2000 силсилаи алюминий тасниф
Хӯлаи Al-Cu-Mg
Рақамҳои асосии таркибии хӯлаҳои силсилаи AI-Cu-Mg 2A01 мебошанд, 2А02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, ва ғайра. Унсурҳои асосии изофӣ мис мебошанд, магний ва марганец. Онҳо ба хӯла таъсири зерин доранд:
Вақте ки ω(Mg) 1% ~ 2% аст, оҳ(Cu) аз зиёд мешавад 1% ба 4%, қувваи кашиши хӯла дар ҳолати хомӯшшуда аз 200МПа то 380МПа зиёд карда мешавад; қувваи кашиши хӯла дар ҳолати пиршавии табиии хомӯшшуда аз 300МПа то 480МПа зиёд мешавад. Вақте ки ω(Cu) дар ҳудуди 1% ~ 4% ва ω аст(Mg) аз зиёд мешавад 0.5% ба 2.0%, тобоварии хӯла зиёд мешавад; вақте ки ω(Mg) афзуданро давом дода истодааст, иктидори хӯла паст мешавад.
оҳ(Cu)=4,0% ва ω(Mg)=2,0% арзиши тобоварии хӯлаи, оҳ(Cu)=3%~4% ва ω(Mg)= 0,5% ~ 1,3% хӯлаи, Таъсири пиршавии табиии он. Таҷрибаҳо нишон медиҳанд, ки қувваи кашиши хӯлаҳои сегонаи Al-Cu-Mg бо ω(Cu)=4%~6% ва ω(Mg)=1% ~ 2% метавонад дар ҳолати пиршавии табиии хомӯшшуда ба 490 ~ расад. 510МПа.
Аз арзиши санҷиши қувват устувории хӯлаи Al-Cu-Mg бо ω(Мн)= 0,6% дар 200 ℃ ва фишори 160 МПа, маълум кардан мумкин аст, ки мазмуни ω(Cu)=3,5%~6% ва ω(Mg)=1,2%~2,0 % Хӯла, қувваи устувор. Дар ҳамин лаҳза, хӯла аст, ки дар буриш псевдо-бинарии Ал-S ҷойгир аст (Ал, CuMg) ё дар наздикии ин минтақа. Барои хӯлаҳои дур аз салиб псевдо-бинарӣ, яъне, вақте ки ω(Mg)<1.2% ва ω(Mg)>2.0%, кувваи доимй кам мешавад. Агар ω(Mg) ба зиёд карда мешавад 3.0% ё бештар, кувваи доимии хӯла зуд кам мешавад.
Санҷишҳо дар ҳарорати 250 ° C ва фишори 100 МПа низ қонунҳои шабеҳро ба даст оварданд. Адабиёт қайд мекунад, ки хӯлаҳое, ки қувваташон доимӣ дар ҳарорати 300°C дар минтақаи фазаи α+S дар тарафи рости буриши дуӣ Al-S бо мазмуни баландтари магний ҷойгир аст..
Хӯлаи дуӣ Al-Cu бо ω(Cu)=3% ~ 5% дар ҳолати пиршавии табиии хомӯшшуда муқовимат ба зангзании хеле паст дорад. Илова кардан 0.5% Mg метавонад потенсиали маҳлули сахти α-ро кам кунад, ки тобоварй ба зангзании хӯларо қисман беҳтар карда метавонад. Вақте ки ω(Mg)>1.0%, зангзании махаллии хӯла зиёд мешавад, ва дарозшавй баъди зангзанй якбора кам мешавад.
Барои хӯлаҳои дорои ω(Cu)>4.0% ва ω(Mg)>1.0%, магний ҳалшавандагии мисро дар алюминий коҳиш медиҳад. Дар хӯла CuAl ҳалнашаванда дорад 2 ва фазаҳои S дар ҳолати хомӯшшуда. Мавҷудияти ин фазаҳо зангзаниро метезонад . Хӯлаҳо бо ω(Cu)=3%~5% ва ω(Mg)=1% ~ 4% дар як минтақаи фаза ҷойгиранд ва дар ҳолати пиршавии табиии хомӯшшуда муқовимат ба зангзаниро доранд.. Хӯла дар минтақаи марҳилаи α-S нисбат ба α-CuAl муқовимат ба зангзании бадтар дорад 2 -вилояти С. Коррозияи байнигранулӣ тамоюли асосии зангзании хӯлаҳои Al-Cu-Mg мебошад.
Марганец ба хӯлаи Al-Cu-Mg асосан барои рафъи таъсири зараровари оҳан ва беҳтар кардани муқовимат ба зангзанӣ илова карда мешавад.. Марганец метавонад қувваи ҳарорати хонагии хӯларо каме зиёд кунад, вале он пластикиро паст мекунад. Марганец инчунин метавонад раванди пиршавии сунъии хӯлаи Al-Cu-Mgро ба таъхир ва заиф созад ва қобилияти муқовимати гармии хӯларо беҳтар кунад. Марганец инчунин яке аз омилҳои асосиест, ки хӯлаи Al-Cu-Mg таъсири экструзия дорад. оҳ(Мн) умуман камтар аст 1%. Агар мазмун хеле баланд бошад, он метавонад дағал ташкил кунад (FeMn)Ал 6 пайвастагиҳои шикаста ва паст кардани пластикии хӯла.
Миқдори ками микроэлементҳои ба хӯлаи Al-Cu-Mg иловашуда титан ва цирконий мебошанд., ва ифлосиҳо асосан оҳан мебошанд, кремний ва руҳ. Таъсирҳо чунинанд:
(1) Титан: Илова кардани титан ба хӯла метавонад донаҳои рехташударо тоза кунад ва тамоюли пайдоиши тарқишҳоро ҳангоми рехтан коҳиш диҳад..
(2) Цирконий: Миқдори ками цирконий ва титан таъсири шабеҳ доранд, донахои чун рехташуда тоза карда шавад, майли рехтан ва кафшеркуниро кам кунанд, пластмассиятии порча ва пайвандхои кафшершавандаро бехтар кунанд. Илова кардани цирконий ба устувории маҳсулоти хӯлаи дорои марганец, ки дар шакли хунук сохта шудааст, таъсир намерасонад, ва мустахкамии хӯлаи бе марганецро каме беҳтар мекунад.
(3) Силикон: Хӯлаи Al-Cu-Mg бо ω (Mg) камтар аз 1.0% ва ω (Ва) бештар аз 0.5%, ки метавонад суръат ва қуввати пиршавии сунъиро бе таъсир расонидан ба қобилияти пиршавии табиӣ беҳтар созад. Азбаски кремний ва магний Mg-ро ташкил медиҳанд 2 Марҳилаи Си, барои беҳтар кардани таъсири пиршавии сунъӣ муфид аст. Аммо, вақте ки ω(Mg) ба зиёд карда мешавад 1.5%, пас аз хомӯш кардани пиршавии табиӣ ё табобати пиршавии сунъӣ, қувват ва тобоварии гармии хӯла бо афзоиши ω кам мешавад(Ва). Бинобар ин, оҳ(Ва) бояд то хадди имкон кам карда шавад. Дар Илова, афзоиши ω (Ва) майли 2Al2 зиёд мешавад, 2A06 ва дигар хӯлаҳо барои ба вуҷуд омадани тарқишҳо ва паст кардани пластикӣ ҳангоми парчинкунӣ. Бинобар ин, ω (Ва) дар хӯла умуман маҳдуд аст 0.5% ё камтар. Барои хӯлаҳое, ки пластикии баландро талаб мекунанд, оҳ (Ва) бояд паст бошад.
(4) Оҳан: Оҳан ва алюминий FeAl-ро ташкил медиҳанд 3 пайвастагиҳо. Оҳан ба пайвастагиҳое, ки аз мис ба вуҷуд меоянд, ҳал мешавад, марганец, кремний ва дигар элементхо. Ин пайвастагиҳои дағал, ки дар маҳлули сахт ҳал намешаванд, пластикии хӯларо коҳиш медиҳанд ва боиси деформатсияи хӯла мешаванд.. Шикастан осон аст, ва таъсири пурзуркунанда баръало кам мешавад. Миқдори ками оҳан (камтар аз 0.25%) ба хосиятхои механикии хӯла кам таъсир мерасонад, ки дар вакти рехтагарй ва кафшер майли пайдо шудани таришхоро бехтар карда метавонад, балки суръати пиршавии табииро кам кунад. Барои ба даст овардани материалхои пластикии баланд, мазмуни охан ва кремний дар хӯла бояд то ҳадди имкон камтар бошад.
(5) руҳ: Миқдори ками руҳ (оҳ(Зн)=0,1% ~ 0,5%) дар ҳарорати хонагӣ ба хосиятҳои механикии хӯлаи Al-Cu-Mg кам таъсир мерасонад, вале он тобоварии гармии хӯларо паст мекунад. ω (Зн) дар хӯла бояд ба камтар аз маҳдуд карда мешавад 0.3%.
Хӯлаи Al-Cu-Mg-Fe-Ni
Рақамҳои асосии комбинатсияи хӯлаҳои силсилаи Al-Cu-Mg-Fe-Ni 2A70 мебошанд, 2A80, 2A90, ва ғайра. Ҳар як элементи хӯлаи дорои вазифаҳои зерин:
(1) Мис ва магний: Таъсири таркиби мис ва магний ба қувваи ҳарорати хонагӣ ва муқовимати гармии хӯлаи дар боло зикршуда ба хӯлаи Al-Cu-Mg монанд аст.. Азбаски миқдори мис ва магний дар ин силсила хӯлаҳо нисбат ба хӯлаҳои Al-Cu-Mg камтар аст., хӯлаҳо дар α+S ҷойгир шудаанд (Ал 2 CuMg) минтақаи думарҳила, бинобар ин хӯлаҳо дорои қувваи баланди ҳарорати хонагӣ ва муқовимати хуби гармӣ мебошанд; дар Илова, Вақте ки миқдори мис паст аст, махлули сахти концентраташон паст тамоюли пасти пусидаро дорад, ки барои тобоварии гармии хӯла фоиданок аст.
(2) Никел: Никел ва мис дар хӯла метавонанд пайвастагии сегонаи ҳалнашавандаро ташкил кунанд. Вақте ки миқдори никел паст аст (Баъзехо), вакте ки таркиби никел зиёд аст, Ал 3 (CuNi) 2 ташкил карда мешавад. Бинобар ин, мавҷудияти никел метавонад мисро дар маҳлули сахт кам кунад. Натиҷаҳои ченкунии доимии торҳои ҳолати хомӯшшуда инчунин кам шудани атомҳои маҳлули мисро дар маҳлули сахти хӯла исбот карданд.. Вақте ки миқдори оҳан хеле паст аст, зиёд кардани таркиби никел метавонад сахтии хӯларо коҳиш диҳад ва таъсири таҳкими хӯларо коҳиш диҳад.
(3) Оҳан: Мисли никел, оҳан инчунин метавонад консентратсияи мисро дар маҳлули сахт кам кунад. Вакте ки таркиби никел хеле паст аст, сахтии хӯла аввал бо зиёд шудани таркиби оҳан кам мешавад, вале вакте ки мазмуни охан ба дарачаи муайян мерасад, зиёд шудан мегирад.
Вақте ки оҳан ва никел ба AlCu илова карда мешавад 2.2 Mg 1.65 дар айни замон хӯлаи, Хусусиятҳои сахтгирӣ ҳангоми хомӯш кардани пиршавии табиӣ тағир меёбад, хомӯш кардани пиршавии сунъӣ, хомушкунй ва тафсондан ба хам монанданд, ва дар қисмҳои дорои миқдори якхелаи никел ва оҳан арзиш пайдо мешавад. Ин ҷо, доимии тор дар ҳолати хомӯшшуда ҳадди ақал ба назар мерасад.
Вақте ки миқдори оҳан дар хӯла аз миқдори никел зиёд аст, Ал 7 Cu 2 Марҳилаи Fe пайдо мешавад. Вақте ки миқдори никел дар хӯла аз таркиби оҳан зиёдтар аст, марҳилаи AlCuNi пайдо мешавад. Пайдо шудани фазаи сегонаи дорои мис консентратсияи мисро дар маҳлули сахт кам мекунад. Танҳо вақте ки таркиби оҳан ва никел баробар аст, ҳама Ал 9 Фазаҳои FeNi ташкил карда мешаванд. Дар ин маврид, зеро ягон охан ё никел зиёдатй нест, ки фазаи халнашавандаи мис-дорро ташкил кунад, мис дар хӯла на танҳо С-ро ташкил медиҳад(Ал 2 CuMg) марҳила, балки консентратсияи мисро дар махлули сахт низ зиёд мекунад. Беҳтар кардани қувваи хӯла ва муқовимати гармии он муфид аст.
Мазмуни оҳан ва никел метавонад ба муқовимати гармии хӯла таъсир расонад. Ал 9 Фазаи FeNi як пайвастагии сахт ва осебпазир бо маҳлулияти хеле паст дар Al мебошад. Пас аз коркарди гармидиҳӣ ва сохтакорӣ, вақте ки онҳо дар сохтор пароканда мешаванд, ба гармй тобоварии хӯларо хеле беҳтар карда метавонанд. Барои намуна, дар AlCu 2.2 Mg 1.65 хӯла, оҳ(Дар)=1,0%, илова кардани ω(Фе)= 0,7% ~ 0,9% арзиши устувории хӯлаи.
(4) Силикон: Илова кардани ω(Ва)= 0,5% ~ 1,2% то хӯлаи 2A80 метавонад қувваи ҳарорати хонагии хӯларо зиёд кунад, балки тобоварии гармии хӯларо кам кунед.
(5) Титан: Илова кардани ω(Аз)=0,02% ~ 0,1% то хӯлаи 2A70 метавонад донаҳои рехташударо тоза кунад ва иҷрои раванди қалбро беҳтар кунад, ки барои тобоварии гармй фоиданок аст, вале ба кори харорати хона кам таъсир мерасонад.
Хӯлаи Al-Cu-Mn
Рақамҳои асосии комбинатсияи хӯлаҳои силсилаи Al-Cu-Mn 2A16 мебошанд, 2A17, ва ғайра. Элементҳои асосии хӯлакунанда вазифаҳои зеринро иҷро мекунанд:
(1) Мис: Дар ҳарорати хонагӣ ва ҳарорати баланд, дар баробари зиёд шудани таркиби мис кувваи хӯла меафзояд. Вақте ки ω (Cu) мерасад 5.0%, қувваи хӯлаи ба арзиш наздик аст. Дар Илова, мис метавонад иҷрои кафшери хӯлаи беҳтар.
(2) Марганец: Марганец унсури асосии такмил додани хӯлаҳои ба гармӣ тобовар мебошад. Он метавонад энергияи фаъолсозии атомҳоро дар маҳлули сахт зиёд кунад, коэффисиенти диффузияи атомҳои маҳлул ва суръати таҷзияи маҳлули сахтро кам кунед. Вакте ки махлули сахт пусида мешавад, ташаккул ва афзоиши фазаи Т-и пошидашуда (Ал 20 Cu 2 Мн 3) низ хеле суст аст, бинобар ин хӯла ҳангоми гарм кардани муддати тӯлонӣ дар ҳарорати муайяни баланд кори устувор дорад. Илова кардани марганеци мувофиқ (оҳ(Мн)=0,6% ~ 0,8%) метавонад қувваи ҳарорати хонагӣ ва устувории хӯларо дар ҳолати пиршавии хомӯшшуда ва табиӣ беҳтар созад. Аммо, агар таркиби марганец хеле зиёд бошад, марҳилаи Т зиёд мешавад, ки интерфейсро зиёд мекунад, таъсири диффузияро суръат мебахшад, ва паст кардани муқовимати гармии хӯла. Дар Илова, марганец инчунин метавонад тамоюли кафидаро хангоми кафшери хӯла кам кунад.
Микроэлементҳои ба хӯлаи Al-Cu-Mn иловашуда магний мебошанд, титан ва цирконий, дар ҳоле ки унсурҳои асосии наҷосат оҳан мебошанд, кремний, руҳ, ва ғайра. Таъсирҳо чунинанд:
(1) Магний: Вакте ки таркиби мис ва марганец дар хӯлаи 2Al6 бетағйир мемонад, ω илова кунед(Mg)=0,25% ~ 0,45% барои ба вуҷуд овардани хӯлаи 2A17. Магний метавонад қувваи ҳарорати хонагии хӯларо зиёд кунад ва қувваи муқовимати гармиро дар зери 150 ~ 225 ℃ беҳтар кунад. Аммо, вакте ки харорат боз баланд мешавад, кувваи хула хеле кам мешавад. Аммо, илова намудани магний метавонад кори кафшери хӯларо бад кунад, то дар хӯлаи кафшери ба гармӣ тобовар 2A16, наҷосат ω (Mg) ≤ 0.05%.
(2) Титан: Титан метавонад донаҳои рехташударо тоза кунад, баланд бардоштани ҳарорати аз нав кристаллизатсияи хӯла, кам кардани тамоюли таҷзияи маҳлули сахти аз ҳад зиёд, ва дар харорати баланд структураи хӯларо устувор гардонад. Аммо, вақте ки ω(Аз)>0.3%, ташаккули булӯри сӯзаншакли дағал TiAl 3 пайвастагиҳо муқовимати гармии хӯларо коҳиш медиҳанд. ω(Аз) аз хӯла ҳамчун 0,1% ~ 0,2% муайян карда шудааст.
(3) Цирконий: вақте ки ω(Zr)=0,1%~0,25% илова карда мешавад 2219 хӯла, галларо тоза кардан мумкин аст, ва ҳарорати дубора кристаллизатсияи хӯла ва устувории маҳлули сахтро беҳтар кардан мумкин аст, ба ин васила муқовимат ба гармии хӯларо беҳтар мекунад ва кафшерпазирии хӯла ва қобилияти кафшерро беҳтар мекунад. Аммо, вақте ки ω(Zr) баланд аст, мураккабтар ZrAl 3 истехсол кардан мумкин аст.
(4) Оҳан: Вақте ки ω(Фе)>0.45% дар хӯлаи оҳан, марҳилаи ҳалнашаванда Al7Cu2Fe ба вуҷуд меояд, ки метавонад хосиятҳои механикии хӯларо дар ҳолати пиршавии хомӯшшуда ва тобоварӣ дар 300 ℃ кам кунад.. Ҳамин тавр, маҳдудият ω(Фе)<0.3%.
(5) Силикон: Миқдори ками кремний (оҳ(Ва)≤0,4%) ба хосиятҳои механикии ҳарорати хонагӣ таъсири равшане надорад, аммо он қувваи устувориро дар 300 ℃ коҳиш медиҳад; вақте ки ω(Ва)>0.4%, инчунин хосиятҳои механикии ҳарорати хонаро паст мекунад. Бинобар ин, лимити о(Ва)<0.3%.
(6) руҳ: Миқдори ками руҳ (оҳ(Зн)=0,3%) ба кори харорати хонагии хӯла таъсир намерасонад, аммо он метавонад суръати паҳншавии мисро дар алюминий суръат бахшад ва қувваи доимии хӯларо дар 300 ℃ коҳиш диҳад, бинобар ин он бо ω маҳдуд аст(Зн)< 0.1%.