Цветные металлы и сплавы (стр. 6 )

Гарантируемые механические характеристики поковок и штамповок из сплавов системы Al—Mg в отожженном состоянии в зависимости от направления волокна (Д, П, В)

Сплав	Толщина, мм	s в, МПа	s 0,2, МПа	d, %	НВ
Д	П	В	Д	П	Д	П	В
Поковки
АМг2	До 75	165	145	135	–	–	15	13	11	44,0
АМг3	До 75	185	165	155	70	–	15	12	10	44,0
АМг6	До 75	316	305	305	135	130	15	14	14	63,5
76–100	295	295	295	130	130	14	14	14	63,5
100–300	285	285	285	120	120	11	11	11	63,5
Штамповки
АМг2	До 75	165	145	135	–	–	15	12	10	44,0
АМг3	До 75	185	165	155	70	–	15	12	10	44,0
АМг5	До 75	275	–	–	145	–	15	–	–	63,5
АМг6	До 75	315	305	305	155	130	15	14	14	63,5
76–100	295	295	295	130	130	14	14	14	63,5
100–300	285	285	285	120	120	11	11	11	63,5

Примечание. Направление волокна: Д — долевое; П — поперечное; В — высотное (по толщине).

Таблица 16.12

Показатели штампуемости листов толщиной 2 мм при различных операциях формообразования

Сплав и состояние	Вытяжка	Отбортовка	Выдавка	Радиус при гибке на 90°
Кпр	Краб	Кпр	Краб	Кпл	Ксф	Rmin, мм	Rраб, мм
АМг1М	2,02–2,05	–	1,65–1,70	–	0,29–0,30	0,4–0,39	(0,7–0,9) ∙ s	–
АМг2М	2,0–2,6	1,8–1,85	1,52–1,56	1,32–1,40	0,23–0,26	0,36–0,42	(0,6–1,0) ∙ s	(1,0–1,5) ∙ s
АМг3М	1,92	1,86	1,86	1,63	0,22–0,25	0,36–0,32	1s	2 ∙ s
АМг4М	1,85–1,90	1,65–1,70	1,5–1,65	1,35–1,45	0,17–0,19	–	(1,0–1,55) ∙ s	(1,5–2,5) ∙ s
АМг5М	1,7–1,87	1,85–2,02	1,3–1,5	1,42–1,62	0,24–0,29	0,37–0,46	(0,6–1,0) ∙ s	(2,0–2,5) ∙ s
АМг6М	2,0–2,06	1,8–1,85	1,52–1,56	1,32–1,40	0,22–0,25	0,35–0,40	(0,6–1,0) ∙ s	2 ∙ s
АМг6Н	1,4	–	1,16	–	–	–	5 ∙ s

Примечание. Кпр и Краб — предельный и рабочий коэффициенты вытяжки; Кпл и Ксф — коэффициенты плоского и сферического выдавливания; Rmin и Rраб — соответственно минимальный и рабочий радиусы гиба.

Термическая обработка. Полуфабрикаты из сплавов Al—Mg подвергаются только отжигу для снятия нагартовки и перевода их в мягкое отожженное состояние. Кроме того, отжиг как холоднодеформированных, так и горячедеформированных полуфабрикатов с содержанием магния более 5 % повышает их сопротивление расслаивающей коррозии и коррозии под напряжением. Сплавы с более низким содержанием магния обладают высокой устойчивостью против любых видов коррозии как в отожженном, так и в нагартованном состоянии.

Отжиг полуфабрикатов и изделий из магналиев необходимо проводить при температуре 310–335 ° С в течение 1–2 ч с последующим охлаждением на воздухе. Для сплавов АМг5, АМг6, АМг61, 01570 при охлаждении после отжига необходимо делать выдержку при 250–260 ° С в течение 1 ч, затем охлаждать с нерегламентированной скоростью. При невозможности осуществления ступенчатого охлаждения следует вести охлаждение со скоростью не более 30 ° С/ч.

Технологические свойства. Основные показатели технологической пластичности листов из сплавов системы Al—Mg при холодной штамповке приведены в табл. 16.12. Листы обладают в отожженном состоянии удовлетворительной штампуемостью, повышение содержания магния не ухудшает этих показателей. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов.

Технологическая штампуемость листов сплава 01570 в отожженном состоянии сравнительно низкая и проведение штамповки вызывает определенные трудности. Эта операция может быть заменена пневмоформовкой в состоянии сверхпластичности, которая проявляется при 450–500 ° С в достаточно широком деформационно-скоростном интервале. После сверхпластической деформации прочностные характеристики листов снижаются незначительно.

Сплавы системы Al—Mg обладают хорошей свариваемостью. С повышением содержания магния коэффициент трещинообразования при сварке уменьшается (табл. 16.13). Однако, в связи с увеличением температурного интервала плавления и повышением концентрации водорода, с ростом содержания магния пористость сварных соединений возрастает.

Сварные соединения этих сплавов ослаблены по сравнению с основным материалом. Это относится к характеристикам прочности, пластичности и стойкости против коррозии. Сварные соединения низколегированных сплавов АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой стойкостью против коррозии. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений сплавов АМг5, АМг6, 01570 полуфабрикаты перед сваркой необходимо подвергать ступенчатому отжигу (см. выше).

Таблица 16.13

Характеристики сварных соединений листов
толщиной 2 мм сплавов системы Al—Mg

Сплав	МПа	Коэффициент ослабления сварного шва /s в	Коэффициент трещинообразования Ктр, %	Угол загиба, град
АМг1	90	0,9	15	120
АМг2	170	0,9	10	120
АМг3	210	0,9	5	120
АМг5	240	0,9	10	90
АМг6	290	0,85	5	90
01570	400	0,85	0	100

Применение. Полуфабрикаты из сплавов АМг1, АМг0,5 используются в изделиях, где требуется повышенная декоративность и высокая отражательная способность.

Сплавы АМг2, АМг3 применяются в слабонагруженных сварных конструкциях, способных работать длительное время в достаточно агрессивной коррозионной атмосфере. Эти сплавы наиболее широко используются и главным образом в виде листов.

Сплавы АМг5, АМг6 применяются в сварных конструкциях для изготовления емкостей, используемых в том числе и при криогенных температурах.

Полуфабрикаты из сплава АМг61 нашли применение в судостроении. Сплав 01570 является сравнительно новым, и полуфабрикаты из этого сплава (наряду со сплавами АМг5, АМг6) применяются в ракетно-космической технике, а также опробуются для других целей.

Сплавы повышенной пластичности и ковочные

Коррозионностойкие сплавы повышенной пластичности системы Al—Mg—Si

Сплавы системы Al—Mg—Si относятся к термически упрочняемым сплавам. Они обладают хорошей коррозионной стойкостью, технологичностью в металлургическом и машиностроительном производстве, способностью подвергаться цветному анодированию, эмалированию (покрытие пленкой из эмалевого лака или смолы) и электрохимическому оксидированию для получения непрозрачной эмалевидной пленки молочного цвета с окрашиванием в любой цвет.

Высокая пластичность в горячем состоянии позволяет изготовлять из них сложные по конфигурации тонкостенные полые полуфабрикаты. Высокую пластичность сплавы имеют в отожженном, свежезакаленном и естественно состаренном состоянии, что позволяет подвергать их штамповке, вытяжке и другим операциям со значительными степенями деформации. При этом материал сравнительно мало упрочняется и допускает значительно большие вытяжки, чем сплавы АМг5 и АМг6 системы Al—Mg, которые быстро наклепываются при холодной пластической деформации.

Марки и химический состав сплавов этой системы приведены в табл. 16.14 (эти сплавы называют авиалями).

Сплав АД31 характеризуется минимальной прочностью, не содержит элементов антирекристаллизаторов (Mn, Cr), что повышает однородность и устойчивость твердого раствора и улучшает декоративный вид полуфабрикатов.

Таблица 16.14

Марки и химический состав (масс. %) сплавов системы Al—Mg—Si (остальное — Al) (ГОСТ 4784–97)

Марка сплава	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	Другие элементы
Российская	Между–народная
АД31 1310	6063	0,20–0,60	0,5	0,10	0,10	0,45–0,9	0,10	0,20	0,15	–
АД31Е 1310Е	6101	0,3–0,70	0,50	0,10	0,03	0,35–0,8	0,03	0,10	–	B: 0,06
АД33 1330	6061	0,4–0,80	0,70	0,15–0,40	0,15	0,8–1,2	0,04–0,35	0,25	0,15	–
АД35 1350	6082	0,70–1,3	0,50	0,10	0,40–1,0	0,6–1,2	0,25	0,20	0,10	–
АВ 1340	6	0,50–1,2	0,50	0,1–0,5	0,15–0,35	0,45–0,90	0,25	0,20	0,15	–

Примечание. «Е» — для алюминиевого сплава с электротехническими характеристиками.