Водородная хрупкость и линейное расширение, страница 9

В табл. 8.23 - 8.24 приведены химический состав, механические свойства и средние значения коэффициента линейного расширения сплава Al – Si - H. Видно, что сплав Al -15-20%Si + Н имеет σв=184 - 241 МПа, δ=1,6 - 2,3%. Следует отметить, что средний коэффициент при 80-100 °С составляет (2,0 - 3,0) · 10-6 град-1, что указывает на перспективность деформируемых алюминиевых сплавов с водородом, которые могут выступить серьезным конкурентом тяжелых и дорогостоящих сплавов инварной группы.


Таблица 8.23

Химический состав сплавов Al – Si – H

Сплав № п/п

Компоненты сплава, мас. %

Водород,

см3/100г

Si

Mg

Сu

Al

1

15

-

-

Ост.

29,0

2

17

-

-

Ост.

21,7

3

18

-

-

Ост.

19,0

4

20

-

-

Ост.

15,0

* 5

20

0,5

2,9

Ост.

-

*6

20

1,8

-

Ост.

-

*Патент Японии № 54-83-29, кл. 10Д17, 1979г.

Таблица 8.24

Механические свойства и коэффициент линейного расширения сплавов Al – Si – H

Сплав № п/п

Механические свойства

α · 10-6  град-1,  в интервале температур, °С

σв, МПа

δ, %

20-100

100-150

150-200

1

241

2,3

13,61

5,88

4,96

2

238

2,0

12,50

6,23

5,66

3

208

2,2

11,14

4,62

7,16

4

184

1,6

10,61

3,34

5,11

*5

67

0,8

17,71

17,92

18,20

*6

83

1,4

16,01

16,91

17,11

Дополнительное легирование сплава Аl - Si - Н титаном и никелем еще более повышает механические свойства при сохранении низких значений коэффициента. Из данных табл. 8.25 - 8.26 видно, что предел прочности и относительное удлинении в этом случае могут составлять: σв =267 - 290 МПа, а δ=3,0 - 3,6%.

Таким образом, установлено, что изменение содержания водорода в сплавах за счет предварительной подготовки шихтовых материалов и обработки расплава может снижать коэффициент линейного расширения алюминиевых сплавов.

Разработана серия литейных алюминиевых сплавов на основе Аl - 8-50%Si и сплав на основе кремния с требуемым сочетанием низкого коэффициента линейного расширения и механических свойств.

Таблица 8.25.

Химический состав сплава.

Сплав № п/п

Компоненты сплава, мас. %

Si

Ti

Ni

Н

Al

1

15

0,4

0,6

0,00207

Ост.

2

18

0,2

0,8

0,00162

Ост.

3

20

0,05

0,4

0,00270

Ост.

*4

15-20

-

-

0,00135

-

0,00261

Ост.

*А. с. СССР № 1085271, кл. С22С 21/02, 1982 г.

Таблица 8.26.

Физико-механические свойства сплава.