2000 siri aluminium pengelasan
Aloi Al-Cu-Mg
Nombor komposit utama aloi siri AI-Cu-Mg ialah 2A01, 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, dan lain-lain. Unsur tambahan utama adalah tembaga, magnesium dan mangan. Mereka mempunyai kesan berikut pada aloi:
Apabila ω(Mg) ialah 1%~2%, ω(Dengan) meningkat daripada 1% kepada 4%, kekuatan tegangan aloi dalam keadaan dipadamkan ditingkatkan daripada 200MPa kepada 380MPa; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. Apabila ω(Dengan) adalah dalam lingkungan 1%~4% dan ω(Mg) meningkat daripada 0.5% kepada 2.0%, kekuatan tegangan aloi meningkat; apabila ω(Mg) terus meningkat, kekuatan aloi berkurangan.
ω(Dengan)=4.0% dan ω(Mg)=2.0% nilai kekuatan tegangan aloi, ω(Dengan)=3%~4% dan ω(Mg)=0.5%~1.3% aloi, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(Dengan)=4%~6% dan ω(Mg)=1%~2% boleh mencapai 490~ dalam keadaan penuaan semula jadi yang dipadamkan. 510MPa.
Daripada nilai ujian kekuatan daya tahan aloi Al-Cu-Mg dengan ω(Mn)=0.6% pada tekanan 200℃ dan 160MPa, dapat diketahui bahawa kandungan ω(Dengan)=3.5%~6% dan ω(Mg)=1.2%~2.0 % Aloi, durable strength. Pada masa ini, aloi terletak pada keratan rentas pseudo-binary Al-S (Al, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, itu dia, apabila ω(Mg)<1.2% dan ω(Mg)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(Mg) meningkat kepada 3.0% atau lebih, kekuatan kekal aloi akan berkurangan dengan cepat.
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.
Aloi binari Al-Cu dengan ω(Dengan)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% Mg boleh mengurangkan potensi larutan pepejal α, which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. Apabila ω(Mg)>1.0%, kakisan tempatan aloi meningkat, dan pemanjangan berkurangan dengan mendadak selepas kakisan.
Untuk aloi dengan ω(Dengan)>4.0% dan ω(Mg)>1.0%, magnesium mengurangkan keterlarutan kuprum dalam aluminium. Aloi mempunyai CuAl yang tidak larut 2 dan fasa S dalam keadaan dipadamkan. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(Dengan)=3%~5% dan ω(Mg)=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. ω(Mn) secara amnya kurang daripada 1%. Jika kandungannya terlalu tinggi, ia boleh membentuk kasar (FeMn)Al 6 sebatian rapuh dan mengurangkan keplastikan aloi.
Sebilangan kecil unsur surih yang ditambah kepada aloi Al-Cu-Mg ialah titanium dan zirkonium, dan kekotoran adalah terutamanya besi, silikon dan zink. Kesannya adalah seperti berikut:
(1) titanium: Penambahan titanium pada aloi boleh menapis butiran as-cast dan mengurangkan kecenderungan untuk membentuk retak semasa tuangan.
(2) Zirkonium: Sebilangan kecil zirkonium dan titanium mempunyai kesan yang sama, menapis bijirin as-cast, mengurangkan kecenderungan tuangan dan retakan kimpalan, 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, dan sedikit meningkatkan kekuatan aloi bebas mangan.
(3) silikon: Aloi Al-Cu-Mg dengan ω (Mg) kurang daripada 1.0% dan ω (Dan) lebih daripada 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 Jika fasa, it is beneficial to improve the artificial aging effect. Namun begitu, apabila ω(Mg) meningkat kepada 1.5%, selepas pelindapkejutan penuaan semula jadi atau rawatan penuaan buatan, kekuatan dan rintangan haba aloi akan berkurangan dengan pertambahan ω(Dan). Oleh itu, ω(Dan) should be reduced as much as possible. Sebagai tambahan, peningkatan dalam ω (Dan) akan meningkatkan kecenderungan 2Al2, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. Oleh itu, yang ω (Dan) dalam aloi secara amnya terhad kepada 0.5% atau kurang. For alloys that require high plasticity, ω (Dan) sepatutnya lebih rendah.
(4) besi: Besi dan aluminium membentuk FeAl 3 sebatian. Besi akan larut ke dalam sebatian yang dibentuk oleh kuprum, mangan, silikon dan unsur-unsur lain. Sebatian kasar yang tidak larut dalam larutan pepejal ini akan mengurangkan keplastikan aloi dan menyebabkan aloi menjadi cacat.. Ia mudah retak, and the strengthening effect is obviously reduced. Sebilangan kecil besi (kurang daripada 0.25%) mempunyai sedikit kesan ke atas sifat mekanikal aloi, yang boleh meningkatkan kecenderungan pembentukan retak semasa tuangan dan kimpalan, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, kandungan besi dan silikon dalam aloi hendaklah serendah mungkin.
(5) Zink: Sebilangan kecil zink (ω(Zn)=0.1%~0.5%) mempunyai sedikit kesan ke atas sifat mekanikal aloi Al-Cu-Mg pada suhu bilik, but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (Zn) dalam aloi hendaklah dihadkan kepada kurang daripada 0.3%.
Aloi Al-Cu-Mg-Fe-Ni
Nombor gabungan utama aloi siri Al-Cu-Mg-Fe-Ni ialah 2A70, 2A80, 2A90, dan lain-lain. Setiap elemen aloi mempunyai fungsi berikut:
(1) Kuprum dan magnesium: 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, aloi terletak dalam α+S (Al 2 CuMg) rantau dua fasa, jadi aloi mempunyai kekuatan suhu bilik yang lebih tinggi dan rintangan haba yang baik; sebagai tambahan, Apabila kandungan kuprum rendah, larutan pepejal berkepekatan rendah mempunyai kecenderungan rendah untuk terurai, yang bermanfaat kepada rintangan haba aloi.
(2) nikel: Nikel dan kuprum dalam aloi boleh membentuk sebatian ternary yang tidak larut. Apabila kandungan nikel rendah (Sesetengah), apabila kandungan nikel tinggi, Al 3 (CuNi) 2 telah terbentuk. Oleh itu, kehadiran nikel boleh mengurangkan kuprum dalam larutan pepejal. 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, meningkatkan kandungan nikel boleh mengurangkan kekerasan aloi dan mengurangkan kesan pengukuhan aloi.
(3) besi: Seperti nikel, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, kekerasan aloi pada mulanya berkurangan dengan peningkatan kandungan besi, tetapi apabila kandungan besi mencapai nilai tertentu, ia mula meningkat.
Apabila besi dan nikel ditambah kepada AlCu 2.2 Mg 1.65 aloi pada masa yang sama, ciri-ciri kekerasan berubah di bawah pelindapkejutan penuaan semula jadi, pelindapkejutan penuaan buatan, pelindapkejutan dan penyepuhlindapan adalah serupa, dan nilai muncul pada bahagian dengan kandungan nikel dan besi yang serupa. Di sini, pemalar kekisi dalam keadaan dipadamkan nampaknya adalah minimum.
Apabila kandungan besi dalam aloi lebih besar daripada kandungan nikel, Al 7 Dengan 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, fasa AlCuNi akan muncul. Penampilan fasa terner yang mengandungi kuprum mengurangkan kepekatan kuprum dalam larutan pepejal. Hanya apabila kandungan besi dan nikel adalah sama, semua Al 9 FeNi phases are formed. Dalam kes ini, kerana tiada lebihan besi atau nikel untuk membentuk fasa tidak larut yang mengandungi kuprum, kuprum dalam aloi bukan sahaja membentuk S(Al 2 CuMg) fasa, tetapi juga meningkatkan kepekatan kuprum dalam larutan pepejal. Ia berfaedah untuk meningkatkan kekuatan aloi dan rintangan habanya.
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 Fasa FeNi ialah sebatian keras dan rapuh dengan keterlarutan yang sangat rendah dalam Al. Selepas penempaan dan rawatan haba, apabila mereka tersebar dalam struktur, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. Sebagai contoh, dalam AlCu 2.2 Mg 1.65 aloi, ω(Ni)=1.0%, menambah ω(Fe)=0.7%~0.9% nilai kekuatan ketahanan aloi.
(4) silikon: Menambah ω(Dan)=0.5%~1.2% kepada aloi 2A80 boleh meningkatkan kekuatan suhu bilik aloi, tetapi mengurangkan rintangan haba aloi.
(5) titanium: Menambah ω(awak)=0.02%~0.1% kepada aloi 2A70 boleh menapis bijirin as-cast dan meningkatkan prestasi proses penempaan, yang bermanfaat untuk rintangan haba, tetapi mempunyai sedikit kesan ke atas prestasi suhu bilik.
Aloi Al-Cu-Mn
Nombor gabungan utama aloi siri Al-Cu-Mn ialah 2A16, 2A17, dan lain-lain. Unsur pengaloian utama mempunyai fungsi berikut:
(1) Tembaga: Pada suhu bilik dan suhu tinggi, the strength of the alloy increases as the copper content increases. Apabila ω (Dengan) mencapai 5.0%, the alloy strength is close to the value. Sebagai tambahan, tembaga boleh meningkatkan prestasi kimpalan aloi.
(2) Mangan: Mangan adalah unsur utama untuk meningkatkan aloi tahan haba. Ia boleh meningkatkan tenaga pengaktifan atom dalam larutan pepejal, reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, pembentukan dan pertumbuhan fasa T termendak (Al 20 Dengan 2 Mn 3) juga sangat perlahan, so the alloy has stable performance when heated for a long time at a certain high temperature. Adding appropriate manganese (ω(Mn)=0.6%~0.8%) can improve the room temperature strength and endurance strength of the alloy in the quenched and natural aging state. Namun begitu, jika kandungan mangan terlalu tinggi, fasa T akan meningkat, yang akan meningkatkan antara muka, mempercepatkan kesan resapan, and reduce the heat resistance of the alloy. Sebagai tambahan, mangan juga boleh mengurangkan kecenderungan untuk retak semasa kimpalan aloi.
Unsur surih yang ditambah kepada aloi Al-Cu-Mn ialah magnesium, titanium dan zirkonium, manakala unsur kekotoran utama ialah besi, silikon, zink, dan lain-lain. Kesannya adalah seperti berikut:
(1) Magnesium: Apabila kandungan kuprum dan mangan dalam aloi 2Al6 tidak berubah, tambah ω(Mg)=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℃. Namun begitu, apabila suhu meningkat semula, the strength of the alloy decreases significantly. Namun begitu, penambahan magnesium boleh merosot prestasi kimpalan aloi, jadi dalam aloi 2A16 boleh dikimpal tahan haba, kekotoran ω (Mg) ≤ 0.05%.
(2) titanium: Titanium boleh menapis bijirin as-cast, meningkatkan suhu penghabluran semula aloi, mengurangkan kecenderungan penguraian larutan pepejal supertepu, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. Namun begitu, apabila ω(awak)>0.3%, pembentukan TiAl kristal seperti jarum yang kasar 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(awak) aloi ditentukan sebagai 0.1%~0.2%.
(3) Zirkonium: apabila ω(Zr)=0.1%~0.25% ditambah kepada 2219 aloi, bijirin boleh ditapis, dan suhu penghabluran semula aloi dan kestabilan larutan pepejal boleh dipertingkatkan, thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. Namun begitu, apabila ω(Zr) adalah tinggi, sebatian yang lebih rapuh ZrAl 3 boleh dihasilkan.
(4) besi: Apabila ω(Fe)>0.45% dalam aloi besi, fasa tidak larut Al7Cu2Fe terbentuk, which can reduce the mechanical properties of the alloy in the quenched aging state and the endurance strength at 300℃. So limit ω(Fe)<0.3%.
(5) silikon: Sebilangan kecil silikon (ω(Dan)≤0.4%) tidak mempunyai kesan yang jelas terhadap sifat mekanikal suhu bilik, tetapi ia mengurangkan kekuatan daya tahan pada 300 ℃; apabila ω(Dan)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. Oleh itu, hadkan ω(Dan)<0.3%.
(6) Zink: Sebilangan kecil zink (ω(Zn)=0.3%) tidak mempunyai kesan ke atas prestasi suhu bilik aloi, tetapi ia boleh mempercepatkan kadar resapan kuprum dalam aluminium dan mengurangkan kekuatan kekal aloi pada 300 ℃, jadi ia terhad kepada ω(Zn)< 0.1%.