2000 серия алюминия классификация
Сплав Al-Cu-Mg
Основные составные номера сплавов серии AI-Cu-Mg - 2A01., 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, так далее. Основные присадочные элементы - медь., магний и марганец. Они оказывают на сплав следующие эффекты::
Когда ω(Mg) составляет 1% ~ 2%, ω(С участием) увеличивается с 1% к 4%, предел прочности сплава в закаленном состоянии увеличен с 200 МПа до 380 МПа.; предел прочности сплава в закаленном состоянии естественного старения увеличен с 300 МПа. Увеличился до 480 МПа.. Когда ω(С участием) находится в пределах 1% ~ 4%, а ω(Mg) увеличивается с 0.5% к 2.0%, прочность сплава увеличивается на разрыв; когда ω(Mg) продолжает увеличиваться, прочность сплава снижается.
ω(С участием)= 4,0% и ω(Mg)= 2,0% значение прочности сплава на разрыв, ω(С участием)= 3% ~ 4% и ω(Mg)= 0,5% ~ 1,3% сплава, его эффект подавления естественного старения. Эксперименты показывают, что предел прочности тройных сплавов Al-Cu-Mg с ω(С участием)= 4% ~ 6% и ω(Mg)= 1% ~ 2% может достигать 490 ~ в закаленном состоянии естественного старения. 510МПа.
Из значения испытания на износостойкость сплава Al-Cu-Mg с ω(Mn)= 0,6% при 200 ℃ и напряжении 160 МПа, можно знать, что содержание ω(С участием)= 3,5% ~ 6% и ω(Mg)= 1,2% ~ 2,0 % Сплав, прочная прочность. В настоящее время, сплав расположен на псевдобинарном сечении Al-S (Al, CuMg) или рядом с этим районом. Для сплавов, далеких от псевдобинарного сечения, то есть, когда ω(Mg)<1.2% и ω(Mg)>2.0%, постоянная прочность снижается. Если ω(Mg) увеличивается до 3.0% или больше, постоянная прочность сплава будет быстро снижаться.
Испытания при температуре 250°C и давлении 100 МПа также показали аналогичные закономерности.. В литературе отмечается, что сплавы с постоянной прочностью при 300°С располагаются в области фазы α+S правее бинарного сечения Al-S с более высоким содержанием магния..
Бинарный сплав Al-Cu с ω(С участием)=3%~5% имеет очень низкую коррозионную стойкость в закаленном состоянии естественного старения.. Добавление 0.5% Mg может снизить потенциал α-твердого раствора, что может частично улучшить коррозионную стойкость сплава. Когда ω(Mg)>1.0%, местная коррозия сплава увеличивается, и удлинение резко уменьшается после коррозии.
Для сплавов с ω(С участием)>4.0% и ω(Mg)>1.0%, магний снижает растворимость меди в алюминии. В сплаве присутствует нерастворимый CuAl. 2 и S-фазы в закаленном состоянии. Наличие этих фаз ускоряет коррозию. . Сплавы с ω(С участием)= 3% ~ 5% и ω(Mg)=1%~4% расположены в одной фазовой зоне и имеют одинаковую коррозионную стойкость в закаленном состоянии естественного старения.. Сплав в области фазы α-S имеет худшую коррозионную стойкость, чем α-CuAl. 2 -Южный регион. Межкристаллитная коррозия является основной тенденцией коррозии сплавов Al-Cu-Mg..
Марганец добавляется в сплав Al-Cu-Mg главным образом для устранения вредного воздействия железа и повышения коррозионной стойкости.. Марганец может немного повысить прочность сплава при комнатной температуре., но это снижает пластичность. Марганец также может задержать и ослабить процесс искусственного старения сплава Al-Cu-Mg и улучшить жаростойкость сплава.. Марганец также является одним из основных факторов, благодаря которым сплав Al-Cu-Mg обладает эффектом экструзии.. ω(Mn) обычно меньше чем 1%. Если содержание слишком велико, он может образовывать грубые (FeMn)Al 6 хрупкие соединения и снижают пластичность сплава.
Небольшое количество микроэлементов, добавленных в сплав Al-Cu-Mg, - это титан и цирконий., и примеси в основном железо, кремний и цинк. Эффекты следующие:
(1) Титан: Добавление титана в сплав может измельчить литые зерна и снизить склонность к образованию трещин во время литья..
(2) Цирконий: Небольшое количество циркония и титана имеют аналогичные эффекты., измельчить литые зерна, уменьшить склонность к образованию трещин при отливке и сварке, и повысить пластичность слитков и сварных соединений. Добавка циркония не влияет на прочность холоднодеформированных изделий из марганецсодержащих сплавов., и немного улучшает прочность безмарганцевого сплава.
(3) Кремний: Сплав Al-Cu-Mg с ω (Mg) меньше, чем 1.0% и ω (А также) больше, чем 0.5%, который может улучшить скорость и силу искусственного старения, не влияя на способность к естественному старению.. Поскольку кремний и магний образуют Mg 2 Если фаза, полезно улучшить эффект искусственного старения. тем не мение, когда ω(Mg) увеличивается до 1.5%, после тушения естественного старения или лечения искусственного старения, прочность и жаропрочность сплава будут уменьшаться с увеличением ω(А также). Следовательно, ω(А также) следует максимально сократить. Кроме того, увеличение ω (А также) увеличит тенденцию 2Al2, 2А06 и другие сплавы для образования трещин и снижения пластичности при клепке.. Следовательно, ω (А также) в сплаве обычно ограничивается 0.5% или менее. Для сплавов, требующих высокой пластичности., ω (А также) должно быть ниже.
(4) Железо: Железо и алюминий из FeAl 3 соединения. Железо растворяется в соединениях, образованных медью., марганец, кремний и другие элементы. Эти грубые соединения, которые не растворяются в твердом растворе, уменьшают пластичность сплава и вызывают деформацию сплава.. Легко взломать, и усиливающий эффект явно снижается. Небольшое количество железа (меньше, чем 0.25%) мало влияет на механические свойства сплава, что может улучшить тенденцию к образованию трещин во время литья и сварки, но уменьшить естественную скорость старения. Для получения материалов с высокой пластичностью, содержание железа и кремния в сплаве должно быть как можно ниже..
(5) Цинк: Небольшое количество цинка (ω(Zn)= 0,1% ~ 0,5%) мало влияет на механические свойства сплава Al-Cu-Mg при комнатной температуре, но это снижает жаростойкость сплава. ω (Zn) в сплаве должно быть ограничено менее чем 0.3%.
Сплав Al-Cu-Mg-Fe-Ni
Основные комбинации сплавов серии Al-Cu-Mg-Fe-Ni - 2A70., 2A80, 2A90, так далее. Каждый элемент из сплава выполняет следующие функции:
(1) Медь и магний: Влияние содержания меди и магния на прочность и жаростойкость вышеуказанного сплава при комнатной температуре аналогично влиянию сплава Al-Cu-Mg.. Так как содержание меди и магния в этой серии сплавов ниже, чем в сплавах Al-Cu-Mg., сплавы расположены в α + S (Al 2 CuMg) двухфазная область, поэтому сплавы обладают более высокой прочностью при комнатной температуре и хорошей термостойкостью.; Кроме того, Когда содержание меди низкое, твердый раствор с низкой концентрацией имеет низкую склонность к разложению, что способствует термостойкости сплава.
(2) Никель: Никель и медь в сплаве могут образовывать нерастворимое тройное соединение.. Когда содержание никеля низкое (Немного), когда содержание никеля высокое, Al 3 (CuNi) 2 сформирован. Следовательно, присутствие никеля может снизить содержание меди в твердом растворе. Результаты измерения постоянной решетки закаленного состояния также подтвердили обеднение растворенными атомами меди в твердом растворе сплава.. Когда содержание железа очень низкое, увеличение содержания никеля может снизить твердость сплава и уменьшить упрочняющий эффект сплава.
(3) Железо: Как никель, железо также может снижать концентрацию меди в твердом растворе.. Когда содержание никеля очень низкое, изначально твердость сплава снижается с увеличением содержания железа, но когда содержание железа достигает определенного значения, он начинает увеличиваться.
Когда к AlCu добавляют железо и никель 2.2 Mg 1.65 сплав одновременно, характеристики изменения твердости при закалке естественного старения, тушение искусственного старения, закалка и отжиг аналогичны, и значение появляется в частях с аналогичным содержанием никеля и железа. Здесь, постоянная решетки в закаленном состоянии оказывается минимальной.
Когда содержание железа в сплаве больше, чем содержание никеля., Аль 7 С участием 2 появится фаза Fe. Когда содержание никеля в сплаве превышает содержание железа, появится фаза AlCuNi. Появление тройной фазы, содержащей медь, снижает концентрацию меди в твердом растворе.. Только при равном содержании железа и никеля, все Al 9 Формируются фазы FeNi. В таком случае, потому что нет лишнего железа или никеля для образования нерастворимой медьсодержащей фазы, медь в сплаве не только образует S(Al 2 CuMg) фаза, но также увеличивает концентрацию меди в твердом растворе. Это полезно для повышения прочности сплава и его жаропрочности..
Содержание железа и никеля может влиять на жаростойкость сплава.. Эл 9 Фаза FeNi - твердое и хрупкое соединение с очень низкой растворимостью в Al.. После ковки и термообработки, когда они рассредоточены в структуре, они позволяют значительно улучшить жаростойкость сплава. Например, в AlCu 2.2 Mg 1.65 сплав, ω(Ni)= 1,0%, добавляя ω(Fe)= 0,7% ~ 0,9% значение предела прочности сплава.
(4) Кремний: Добавляя ω(А также)= 0,5% ~ 1,2% для сплава 2А80 может повысить прочность сплава при комнатной температуре., но снижают жаропрочность сплава.
(5) Титан: Добавляя ω(Ты)= 0,02% ~ 0,1% для сплава 2A70 может улучшить качество литых зерен и улучшить характеристики процесса ковки., что способствует термостойкости, но мало влияет на характеристики при комнатной температуре.
Сплав Al-Cu-Mn
Основные комбинации сплавов серии Al-Cu-Mn - 2A16., 2A17, так далее. Основные легирующие элементы выполняют следующие функции:
(1) Медь: При комнатной температуре и высокой температуре, прочность сплава увеличивается с увеличением содержания меди. Когда ω (С участием) достигает 5.0%, прочность сплава близка к значению. Кроме того, медь может улучшить сварочные характеристики сплава.
(2) Марганец: Марганец - основной элемент для улучшения жаропрочных сплавов.. Это может увеличить энергию активации атомов в твердом растворе., уменьшить коэффициент диффузии атомов растворенного вещества и скорость разложения твердого раствора. При разложении твердого раствора, образование и рост выделившейся Т-фазы (Al 20 С участием 2 Mn 3) также очень медленно, поэтому сплав имеет стабильные характеристики при длительном нагревании при определенной высокой температуре.. Добавление соответствующего марганца (ω(Mn)= 0,6% ~ 0,8%) может улучшить прочность и прочность сплава при комнатной температуре в закаленном и естественном состоянии старения.. тем не мение, если содержание марганца слишком велико, фаза Т будет увеличиваться, что увеличит интерфейс, ускорить эффект диффузии, и снизить жаростойкость сплава. Кроме того, марганец также может снизить склонность к растрескиванию при сварке сплава..
Микроэлементы, добавленные в сплав Al-Cu-Mn, представляют собой магний., титан и цирконий, а основными примесными элементами являются железо, кремний, цинк, так далее. Эффекты следующие:
(1) Магний: При неизменном содержании меди и марганца в сплаве 2Al6, добавить ω(Mg)=0,25%~0,45% с образованием сплава 2А17.. Магний может повысить прочность сплава при комнатной температуре и улучшить термостойкость ниже 150 ~ 225 ℃.. тем не мение, когда снова поднимется температура, прочность сплава значительно снижается. тем не мение, добавление магния может ухудшить сварочные характеристики сплава, так в жаропрочный свариваемый сплав 2А16, примесь ω (Mg) ≤ 0.05%.
(2) Титан: Титан может улучшить качество литых зерен, повысить температуру рекристаллизации сплава, уменьшить склонность к разложению перенасыщенного твердого раствора, и стабилизируют структуру сплава при высоких температурах. тем не мение, когда ω(Ты)>0.3%, образование крупного игольчатого кристалла TiAl 3 соединения снижают жаростойкость сплава. ω(Ты) сплава определяется как 0,1% ~ 0,2%.
(3) Цирконий: когда ω(Zr)= 0,1% ~ 0,25% добавляется к 2219 сплав, зерна можно очистить, и температура рекристаллизации сплава и стабильность твердого раствора могут быть улучшены, тем самым улучшая жаростойкость сплава и улучшая свариваемость сплава и пластичность сварного шва.. тем не мение, когда ω(Zr) в приоритете, более хрупкий компаунд ZrAl 3 может быть произведен.
(4) Железо: Когда ω(Fe)>0.45% в железном сплаве, образуется нерастворимая фаза Al7Cu2Fe, что может снизить механические свойства сплава в состоянии закаленного старения и предел прочности при 300 ℃.. Итак, ограничьте ω(Fe)<0.3%.
(5) Кремний: Небольшое количество кремния (ω(А также)≤0,4%) не оказывает очевидного влияния на механические свойства при комнатной температуре, но снижает выносливость при 300 ℃.; когда ω(А также)>0.4%, это также снижает механические свойства при комнатной температуре.. Следовательно, предел ω(А также)<0.3%.
(6) Цинк: Небольшое количество цинка (ω(Zn)= 0,3%) не влияет на характеристики сплава при комнатной температуре, но он может увеличить скорость диффузии меди в алюминии и снизить постоянную прочность сплава при 300 ℃., поэтому он ограничен ω(Zn)< 0.1%.