Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Алюминий-литиевые сплавы



 Другие рефераты
Акустические резонаторы Альтернативные источники энергии Античастицы Архимед

Киев-2001.

Алюминий-литиевые   сплавы   являются   новым   классом   широко   известных
алюминиевых систем  и  характеризуются  прекрасным  сочетанием  механических
свойств:  малой  плотностью,  повышенным  модулем  упругости  и   достаточно
высокой  прочностью.  Это  позволяет  создавать  аэрокосмическую  технику  с
меньшей  массой,  что  даёт  возможность   экономии   горючего,   увеличения
грузоподъемности и улучшения других характеристик летательных аппаратов.
   Алюминиевые сплавы, легированные литием, относятся к  стареющим  системам
и отличаются сложностью фазовых и  структурных  превращений  в  процессе  их
термообработки. Эти изменения оказывают сильное  влияние  на  характеристики
трещиностойкости,   вязкости   разрушения,    коррозионной    стойкости    и
сопротивления  циклическим  нагрузкам.  Поэтому  их  понимание  представляет
большое научное и практическое значение.
   Перечислю кратко основные свойства сплавов Al-Li.  Увеличение  содержания
лития уменьшает  плотность  алюминия.  Добавки  лития  в  пределах  твердого
раствора приводят к непрерывному увеличению удельного сопротивления.  Модуль
упругости  алюминия  возрастает  с   увеличением   содержания   лития.   При
максимальной  растворимости  лития  в  твердом  растворе  модуль   упругости
составляет 8000кГ/мм2. Увеличение  содержания  лития  приводит  к  повышению
прочностных характеристик алюминия. При содержании  лития  до  2%  прочность
сплавов возрастает без  снижения  пластичности,  при  дальнейшем  увеличении
содержания лития пластичность резко снижается. Литий  при  концентрациях  до
0,8% сообщает алюминиевым сплавам повышенную  стойкость  к  коррозии,  более
высокую, чем у чистого алюминия.
    В  данной  работе  я  хочу  остановиться  на  рассмотрении  промышленных
алюминий-литиевых сплавах. Рассмотрим сначала их общую характеристику.
   Повышенный  интерес  к  легированию  алюминиевых  сплавов  литием,  самым
легким из металлов с плотностью ~ 0,54 г/см3,  обусловлен  тем,  что  каждый
процент лития снижает плотность алюминия на 3%,  повышает  модуль  упругости
на 6% и обеспечивает в сплавах значительный эффект упрочнения после  закалки
и искусственного старения.
   К настоящему времени создан  целый  класс  сплавов  пониженной  плотности
различного назначения;
   сплавы для изготовления сварных конструкций;
   высокопрочные сплавы для замены сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu типа В95;
   сплавы с высокой трещиностойкостью для замены сплавов  типа  Д16  системы
Al-Cu-Mg;
   жаропрочные сплавы.
   На базе системы Al-Mg-Li разработан оригинальный  сплав  1420.  Он  самый
легкий  (плотность  2,47г/см3),   коррозионностойкий,   свариваемый,   имеет
сравнительно высокую (по  сравнению  с  предыдущими  сплавами)  прочность  и
повышенный модуль  упругости  (7500  кГ/мм2).  Сплав  закаливается  как  при
охлаждении в  воде,  так  и  на  воздухе.  Механические  свойства  сплава  в
процессе старения при 200С не изменяются, что  позволяет  легко  производить
всевозможные технологические операции по деформации в закаленном  состоянии.
Этот  сплав  относится  к  среднепрочным  и  широко  применяется  в  сварных
конструкциях, обеспечивая снижение массы до 20-25% при  повышении  жесткости
до 6%. Также из этого сплава изготовляют  плиты,  панели,  профили,  прутки,
листы (в состоянии Т1 (см. ниже)).
   С  целью  повышения  прочностных  свойств,  особенно  предела  текучести,
предложены модификации сплава 1420  (1421  и  1423),  которые  дополнительно
легированы скандием и различаются лишь содержанием магния.
   Высокопрочные сплавы 1450 и1451 системы Al-Cu-Li характеризуются  высокой
прочностью не только при комнатной, но  и  при  повышенных  температурах,  а
также обладают  хорошей  коррозионной  стойкостью.  При  замене  сплава  В95
сплавами  1450  и  1451  (последний   предназначен   главным   образом   для
изготовления  листов)  масса  конструкции  может  снизиться  на  8-10%   при
повышении жесткости до  10%.  Высокой  жаропрочностью  при  температурах  до
2250С обладает сплав ВАД23, дополнительно содержащий марганец и кадмий.
   Для замены сплавов типа  Д16  на  базе  системы  Al-Mg-Li-Cu  разработаны
сплавы 1430 и 1440 с более низкой (на ~ 8%) плотностью, повышенным (на  10%)
модулем  упругости  и  достаточно  высокой  трещиностойкостью.  Сплав   1430
отличается  от  сплава  1440  повышенной  (в  1,5-2  раза)  пластичностью  и
несколько уступает ему по характеристикам малоцикловой усталости.
   Интенсивные работы по созданию алюминий-литиевых сплавов велись  также  в
США, Великобритании и Франции. В середине 80-х годов появились  сплавы  2090
системы Al-Cu-Li, 2091 системы Al-Cu-Li-Mg, 8090 и 8091 системы  Al-Li-Cu-Mg
 и публикация состава сплава Navalite системы Al-Mg-Li-Cu.
   Сплавы 2090 (аналог отечественного сплава 1450)  и  8091  предложены  для
замены высокопрочных сплавов типа 7075 (отечественные сплавы типа  В95),  по
сравнению с которыми они имеют пониженную на 8-10%  плотность  и  повышенный
модуль упругости.
   Сплавы 8090 (аналог отечественного сплава 1440), 2091 и Navalite  (аналог
сплава  1430)  рекомендованы  для  замены  сплавов   средней   прочности   с
повышенной  трещиностойкостью  типа  2024  и  2014  (типа  Д16  и  АК8),  по
сравнению с которыми они имеют пониженную (на ~ 8%) плотность  и  повышенный
(на ~ 10%) модуль упругости.
   Химический состав (основных легирующих и примесных  элементов)  алюминий-
литиевых сплавов приведен в таблице 1.
  ТАБЛИЦА 1. Химический состав, плотность ?n и модуль упругости Е алюминий-
                              литиевых сплавов
|Марка    |Массовое содержание элементов, %          |?, |Е, |
|сплава   |                                          |г/с|ГПа|
|         |                                          |м3 |   |
|         |Li   |Mg   |Cu   |Zr   |Sc   |Fe   |Si   |   |   |
|         |     |     |     |     |     |     |(не  |   |   |
|         |     |     |     |     |     |     |более|   |   |
|         |     |     |     |     |     |     |)    |   |   |
|1420     |1,8-2|4,5-6|-    |0,08-|-    |0,2  |0,15 |2,4|76 |
|         |,3   |,0   |     |0,15 |     |     |     |7  |   |
|1423     |1,8-2|3,2-4|-    |0,06-|0,10-|0,15 |0,10 |2,5|77 |
|         |,2   |,2   |     |0,10 |0,20 |     |     |0  |   |
|1430     |1,5-1|2,3-3|1,4-1|0,08-|-    |0,15 |0,10 |2,5|79 |
|         |,9   |,0   |,8   |0,14 |     |     |     |7  |   |
|1440     |2,1-2|0,6-1|1,2-1|0,10-|-    |0,15 |0,10 |2,5|80 |
|         |,6   |,1   |,9   |0,20 |     |     |     |6  |   |
|1450     |1,8-2|?0,2 |2,7-3|0,08-|-    |0,15 |0,10 |2,6|79,|
|         |,3   |     |,2   |0,16 |     |     |     |   |5  |
|1451     |1,5-1|?0,2 |2,7-3|0,08-|-    |0,15 |0,10 |2,6|78,|
|         |,8   |     |,2   |0,16 |     |     |     |3  |5  |
|ВАД23    |0,9-1|-    |4,8-5|0,4-0|0,1-0|0,3  |0,2  |2,7|76 |
|         |,4   |     |,8   |,8 Mn|,25  |     |     |2  |   |
|         |     |     |     |     |Cd   |     |     |   |   |
|8090     |2,2-2|0,6-1|1,0-1|0,04-|-    |0,30 |0,2  |2,5|79,|
|         |,7   |,3   |,6   |0,16 |     |     |     |4  |5  |
|8091     |2,4-2|0,5-1|1,6-2|0,08-|-    |0,50 |0,3  |2,5|80 |
|         |,8   |,2   |,2   |0,16 |     |     |     |6  |   |
|2090     |1,9-2|0,25 |2,4-3|0,08-|-    |0,12 |0,1  |2,5|80 |
|         |,6   |     |,0   |0,15 |     |     |     |9  |   |
|2091     |1,7-2|1,1-1|1,8-2|0,04-|-    |0,30 |0,2  |2,5|78 |
|         |,3   |,9   |,5   |0,16 |     |     |     |7  |   |
|Navalite |1,6-2|1,7-3|0,9-1|0,14 |-    |-    |-    |-  |-  |
|         |,8   |,9   |,4   |     |     |     |     |   |   |

Отечественные сплавы  несколько  отличаются  от  соответствующих  зарубежных
аналогов  по  содержанию  основных  легирующих  элементов  и  дополнительным
комплексным   микролегированием.   Кстати,   за    рубежом    нет    аналога
отечественному сплаву 1420. Это объясняется  значительными  трудностями  при
плавке  и  литье  сплавов  системы  Al-Mg-Li.   Поэтому   зарубежные   фирмы
сосредоточили свои усилия на разработке и освоении более  технологичных,  но
менее плотных, чем 1420, сплавов систем Al-Cu-Li и Al-Cu-Li-Mg.
   В процессе освоения промышленного производства полуфабрикатов  из  сплава
1420 у нас были решены сложные технологические проблемы, характерные  и  для
других алюминий-литиевых сплавов, обусловленные:
   присутствием химически активных элементов – лития и магния;
   высокой степенью легирования, достигающей 14% (атомное содержание);
   сильной  локализацией  деформации  в  полосах  скольжения  и  интенсивным
упрочнением с резким  уменьшением  пластичности  при  холодной  пластической
деформации;
   отсутствием режимов смягчающего отжига, обеспечивающего  разупрочнение  и
повышение   пластичности   до   уровня,   необходимого   для   осуществления
значительной холодной деформации;
   пониженной пластичностью и вязкостью разрушения  в  высотном  направлении
массивных полуфабрикатов.
   Большое внимание было уделено таким вопросам:
   уменьшение газосодержания в сплаве;
   повышение чистоты по таким примесям, как Na, K, Fe, Si;
    отработка  технологии  получения  полуфабрикатов  с   регламентированной
микроструктурой,  включая  листы  с  ультрамелкозернистой   структурой   для
сверхпластичной формовки;
 отработка технологии сварки плавлением,  обеспечивающей  высокие  ресурсные
характеристики.
    Из  алюмимний-литиевых  сплавов  изготавливают  практически   все   виды
полуфабрикатов – прессованные,  штамповки, плиты, листы.
   Теперь рассмотрим влияние различных  факторов  на  свойства  промышленных
сплавов Al-Li.
Работоспособность алюминий-литиевых  сплавов  определяется  главным  образом
такими ресурсными характеристиками, как скорость  роста  трещины  усталости,
коэффициент  интенсивности  напряжений  в   вершине   трещины   (Кс,   К1с),
малоцикловая   усталостная   долговечность,   сопротивление    коррозионному
растрескиванию
123
скачать работу


 Другие рефераты
История философии
Витамин ТӘРІЗДЕС заттар
Программирование логической игры на visual basic
Классикалық массаж және дене сымбаттылығының бұзылуы, оны емдеу

°C

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


     ZERO.kz          
 
Модератор сайта RESURS.KZ