2000 aluminiu de serie clasificare
Aliaj Al-Cu-Mg
Principalele numere compozite ale aliajelor din seria AI-Cu-Mg sunt 2A01, 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, etc. Principalele elemente aditive sunt cuprul, magneziu și mangan. Ele au următoarele efecte asupra aliajului:
Când ω(Mg) este 1%~2%, Oh(Cu) creşte de la 1% la 4%, rezistența la tracțiune a aliajului în stare de stingere crește de la 200MPa la 380MPa; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. Când ω(Cu) este între 1%~4% și ω(Mg) creşte de la 0.5% la 2.0%, rezistența la rupere a aliajului crește; când ω(Mg) continuă să crească, rezistența aliajului scade.
Oh(Cu)=4,0% și ω(Mg)=2,0% valoarea rezistenței la rupere a aliajului, Oh(Cu)=3%~4% și ω(Mg)= 0,5% ~ 1,3% aliaj, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(Cu)=4%~6% și ω(Mg)=1%~2% poate ajunge la 490~ în starea naturală de îmbătrânire stinsă. 510MPa.
Din valoarea de testare a rezistenței de anduranță a aliajului Al-Cu-Mg cu ω(Mn)= 0,6% la 200℃ și stres de 160MPa, se poate şti că conţinutul lui ω(Cu)=3,5%~6% și ω(Mg)=1,2%~2,0 % Aliaj, durable strength. Momentan, aliajul este situat pe secțiunea transversală pseudo-binară a Al-S (Al, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, acesta este, când ω(Mg)<1.2% și ω(Mg)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(Mg) este crescută la 3.0% sau mai mult, rezistenţa permanentă a aliajului va scădea rapid.
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.
Aliajul binar Al-Cu cu ω(Cu)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% Mg poate reduce potențialul soluției solide α, which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. Când ω(Mg)>1.0%, coroziunea locală a aliajului crește, iar alungirea scade brusc după coroziune.
Pentru aliajele cu ω(Cu)>4.0% și ω(Mg)>1.0%, magneziul reduce solubilitatea cuprului în aluminiu. Aliajul are CuAl insolubil 2 și fazele S în starea de stingere. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(Cu)=3%~5% și 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) este în general mai mică decât 1%. Dacă conținutul este prea mare, se poate forma grosier (FeMn)Al 6 compuși fragili și reduc plasticitatea aliajului.
O cantitate mică de oligoelemente adăugate aliajului Al-Cu-Mg sunt titanul și zirconiul, iar impuritățile sunt în principal fier, siliciu si zinc. Efectele sunt după cum urmează:
(1) Titan: Adăugarea de titan la aliaj poate rafina boabele turnate și poate reduce tendința de a forma fisuri în timpul turnării.
(2) zirconiu: O cantitate mică de zirconiu și titan au efecte similare, rafinați boabele turnate, reduce tendința de apariție a fisurilor de turnare și sudare, 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, și îmbunătățește ușor rezistența aliajului fără mangan.
(3) Siliciu: Aliaj Al-Cu-Mg cu ω (Mg) mai puțin decât 1.0% și ω (Si) mai mult decât 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. in orice caz, când ω(Mg) este crescută la 1.5%, după stingerea îmbătrânirii naturale sau a tratamentului de îmbătrânire artificială, rezistența și rezistența la căldură a aliajului vor scădea odată cu creșterea lui ω(Si). Prin urmare, Oh(Si) should be reduced as much as possible. în plus, creșterea ω (Si) va crește tendința 2Al2, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. Prin urmare, ω (Si) în aliaj este în general limitată la 0.5% sau mai putin. For alloys that require high plasticity, Oh (Si) ar trebui să fie mai jos.
(4) Fier: Fierul și aluminiul formează FeAl 3 compuși. Fierul se va dizolva în compușii formați din cupru, mangan, siliciu și alte elemente. Acești compuși grosieri care nu se dizolvă în soluție solidă vor reduce plasticitatea aliajului și vor cauza deformarea aliajului.. Este ușor de spart, and the strengthening effect is obviously reduced. O cantitate mică de fier (mai puțin decât 0.25%) are un efect redus asupra proprietăților mecanice ale aliajului, care poate îmbunătăți tendința de formare a fisurilor în timpul turnării și sudării, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, conținutul de fier și siliciu din aliaj trebuie să fie cât mai scăzut posibil.
(5) Zinc: O cantitate mică de zinc (Oh(Zn)=0,1%~0,5%) are un efect redus asupra proprietăților mecanice ale aliajului Al-Cu-Mg la temperatura camerei, but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (Zn) în aliaj ar trebui să fie limitată la mai puțin de 0.3%.
Aliaj Al-Cu-Mg-Fe-Ni
Principalele numere de combinație ale aliajelor din seria Al-Cu-Mg-Fe-Ni sunt 2A70, 2A80, 2A90, etc. Fiecare element din aliaj are următoarele funcții:
(1) Cupru și magneziu: 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, aliajele sunt situate în α+S (Al 2 CuMg) regiune în două faze, astfel încât aliajele au o rezistență mai mare la temperatura camerei și o rezistență bună la căldură; în plus, Când conținutul de cupru este scăzut, soluția solidă cu concentrație scăzută are o tendință scăzută de descompunere, ceea ce este benefic pentru rezistența la căldură a aliajului.
(2) Nichel: Nichelul și cuprul din aliaj pot forma un compus ternar insolubil. Când conținutul de nichel este scăzut (Unele), când conținutul de nichel este ridicat, Al 3 (CuNi) 2 este format. Prin urmare, prezența nichelului poate reduce cuprul din soluția solidă. 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, creșterea conținutului de nichel poate reduce duritatea aliajului și poate reduce efectul de întărire al aliajului.
(3) Fier: Ca nichelul, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, duritatea aliajului scade iniţial odată cu creşterea conţinutului de fier, dar când conţinutul de fier atinge o anumită valoare, începe să crească.
Când fier și nichel sunt adăugate la AlCu 2.2 Mg 1.65 aliaj în același timp, caracteristicile de duritate se modifică la stingerea îmbătrânirii naturale, stingerea îmbătrânirii artificiale, călirea și recoacere sunt similare, iar în părțile cu conținut similar de nichel și fier apare o valoare. Aici, constanta rețelei în starea de stingere pare a fi un minim.
Când conținutul de fier din aliaj este mai mare decât conținutul de nichel, Al 7 Cu 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, va apărea faza AlCuNi. Apariția fazei ternare care conține cupru reduce concentrația de cupru în soluția solidă. Numai când conținutul de fier și nichel sunt egali, toate Al 9 FeNi phases are formed. În acest caz, deoarece nu există exces de fier sau nichel pentru a forma o fază insolubilă care conține cupru, cuprul din aliaj nu numai că formează S(Al 2 CuMg) fază, dar crește și concentrația de cupru în soluția solidă. Este benefică îmbunătățirea rezistenței aliajului și a rezistenței sale la căldură.
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 Faza FeNi este un compus dur și fragil cu solubilitate foarte scăzută în Al. După forjare și tratament termic, când sunt dispersate în structură, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. De exemplu, în AlCu 2.2 Mg 1.65 aliaj, Oh(În)=1,0%, adăugând ω(Fe)= 0,7% ~ 0,9% valoarea rezistenței aliajului.
(4) Siliciu: Adăugând ω(Si)= 0,5% ~ 1,2% până la aliajul 2A80 poate crește rezistența la temperatura camerei a aliajului, dar reduce rezistența la căldură a aliajului.
(5) Titan: Adăugând ω(De)= 0,02% ~ 0,1% până la aliajul 2A70 poate rafina boabele turnate și poate îmbunătăți performanța procesului de forjare, ceea ce este benefic pentru rezistența la căldură, dar are un efect redus asupra performanței la temperatura camerei.
Al-Cu-Mn alloy
Principalele numere de combinație ale aliajelor din seria Al-Cu-Mn sunt 2A16, 2A17, etc. Principalele elemente de aliere au următoarele funcții:
(1) Cupru: La temperatura camerei și la temperatură ridicată, the strength of the alloy increases as the copper content increases. Când ω (Cu) ajunge 5.0%, the alloy strength is close to the value. în plus, cuprul poate îmbunătăți performanța de sudare a aliajului.
(2) Mangan: Manganul este principalul element de îmbunătățire a aliajelor rezistente la căldură. Poate crește energia de activare a atomilor în soluție solidă, reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, formarea și creșterea fazei T precipitate (Al 20 Cu 2 Mn 3) este, de asemenea, foarte lent, 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. in orice caz, dacă conținutul de mangan este prea mare, faza T va crește, care va crește interfața, accelerează efectul de difuzie, and reduce the heat resistance of the alloy. în plus, manganul poate reduce, de asemenea, tendința de fisurare în timpul sudării aliajelor.
Oligoelementele adăugate aliajului Al-Cu-Mn sunt magneziu, titan și zirconiu, în timp ce principalele elemente de impuritate sunt fierul, siliciu, zinc, etc. Efectele sunt după cum urmează:
(1) Magneziu: Când conținutul de cupru și mangan din aliajul 2Al6 este neschimbat, adăugați 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℃. in orice caz, când temperatura crește din nou, the strength of the alloy decreases significantly. in orice caz, adăugarea de magneziu poate deteriora performanța de sudare a aliajului, deci în aliajul 2A16 sudabil rezistent la căldură, impuritatea ω (Mg) ≤ 0.05%.
(2) Titan: Titanul poate rafina boabele turnate, crește temperatura de recristalizare a aliajului, reduce tendința de descompunere a soluției solide suprasaturate, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. in orice caz, când ω(De)>0.3%, formarea de TiAl cristal grosier asemănător unui ac 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(De) din aliaj este specificat ca 0,1% ~ 0,2%.
(3) zirconiu: când ω(Zr)=0,1%~0,25% se adaugă la 2219 aliaj, boabele pot fi rafinate, iar temperatura de recristalizare a aliajului și stabilitatea soluției solide pot fi îmbunătățite, thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. in orice caz, când ω(Zr) este mare, compus mai fragil ZrAl 3 pot fi produse.
(4) Fier: Când ω(Fe)>0.45% în aliajul de fier, se formează faza insolubilă 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) Siliciu: O cantitate mică de siliciu (Oh(Si)≤0,4%) nu are un efect evident asupra proprietăților mecanice la temperatura camerei, dar reduce rezistența la 300℃; când ω(Si)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. Prin urmare, limita o(Si)<0.3%.
(6) Zinc: O cantitate mică de zinc (Oh(Zn)=0,3%) nu are niciun efect asupra performanței la temperatura camerei a aliajului, dar poate accelera viteza de difuzie a cuprului în aluminiu și poate reduce rezistența permanentă a aliajului la 300 ℃, deci este limitat la ω(Zn)< 0.1%.