형성할 뿐만 아니라(알 2 CuMg) 단계, 또한 고용체에서 구리 농도를 증가시킵니다.. 합금의 강도 및 내열성을 향상시키는 데 유리합니다..
철과 니켈의 함량은 합금의 내열성에 영향을 미칠 수 있습니다.. 디 알 9 FeNi상은 Al에 대한 용해도가 매우 낮은 단단하고 부서지기 쉬운 화합물입니다.. 단조 및 열처리 후, 구조에 분산되어 있을 때, 합금의 내열성을 크게 향상시킬 수 있습니다.. 예를 들어, 알큐에서 2.2 마그네슘 1.65 합금, ω(Ni)=1.0%, ω 추가(철)=0.7%~0.9% 합금 내구 강도 값.
(4) 규소: ω 추가(그리고)=0.5%~1.2% ~ 2A80 합금은 합금의 실온 강도를 증가시킬 수 있습니다., 그러나 합금의 내열성을 감소.
(5) 티탄: ω 추가(너)=0.02%~0.1% ~ 2A70 합금은 주조 입자를 미세화하고 단조 공정 성능을 향상시킬 수 있습니다., 내열성에 유익한, 그러나 실온 성능에는 거의 영향을 미치지 않습니다..
Al-Cu-Mn 합금
Al-Cu-Mn 계열 합금의 주요 조합 번호는 2A16입니다., 2A17, 등. 주요 합금 원소에는 다음과 같은 기능이 있습니다.:
(1) 구리: 실온 및 고온에서, 구리 함량이 증가함에 따라 합금의 강도가 증가합니다.. 언제 ω (와 함께) 도달 5.0%, 합금 강도는 값에 가깝습니다. 게다가, 구리는 합금의 용접 성능을 향상시킬 수 있습니다.
(2) 망간: 망간은 내열합금 개선의 주원소. 고용체에서 원자의 활성화 에너지를 증가시킬 수 있습니다., 용질 원자의 확산 계수와 고용체의 분해 속도를 줄입니다.. 고용체가 분해되면, 침전된 T 상의 형성 및 성장 (알 20 와 함께 2 미네소타 3) 또한 매우 느립니다, 따라서 합금은 특정 고온에서 장시간 가열될 때 안정적인 성능을 갖습니다.. 적절한 망간 첨가 (ω(미네소타)=0.6%~0.8%) 담금질 및 자연 노화 상태에서 합금의 실온 강도 및 내구성 강도를 향상시킬 수 있습니다.. 하지만, 망간 함량이 너무 높으면, T 단계가 증가합니다, 인터페이스를 증가시킬 것입니다, 확산 효과를 가속화, 합금의 내열성을 감소시킵니다.. 게다가, 망간은 또한 합금 용접 중 균열 경향을 줄일 수 있습니다..
Al-Cu-Mn 합금에 첨가된 미량원소는 마그네슘, 티타늄과 지르코늄, 주요 불순물 요소는 철, 규소, 아연, 등. 효과는 다음과 같습니다:
(1) 마그네슘: 2Al6 합금의 구리 및 망간의 함량이 변하지 않는 경우, ω를 추가(마그네슘)=0.25%~0.45%로 2A17 합금 형성. 마그네슘은 합금의 상온 강도를 높이고 150~225℃ 이하에서 내열 강도를 향상시킬 수 있습니다.. 하지만, 다시 온도가 올라가면, 합금의 강도가 크게 감소합니다.. 하지만, 마그네슘의 첨가는 합금의 용접 성능을 저하시킬 수 있습니다, 그래서 내열 용접 가능한 2A16 합금에서, 불순물 ω (마그네슘) ≤ 0.05%.
(2) 티탄: 티타늄은 주조된 입자를 정제할 수 있습니다., 합금의 재결정 온도를 증가, 과포화 고용체의 분해 경향 감소, 고온에서 합금의 구조를 안정화시킵니다.. 하지만, 언제 ω(너)>0.3%, 거친 침상 결정 TiAl의 형성 3 화합물은 합금의 내열성을 감소시킵니다.. Ω(너) 합금의 0.1%~0.2%로 지정됩니다.
(3) 지르코늄: 언제 ω(Zr)=0.1%~0.25%가 추가됩니다. 2219 합금, 곡물을 정제할 수 있습니다, 합금의 재결정 온도와 고용체의 안정성을 향상시킬 수 있습니다., 이를 통해 합금의 내열성을 향상시키고 합금의 용접성과 용접의 연성을 향상시킵니다.. 하지만, 언제 ω(Zr) 높다, 더 취성 화합물 ZrAl 3 생산할 수 있다.
(4) 철: 언제 ω(철)>0.45% 철 합금에서, 불용성 상 Al7Cu2Fe가 형성된다, 이는 담금질 시효 상태에서 합금의 기계적 성질과 300℃에서의 내구성 강도를 감소시킬 수 있습니다.. 그러니까 Ω를 제한해(철)<0.3%.
(5) 규소: 소량의 실리콘 (ω(그리고)≤0.4%) 실온 기계적 특성에 명백한 영향이 없습니다., 그러나 300℃에서는 내구강도를 감소시킨다.; 언제 ω(그리고)>0.4%, 또한 실온의 기계적 특성을 감소시킵니다.. 그러므로, 한계 ω(그리고)<0.3%.
(6) 아연: 소량의 아연 (ω(아연)=0.3%) 합금의 실온 성능에 영향을 미치지 않습니다., 그러나 알루미늄에서 구리의 확산 속도를 가속화하고 300℃에서 합금의 영구 강도를 감소시킬 수 있습니다., 따라서 ω로 제한됩니다.(아연)< 0.1%.