2000 seria aluminiowa klasyfikacja
Stop Al-Cu-Mg
Główne numery kompozytowe stopów serii AI-Cu-Mg to 2A01, 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, itp. Głównymi dodatkami są miedź, magnez i mangan. Mają one następujący wpływ na stop:
kiedy ω(Mg) wynosi 1% ~ 2%, Oh(Cu) wzrasta od 1% Do 4%, wytrzymałość na rozciąganie stopu w stanie ulepszonym zwiększa się z 200 MPa do 380 MPa; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. kiedy ω(Cu) mieści się w granicach 1% ~ 4% i ω(Mg) wzrasta od 0.5% Do 2.0%, wzrasta wytrzymałość stopu na rozciąganie; kiedy ω(Mg) nadal rośnie, wytrzymałość stopu maleje.
Oh(Cu)=4,0% i ω(Mg)= 2,0% wartości wytrzymałości stopu na rozciąganie, Oh(Cu)=3%~4% i ω(Mg)= 0,5% ~ 1,3% stopu, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(Cu)=4%~6% i ω(Mg)= 1% ~ 2% może osiągnąć 490 ~ w wygaszonym naturalnym stanie starzenia. 510MPa.
Z wartości testu wytrzymałości wytrzymałościowej stopu Al-Cu-Mg przy ω(Mn)= 0,6% przy 200 ℃ i naprężeniu 160 MPa, można wiedzieć, że zawartość ω(Cu)=3,5%~6% i ω(Mg)= 1,2% ~ 2,0 % Stop, durable strength. W tym czasie, stop znajduje się na pseudobinarnym przekroju poprzecznym Al-S (Glin, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, to jest, kiedy ω(Mg)<1.2% i ω(Mg)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(Mg) zwiększa się do 3.0% albo więcej, trwała wytrzymałość stopu szybko spadnie.
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.
Stop binarny Al-Cu z ω(Cu)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% Mg może zmniejszać potencjał stałego roztworu α, which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. kiedy ω(Mg)>1.0%, zwiększa się lokalna korozja stopu, a wydłużenie gwałtownie maleje po korozji.
Dla stopów z ω(Cu)>4.0% i ω(Mg)>1.0%, magnez zmniejsza rozpuszczalność miedzi w aluminium. Stop zawiera nierozpuszczalny CuAl 2 i fazy S w stanie hartowanym. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(Cu)=3%~5% i 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. Oh(Mn) jest na ogół mniejsza niż 1%. Jeśli zawartość jest zbyt wysoka, może tworzyć się grubo (FeMn)Glin 6 kruche związki i zmniejszają plastyczność stopu.
Niewielką ilością pierwiastków śladowych dodanych do stopu Al-Cu-Mg są tytan i cyrkon, a zanieczyszczenia to głównie żelazo, krzem i cynk. Efekty są następujące:
(1) Tytan: Dodatek tytanu do stopu może uszlachetnić ziarna w stanie odlewniczym i zmniejszyć tendencję do tworzenia pęknięć podczas odlewania.
(2) Cyrkon: Niewielka ilość cyrkonu i tytanu ma podobne działanie, udoskonalić ziarna w stanie odlanym, zmniejszają skłonność do pęknięć odlewniczych i spawalniczych, 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, i nieznacznie poprawia wytrzymałość stopu niezawierającego manganu.
(3) Krzem: Stop Al-Cu-Mg o ω (Mg) mniej niż 1.0% i ω (I) więcej niż 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 Faza Si, it is beneficial to improve the artificial aging effect. Jednakże, kiedy ω(Mg) zwiększa się do 1.5%, po wygaśnięciu naturalnego starzenia lub sztucznego starzenia, wytrzymałość i odporność cieplna stopu zmniejszają się wraz ze wzrostem ω(I). Dlatego, Oh(I) should be reduced as much as possible. Ponadto, wzrost ω (I) zwiększy tendencję 2Al2, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. Dlatego, ω (I) w stopie jest na ogół ograniczone do 0.5% lub mniej. For alloys that require high plasticity, Oh (I) powinien być niższy.
(4) Żelazo: Żelazo i aluminium tworzą FeAl 3 związki. Żelazo rozpuści się w związkach utworzonych przez miedź, mangan, krzem i inne pierwiastki. Te gruboziarniste związki, które nie rozpuszczają się w roztworze stałym, zmniejszą plastyczność stopu i spowodują jego odkształcenie. Łatwo jest złamać, and the strengthening effect is obviously reduced. Niewielka ilość żelaza (mniej niż 0.25%) ma niewielki wpływ na właściwości mechaniczne stopu, co może poprawić tendencję do powstawania pęknięć podczas odlewania i spawania, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, zawartość żelaza i krzemu w stopie powinna być jak najniższa.
(5) Cynk: Niewielka ilość cynku (Oh(zn)= 0,1% ~ 0,5%) ma niewielki wpływ na właściwości mechaniczne stopu Al-Cu-Mg w temperaturze pokojowej, but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (zn) w stopie powinna być ograniczona do mniej niż 0.3%.
Stop Al-Cu-Mg-Fe-Ni
Główne numery kombinacji stopów serii Al-Cu-Mg-Fe-Ni to 2A70, 2A80, 2A90, itp. Każdy pierwiastek stopowy ma następujące funkcje:
(1) Miedź i magnez: 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, stopy znajdują się w α+S (Glin 2 CuMg) obszar dwufazowy, więc stopy mają wyższą wytrzymałość w temperaturze pokojowej i dobrą odporność na ciepło; Ponadto, Gdy zawartość miedzi jest niska, roztwór stały o niskim stężeniu ma niską tendencję do rozkładu, co jest korzystne dla odporności cieplnej stopu.
(2) Nikiel: Nikiel i miedź w stopie mogą tworzyć nierozpuszczalny związek trójskładnikowy. Gdy zawartość niklu jest niska (Niektóre), gdy zawartość niklu jest wysoka, Glin 3 (CuNi) 2 jest uformowany. Dlatego, obecność niklu może zmniejszyć zawartość miedzi w roztworze stałym. 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, zwiększenie zawartości niklu może zmniejszyć twardość stopu i zmniejszyć działanie wzmacniające stopu.
(3) Żelazo: Jak nikiel, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, twardość stopu początkowo maleje wraz ze wzrostem zawartości żelaza, ale gdy zawartość żelaza osiągnie określoną wartość, zaczyna rosnąć.
Po dodaniu żelaza i niklu do AlCu 2.2 Mg 1.65 jednocześnie stop, charakterystyka zmian twardości pod wpływem naturalnego starzenia, wygaszanie sztucznego starzenia, hartowanie i wyżarzanie są podobne, a wartość pojawia się w częściach o podobnej zawartości niklu i żelaza. Tutaj, stała sieci w stanie hartowanym wydaje się być minimalna.
Gdy zawartość żelaza w stopie jest większa niż zawartość niklu, Al 7 Cu 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, pojawi się faza AlCuNi. Pojawienie się fazy trójskładnikowej zawierającej miedź zmniejsza stężenie miedzi w roztworze stałym. Tylko wtedy, gdy zawartość żelaza i niklu jest równa, wszyscy Al 9 FeNi phases are formed. W tym przypadku, ponieważ nie ma nadmiaru żelaza lub niklu tworzącego nierozpuszczalną fazę zawierającą miedź, miedź w stopie nie tylko tworzy S(Glin 2 CuMg) faza, ale także zwiększa stężenie miedzi w roztworze stałym. Korzystne jest poprawienie wytrzymałości stopu i jego odporności cieplnej.
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 Faza FeNi jest związkiem twardym i kruchym o bardzo niskiej rozpuszczalności w Al. Po kuciu i obróbce cieplnej, gdy są rozproszone w strukturze, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. Na przykład, w AlCu 2.2 Mg 1.65 stop, Oh(W)=1,0%, dodanie ω(Fe)= 0,7% ~ 0,9% wartości wytrzymałości stopu.
(4) Krzem: Dodawanie ω(I)= 0,5% ~ 1,2% do stopu 2A80 może zwiększyć wytrzymałość stopu w temperaturze pokojowej, ale zmniejszyć odporność cieplną stopu.
(5) Tytan: Dodawanie ω(Z)Stop = 0,02% ~ 0,1% do 2A70 może udoskonalić ziarna odlewane i poprawić wydajność procesu kucia, co jest korzystne dla odporności na ciepło, ale ma niewielki wpływ na wydajność w temperaturze pokojowej.
Stop Al-Cu-Mn
Główne numery kombinacji stopów serii Al-Cu-Mn to 2A16, 2A17, itp. Główne pierwiastki stopowe pełnią następujące funkcje:
(1) Miedź: W temperaturze pokojowej i wysokiej temperaturze, the strength of the alloy increases as the copper content increases. kiedy ω (Cu) sięga 5.0%, the alloy strength is close to the value. Ponadto, miedź może poprawić wydajność spawania stopu.
(2) Mangan: Mangan jest głównym pierwiastkiem ulepszającym stopy żaroodporne. Może zwiększyć energię aktywacji atomów w roztworze stałym, reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, powstawanie i wzrost wytrąconej fazy T (Glin 20 Cu 2 Mn 3) jest również bardzo powolny, so the alloy has stable performance when heated for a long time at a certain high temperature. Adding appropriate manganese (Oh(Mn)= 0,6% ~ 0,8%) can improve the room temperature strength and endurance strength of the alloy in the quenched and natural aging state. Jednakże, jeśli zawartość manganu jest zbyt wysoka, faza T wzrośnie, co zwiększy interfejs, przyspieszyć efekt dyfuzji, and reduce the heat resistance of the alloy. Ponadto, mangan może również zmniejszyć tendencję do pękania podczas spawania stopów.
Pierwiastkami śladowymi dodanymi do stopu Al-Cu-Mn jest magnez, tytan i cyrkon, podczas gdy głównymi pierwiastkami zanieczyszczającymi jest żelazo, krzem, cynk, itp. Efekty są następujące:
(1) Magnez: Gdy zawartość miedzi i manganu w stopie 2Al6 pozostaje niezmieniona, dodaj 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℃. Jednakże, gdy temperatura ponownie wzrośnie, the strength of the alloy decreases significantly. Jednakże, dodatek magnezu może pogorszyć właściwości spawalnicze stopu, tak więc w żaroodpornym, spawalnym stopie 2A16, domieszka ω (Mg) ≤ 0.05%.
(2) Tytan: Tytan może rafinować ziarna w stanie odlanym, zwiększyć temperaturę rekrystalizacji stopu, zmniejszają tendencję do rozkładu przesyconego roztworu stałego, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. Jednakże, kiedy ω(Z)>0.3%, powstawanie grubego, igłowanego kryształu TiAl 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(Z) stopu określa się jako 0,1% ~ 0,2%.
(3) Cyrkon: kiedy ω(Zr)Dodano = 0,1% ~ 0,25%. 2219 stop, ziarna można rafinować, oraz można poprawić temperaturę rekrystalizacji stopu i stabilność roztworu stałego, thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. Jednakże, kiedy ω(Zr) jest wysoki, bardziej kruchy związek ZrAl 3 można wyprodukować.
(4) Żelazo: kiedy ω(Fe)>0.45% w stopie żelaza, tworzy się nierozpuszczalna faza Al7Cu2Fe, 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) Krzem: Niewielka ilość silikonu (Oh(I)≤0,4%) nie ma oczywistego wpływu na właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej, ale zmniejsza wytrzymałość wytrzymałościową przy 300 ℃; kiedy ω(I)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. Dlatego, limit o(I)<0.3%.
(6) Cynk: Niewielka ilość cynku (Oh(zn)=0,3%) nie ma wpływu na zachowanie stopu w temperaturze pokojowej, ale może przyspieszyć szybkość dyfuzji miedzi w aluminium i zmniejszyć trwałą wytrzymałość stopu w temperaturze 300 ℃, więc jest ograniczone do ω(zn)< 0.1%.