В последние годы в конструкциях КА наряду с традиционными конструкционными материалами все шире используются и композиционные материалы, позволяющие реализовать в них направленный уровень физико-механических свойств в соответствии с силовыми потоками эксплуатационных нагрузок.
Алюминий - легкий металл, плотность 2.7 г/см3, температура плавления 660 °С. Алюминий имеет кристаллическую решетку гранецентрированного куба.
Удельное электросопротивление алюминия 0.027…0.030 Ом×мм2/м. В отожженном состоянии алюминий обладает малой прочностью sв = 8…12 кг/мм2 (80…120 МН/м2) и твердостью НВ 20…25, но большой пластичностью (35…45 %). Алюминий имеет высокую коррозионную стойкость в пресной воде, атмосфере и в некоторых других условиях, так как образующаяся на его поверхности окисная пленка защищает металл от окисления.
Литейные алюминиевые сплавы. Важнейшими литейными алюминиевыми сплавами являются сплавы алюминия с кремнием, содержащие 6…13 % кремния и известные под общим названием силуминов. Они содержат также и другие элементы (медь, магний, цинк). Силумины обладают высокой жидкотекучестью и малой усадкой. Чтобы получить плотную мелкозернистую структуру и повысить механические свойства, эти сплавы модифицируют, обрабатывают расплавленный силумин металлическим натрием (0.1 %) или смесью фтористых солей натрия и калия в количестве около 2 % от веса расплавленного металла.
Алюминиевые литейные сплавы согласно ГОСТ 2685-63 имеют следующую маркировку: АЛ1, АЛ2 и т. д. до АЛ18В. Для изготовления отливок простой и сложной конфигурации широко применяют сплав АЛ2 (10…13 % Si), упрочняемый модифицированием без последующей термической обработки. Сплавы АЛ4 и АЛ5, содержащие кроме кремния (4.5…10.5 % Si) еще и магний (0.17…0.6 % Mg), медь (0.3…1 % Cu) и марганец (0.25…0.5 % Mn), упрочняют модифицированием и последующей термической обработкой.
Сплавы алюминия с магнием АЛ8 (0.5…11 % Mg) имеют сравнительно низкие литейные свойства, но обладают высокой прочностью и пластичностью (sв = 28 кг/мм2). Они применяются только после термической обработки.
Сплавы алюминия с медью АЛ7 и АЛ12 (4.0…5.0 % Cu). Сплав АЛ7 имеет сравнительно низкие литейные свойства, но после термической обработки приобретает высокую механическую прочность. Сплав АЛ12 имеет хорошие литейные свойства, тверд и хрупок, применяется без термической обработки.
Сплав алюминия с кремнием АЛ 11 имеет высокие литейные свойства, его используют для деталей сложной конфигурации. Для упрочнения модифицируют.
Сплавы алюминия с кремнием и медью применяют для литья в металлические формы и под давлением (например сплав АЛ6), сплавы АЛ4 и АЛ5 – для изготовления крупных сильно нагружаемых деталей. Термическая обработка этих сплавов заключается в закалке с нагревом до 525±5 °С и выдержкой (для АЛ4 - 15 часов, для АЛ5 - 5 часов). Из сплава АЛ7 изготовляют детали, требующие высокого предела текучести и твердости. Закалка сплава заключается в нагреве до 515±5 °С с выдержкой 10…15 ч. Температура нагрева для старения 150±5 °С с выдержкой 2…4 ч. Из сплава АЛ8 изготовляют детали, работающие в условиях коррозии и несущие значительные ударные нагрузки. Закаливают сплав АЛ8 с нагревом до 435±5 °С и выдержкой 15…20 ч. Старению он не подвергается.
Деформируемые алюминиевые сплавы (обрабатываемые давлением). Среди них различают сплавы, не упрочняемые термической обработкой, и сплавы, подвергаемые упрочнению термической обработкой. К первым относятся сплавы алюминия с марганцем и алюминия с магнием и марганцем. Они обладают умеренной прочностью, имеют повышенную сопротивляемость коррозии, высокую пластичность, хорошо свариваются. Применяются для изготовления деталей, работающих в коррозионной среде, сварных деталей и деталей, получаемых глубокой штамповкой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.