Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2014 в 22:30, реферат
Алюминий - легкий и прочный материал, обладающий высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды, коррозии, и, изделия из него или покрытые им, очень долговечны. Алюминий отлично сохраняет свои структурные свойства при перепадах температур.
Физические свойства алюминия
Листы - изготовление рекламных щитов (плакированный), для обшивки автофургонов, для обшивки холодильников (1105УМ), гофра.
АМг2 - обшивка торцевого оборудования, в строительстве для производства потолков, наружных стеновых панелей, в трубном производстве, трубы для авиастроения, трубы, вся гидравлика.
Аl - пищевой - производство посуды, фляг, в различных соковыжималках, бочек, в электротехнической промышленности, корпуса бытовой техники, радиоаппаратуры, полиграфическая промышленность (офсетная печать), производители первичного алюминия (делают кожухи для анодов электролизеров), в качестве катодных листов на электроцинковых заводах А5Н.
АМг5 - высокая коррозионная стойкость, судостроение - обшивочные листы.
АМг6 - основной потребитель ракетостроение (топливные баки).
АМц - прочнее алюминия, где нужна коррозионная стойкость, в строительстве - потолки, больше во внутренние помещения, пищевая промышленность, корпусные детали.
АД1 - для холодильников, для газовых плит.
АД31 – для профильной продукции.
АВ - авиаль ( Al , Mg , Zn ) для производства автомобильных дисков (легкость, прочность).
В95 (7075, 7021) - цинковая группа: конструкции, листы для производства авиационных контейнеров, силовые профили для самолетов.
Д1, Д16 - в силовых конструкциях летательных аппаратов, обшивка самолетов. Внутренние перегородки из мягкого дуралюмина.
АД1Н, АМг2Н, АМг5пМ, АВ - для заклепок, поставленных в холодном состоянии, для болтов АМг5п, АВТ1, для сварных соединений - проволоку св. Al, св АМг3, 1557.
АМц, АМг2, АД31, АД1 в ограждающих конструкциях и в умеренно нагруженных элементах несущих конструкций; 1915 и 1925 в сварных и клепанных несущих конструкциях.
Для изготовления несущих строительных конструкций применяют профили из алюминиевых сплавов АД31, 1915 и 1925 и листы из АМц и АМг2. Марки 1915 и 1925 разработаны специально для несущих конструкций - первая для сварных, вторая для соединяемых на заклепках и болтах.
Алюминиевые сплавы находят широкое применение в судостроении для строительства корпусов судов и их надстроек, а также для изготовления различного судового оборудования, трубопроводов, мебели и других устройств.
Основные требования, предъявляемые к алюминиевым сплавам для судостроения следующие:
1. Обеспечение предела текучести, временного сопротивления и пластических свойств, необходимых для создания прочных и надежных конструкций.
2. Удовлетворительная свариваемость, высокие прочностные свойства, надежность сварных соединений из сплавов, предназначенных для изготовления сварных конструкций.
3. Удовлетворительные технологические свойства, обеспечивающие возможность получения листов и профилей на металлургических заводах и изготовление конструкций на судостроительных заводах с осуществлением операций гибки, правки, резки на гильотинных ножницах и другим холодильным инструментом, обработки на станках и пр.
4. Хорошая коррозионная стойкость в морской и речной воде или других средах, в которых будет работать конструкция, при заданных скоростях движения в них сплавов также должен обладать удовлетворительной коррозионной стойкостью под напряжением в соответствующих средах.
5. Удовлетворительная сопротивляемость ударным нагрузкам. Для сваривающихся сплавов это относится и к сварным соединениям.
6. Отсутствие склонности к искрообразованию при ударах и трении деталей из алюминиевых сплавов одна о другую, что особенно важно при наличии легко воспламеняющихся сред (танкеры и пр.)
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В железнодорожном транспорте применяется сплав АМг6, Амг3, 1915, 1935 для внешней и внутренней обшивки вагонов пассажирских и грузовых (для перевозки продуктов, минеральных удобрений и т.д.). Замена стальной конструкции железнодорожного вагона конструкцией из алюминиевых сплавов позволяет снизить массу вагона до 15%. В связи с этим возрастает скорость движения поезда, нагрузка на ось, снижается расход энергии и топлива на 10%, сокращаются затраты на текущий и кап. ремонт вагонов до 18%.
В автомобильной промышленности алюминиевый прокат получил широкое применение для изготовления кузовов, цистерн, обшивки автобусов и фургонов, а так-же значительной номенклатуры.навесных деталей, из за высокой теплопроводности в 3-4 раза выше стали алюминиевые сплавы применяются для изготовления таких теплонаружных деталей как поршни, головки и блоки цилиндров, тормозные колодки и др.
В автомобильной промышленности применяют сплавы вторичные ВД1, АМг, АКМ, В95-2, АК5М7, АКЦМ4, АК7, АК9М2а, АК12Мгр. Применяется АЛ5, АЛ4, АК4М2Ц6, АК6М2, АМг4К1, АК18, АК9С, АЛ2, А l 6, АД33, АК12М2.
Для бортов грузовых автомобилей применяют сплавы АД31, 1935, 1915, АМг5. На обшивку рефрижераторов ВД1, АМг2. Бампера на ВАЗ сплав 1915. Радиаторы сплав АМц.
В конструкциях летательных аппаратах применяются сплавы из полуфабрикатов В96, В95, В93 - прочные и пластичные сплавы. Применяются сплавы АМг6 и Д16, Д20. Для конструкций подвергающихся значительному аэродинамическому нагреву применяют полуфабрикаты из сплава АК4-1, АК6.
Применение полуфабрикатов из алюминиевых сплавов для конструкций летательных аппаратов, не подвергающихся аэродинамическим нагревам .
|
Наиболее широко в конструкциях летательных аппаратов применяют упрочняемые термической обработкой сплавы Д16ч, 1163, высокопрочные сплавы В95пч, В95оч и В93пч, сплавы средней и повышенной прочности АВ, АК6 и АК8. Для строительства гидросамолетов используют так-же сплавы неупрочняемые термической обработкой коррозионно-стойкие сплавы АМг5 и АМг6.
Сплавы АК6 и АК8 - преимущественно ковочные сплавы.
Сплав Д16 в качестве ковочного не используют, но выпускают в широком ассортименте в виде прессованных и катаных изделий. Сплав Д1 применяют в основном для лопастей воздушных винтов, а сплав АВ и АД33 - для лонжеронов лопастей вертолетов.
Сплав АД31 и АМг1 используют для декоративных деталей самолетов - оправ зеркал, ручек, пепельниц и др.
САП-1 и 1420 - теплопрочные и коррозионностойкие материалы, их используют в зоне расположения двигателей, а также в качестве противопожарных перегородок.
Д16 и 1163 изготавливают детали растянутой зоны крыльев и обшивку фюзеляжей, для обшивки гермокабин.
Обшивку самолетов производят из сплавов Д16, Д19 искусственно состаренных для увеличения коррозионной стойкости.
Из сплава В93 изготавливают в основном штамповки до 200 кг и поковки массой до 5 т.
При применении сплава ВД3 при низких температурах его подвергают искусственному старению при повышенных температурах. Широкое применение находит сплав 1420.
По прочности сплав 1420 находится на уровне сплава Д16, но уступает по пластичности, и превосходит по упругости. По статической выносливости сплав 1420 близок к сплаву АК4-1. Применение в конструкциях полуфабрикатов из сплава 1420 взамен сплава Д16 обеспечивает снижение массы изделий на 10-12%.
Сварные конструкции из деформируемых сплавов широко используют при создании сварного бака, помещаемого в крыле самолета, сварных конструкций корпусов ракет, емкостей для топлива.
|
Применяются свариваемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой АМг2, АМг3, АМг4, АМг5, АМг6, АМг61.
Низколегированные сплавы АМг2 и АМг3 применяют при изготовлении различных бензо- и маслотрубопроводов в самолетостроении и других летательных аппаратах.
Сплав АМг3 широко применяют для изготовления сварных баков и деталей сварных конструкций средней прочности.
Сплавы Амг4, Амг5, АМг6 и АМг61 как более прочные используют в более наружных сварных конструкциях.
Для повышения прочности и особенно предела текучести листов и плит из сплава АМг6 толщиной 15-20 мм их нагартовывают на (20-40%).
Самозакаливающиеся сплавы 1915 и В92ц термически упрочняемые свариваемые сплавы системы Al - Zn - Mg имеют более высокие технологические и прочностные свойства по сравнению со сплавами системы Al - Mg .
Для сварных конструкций работающих при криогенных и повышенных температурах, применяются сплавы АК8, 1201, 1205, ВАД1.
Сплавы для внутренней декоративной отделки применяются АД1, АД31, АВ и АМц (различные профили детали).
Для лопастей вертолетов применяются сплавы АВ и АД33.
Для заклепок применяют сплавы Д18 и В65, В94 (в закаленном и состаренном состоянии). Al сплавы, применяемые для заклепок, должны обладать высокой пластичностью, достаточной для расклепываемости без образования трещин.
Для изготовления деталей поршневых двигателей применяют деформируемые алюминиевые сплавы АК9, АК2, АК4, АК4-1 и литейные сплавы АЛ31, АЛ5, АЛ25, АЛ30. Для изготовления деталей реактивных двигателей применяют деформируемые сплавы АК4, АК4-1, Вд17 и литейные сплавы АЛ4, АЛ5, АЛ9, АЛ19, АЛ33. В поршневых двигателях основные детали (картеры, головки цилиндров, поршни, детали топливной аппаратуры).
В реактивных двигателях алюминиевые сплавы также находят широкое применение. Основными свойствами материалов для двигателей должны быть следующие:
1 низкая плотность; 2 высокая теплопроводность, низкий температурный коэффициент линейного расширения; 3 высокая жаростойкость (сопротивление газовой коррозии при повышенных температурах); 4 высокая жаропрочность; 5 высокая вибрационная прочность.
Поршни из деформируемых сплавов изготовляют путем горячей деформации - ковки и штамповки, далее термическая обработка.
Рис.1. Типовая диаграмма «Алюминий – легирующий элемент»
. 1.)
1-деформируемые, термически неупрочняемые сплавы; 2-деформируемые, термически упрочняемые сплавы
Литейные алюминиевые сплавы претерпевают эвтектическое
превращение, а деформируемые - нет. Последние в
свою очередь бывают термически неупрочняемыми
(сплавы, в которых нет фазовых превращений
в твердом состоянии) и деформируемые,
термически упрочняемые (сплавы алюминиевые,
упрочняемые закалкой и старением).
Алюминиевые сплавы обычно легируют Сu,
Mg, Si, Мn, Zn, реже Li, Ni, Ti.