Республика Крым
Ваш город
Республика Крым?
Покупайте цветной и нержавеющий металлопрокат БЕЗ ПОСРЕДНИКОВ   •   Работаем со всеми регионами РФ   •   Труба из нержавеющей стали зеркальная, матовая и шлифованная   •   Листы нержавеющие   •   Дюралевый круг   •   Алюминиевый круг   •   Нержавеющие прутки   •   Нержавеющая труба AISI 304   •   Нержавеющий отвод AISI 304   •   Алюминиевый рулон/лента   •   Алюминиевые листы   •   Алюминиевый профиль   •   Алюминиевый бокс   •   Алюминиевый уголок   •   Алюминиевый тавр   •   Алюминиевый швеллер   •   Алюминиевые прутки   •   Бронзовые прутки   •   Латунные прутки   •  Медная лента   •   Медные листы   •   Медная кондиционерная труба   •   Латунный шестигранник   •   Латунный лист   •   Бронзовые втулки  • 
Многоканальный телефон отдела продаж: 8 (800) 301-81-24   *   Осуществляем оперативную резку и доставку металлопроката   *   Многоканальный телефон отдела продаж: 8 (800) 301-81-24   *  

Алюминиево–медные сплавы

Медь была наиболее распространенным легирующим элементом почти с самого начала алюминиевой промышленности. Таким образом, были получены сплавы, в которых медь является основным элементом. Большинство этих сплавов относятся к одной из следующих групп:

В большинстве сплавов этой группы алюминий является основным компонентом, а в литых сплавах основная структура состоит из дендритов твердого раствора алюминия с различными компонентами на границах зерен или в междендритных пространствах, образующих хрупкую, более или менее непрерывную сеть эвтектики.

Кованые изделия состоят из матрицы из твердого раствора алюминия с диспергированными в ней другими компонентами. Компоненты, образующиеся в сплавах, можно разделить на две группы: к растворимым относятся компоненты, содержащие только один или более из меди, лития, магния, кремния, цинка; к нерастворимым относятся компоненты, содержащие по меньшей мере один из более или менее нерастворимых элементов железа, марганца, никеля и т.д.

Тип образующихся растворимых компонентов зависит не только от количества доступных растворимых элементов, но и от их соотношения. Доступная медь зависит от содержания железа, марганца и никеля; медь в сочетании с ними недоступна.

Медь образует (CuFe)Al6 и Cu 2 FeA l7 с железом, (CuFeMn)Al6 и Cu 2 Mn 3 Al20 с марганцем, Cu 4 NiAl и несколько не слишком хорошо известных соединений с никелем и железом. Количество доступного кремния в некоторой степени контролирует образующиеся соединения меди. Содержание кремния выше 1% благоприятствует FeSiAl 5, по сравнению с соединениями железа с медью и (CuFeMn)3 Si 2 Al 15, по сравнению с (CuFeMn)Al 6 и соединениями Cu 2 Mn 3 Al 20.

Аналогичным образом, но в меньшей степени, на доступный кремний влияет содержание железа и марганца. При соотношении Cu:Mg ниже 2 и соотношении Mg:Si значительно выше 1,7 образуется соединение Cumg4al6, особенно если присутствует значительное количество цинка. Когда Cu: Mg> 2 и Mg: Si> 1,7, образуется CuMgAl 2. Если соотношение Mg: Si составляет приблизительно 1,7, Mg 2 Si и CuAl 2 находятся в равновесии. При соотношении Mg: Si 1 или менее образуется Cu 2 Mg 8 Si 6 Al 5, обычно вместе с CuAl 2. Когда содержание меди превышает 5%, промышленная термическая обработка не может растворить ее, и сеть эвтектики не разрушается. Таким образом, в сплавах с содержанием меди 10-15% существует небольшая разница в структуре между литыми и термообработанными сплавами.

Магний обычно сочетается с кремнием и медью. Только при наличии значительных количеств свинца, висмута или олова могут образовываться Mg 2 Sn, Mg 2 Pb, Mg 2 Bi 3. Также этот элемент повышает прочность и твердость сплавов. Это особенно заметно в отливках, с заметным снижением пластичности и ударопрочности.

Влияние легирующих элементов на плотность и тепловое расширение является аддитивным; таким образом, плотности варьируются от 2 700 до 2 850 кг / м3.

Удельная теплоемкость коммерческих сплавов практически такая же, как у бинарных сплавов алюминий-медь. На теплопроводность мало влияют легирующие элементы, отличные от меди: для коммерческих сплавов с 4-12% Cu, < 4% других элементов, она составляет примерно 70% от теплопроводности чистого алюминия при комнатной температуре, около 75-80% при 600 К и 30-35% при 200 К.

Электропроводность очень чувствительна к меди в растворе и в гораздо меньшей степени к магнию и цинку, но на нее мало влияют легирующие элементы из раствора. В сплаве с 5% Cu в растворе проводимость примерно вдвое меньше, чем у чистого алюминия (30-33% IACS), но в отожженном состоянии сплав с 12% Cu и до 5% других элементов имеет проводимость 37-42% IACS, что всего на 25-30% ниже, чем у чистого алюминия.

Механические свойства сплавов варьируются в чрезвычайно широком диапазоне, от свойств сплавов с 8% Cu, отлитых из песка, которые являются одними из самых низких в алюминиевых сплавах, до свойств дюралей или кованых сплавов с 5% Cu, которые могут достигать значений до 650 МПа.

Большинство легирующих элементов повышают модуль упругости алюминия, но это увеличение незначительно: для алюминиево-медных сплавов модуль упругости при комнатной температуре составляет порядка 70-75 ГПа и практически одинаков при растяжении и сжатии. Она регулярно изменяется с температурой от значения 76-78 ГПа при 70 К до значения порядка 60 ГПа при 500 К. Изменение в процессе старения незначительно для практических целей.

Многие литые и алюминиево-медно-никелевые сплавы применяются в областях, где используются высокие температуры. Как правило, в этих сферах важно сопротивление ползучести. Сопротивление одинаково независимо от того, является ли нагрузка растягивающей или сжимающей.

Износостойкости способствует высокая твердость и наличие твердых компонентов. Сплавы с содержанием меди 10-15% или обработанные до максимальной твердости обладают очень высокой износостойкостью.

Кремний повышает прочность литых сплавов, в основном за счет повышения литейности и, следовательно, прочности отливок, но с некоторой потерей пластичности и усталостной стойкости, особенно при замене железосодержащих соединений с fem2 SiAl 8 или Cu 2 FeAl 7 на FeSiAl 5.

Железо обладает некоторым полезным укрепляющим действием, особенно при высокой температуре и при более низком содержании (<0,7% Fe).

Никель обладает упрочняющим действием, аналогичным действию марганца, хотя и более ограниченным, поскольку он действует только для уменьшения охрупчивающего эффекта железа. Марганец и никель вместе снижают свойства при комнатной температуре, поскольку они объединяются в соединения алюминия, марганца и никеля и уменьшают благоприятное воздействие друг друга. Основным эффектом никеля является увеличение прочности при высоких температурах, усталости и сопротивления ползучести.

Титан добавляется в качестве рафинера для измельчения зерна, и он очень эффективен для уменьшения размера зерна. Если это приводит к лучшему диспергированию нерастворимых компонентов, пористости и неметаллических включений, это приводит к значительному улучшению механических свойств.

Литий обладает эффектом, очень похожим на эффект магния: он повышает прочность, особенно после термической обработки и при высоких температурах, и соответственно снижает пластичность. Цинк увеличивает прочность, но снижает пластичность.

WhatsApp Позвонить
WhatsApp