Микроструктурныи анализ технического алюминия и липиных сплавов на основе алюминия

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА I

МИКРОСТРУКТУРНЫИ АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО АЛЮМИНИЯ И ЛИПИНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Цель работы: установить связь между составом, обработкой и структурой алюминия, его литейных сплавов.

I. Описание лабораторной работы

I.I. Микроструктура технического алюминия

Алюминий легкий металл (плотность 2,7 г/см ) с температурой плавления 650 С. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке и не имеет полиморфных превращений. Алюминий обладает высокой тепло и электропроводностью, коррозионной стойкостью. Постоянными примесями в алюминии являются железо и кремний. Железо практически нерастворимо в алюминии. Структура состоит из алюминия и темных включений Al₃Fe в виде игл, являющихся готовыми надрезами в металле, и поэтому железо снижает пластические свойства алюминия. Железо уменьшает также коррозионную стойкость алюминия. Следующая примесь в алюминии марганец. Он появляется при получении алюминия с применением отходов обрабатывающих цехов, и его содержание в первичном алюминии ничтожно. Марганец увеличивает, размер зерна при отжиге алюминия после деформации, что объясняется его ликвацией.

I.2. Микроструктура литейных сплавов

В качестве литейных сплавов широко распространены сплавы на основе Al-Si , для которых характерны малые температурные интервалы кристаллизации (ноль для эвтектического состава) и очень хорошие литейные свойства. Для фасонного литья применяют также сплавы на основе систем Al-Сu Al-Mg   и другие сложные сплавы. Эти сплавы обладают худшими литейными свойствами, чем Al-Si сплавы. В литейных сплавах ограничивается содержание неизбежных примесей и, в честности, железа, т.к. оно образует хрупкие интерметаллидные

фазы. Величине и характер их распределения в отливке зависит от скорости охлаждения при кристаллизации. Чем выше скорость кристаллизации, тем мельче эти частицы, более равномерно они распределены по объему и тем меньше их отрицательное влияние на свойства. Поэтому при литье сплавов в металлическую форму допускается более высокое содержание железа, чем при литье в земляную форму. Литейные сплавы, как правило, маркируются буквами АЛ (алюминиевый литейный сплав), после которых ставится число, показывающее порядковый номер сплава и не имеющее никакой связи ни с составом ни со свойствами сплава.