Силовые элементы БФ. Структура силовых элементов, страница 7

Деформируемые сплавы, упрочняемые термообработкой, обладают высокой прочностью (sв=70 кг/мм2), они широко применяются в машиностроении и особенно в самолетостроении для изготовления ответственных деталей.

Наиболее распространенным сплавом этой группы является дюралюминий. В состав дюралюминия входят: медь (2.2…5.2 %), магний (0.2…1.6 %), марганец (0.3…11 %), кремний (0.4…1.3 %), железо (не более 0.7 %). Средний химический состав дюралюминия: Cu 3…5 %, Mg 0.5…1.8 %, Mn 0.3…0.8 %, Si 0.5…1.2 %, Fe 0.1 %, Аl - остальное.

В соответствии с ГОСТ 4784—65 буква Д обозначает название сплава (дюралюминий), цифра - условный порядковый номер сплава. Основными компонентами сплава являются медь и магний, так как они при термической обработке увеличивают его прочность, образуя соединения.

Термическая обработка дюралюминиевых сплавов (Д1, Д6, Д16), после которой они приобретают наилучшие механические свойства, заключается в закалке их в воде с нагревом до температуры 500 °С и последующем естественном старении при комнатной температуре в течение 4…7 суток. Для некоторых сплавов старение ускоряют, применяя искусственное старение - нагрев до 100…150° С. После закалки сплав приобретает максимальную пластичность и в этом состоянии его обрабатывают давлением. Данное состояние сплава сохраняется 3…4 часа, затем он начинает стареть и прочность его возрастает (sв = 30…47 кг/мм2), а пластичность падает.

Чтобы предохранить от коррозии, листовой дюралюминий плакируют, т.е. покрывают слоем чистого алюминия путем совместной горячей прокатки дюралюминиевой заготовки.

Дюралюминий подвергается механической обработке в горячем (440…480° С) и холодном состоянии, обработка в холодном состоянии проводится до старения.

Деформируемые алюминиевые сплавы для ковки и штамповки. К ним относятся сплавы марок АК4, АК6 и др. Цифра обозначает порядковый номер сплава, а буквы - назначение (алюминиевый - для поковок). В соответствии с ГОСТ 4784—65 средний химический состав этих сплавов: Cu 1.9…2.5 %; Mg 1.4…1.8 %; Mn 0.4…0.8 %; Ni 0.8…1.3 %; Fe 0.8…1.3 %; Si 0.5…1.2 %; остальное Аl. Механические свойства: sв = 34…38 кг/мм2.

Никель вводят в небольших количествах для увеличения вязкости и прочности сплава. Эти сплавы применяют для изготовления прочных и вязких деталей.

Чтобы увеличить прочность, поковки подвергают термической обработке - закалке с нагревом до 510…530 °С и последующему старению при 150…160 °С в течение 15…17 ч.

Титан и его сплавы. Ряд несущих элементов КА и солнечных батарей изготавливаются из титана и сплавов на его основе. Титан это серебристо-белый металл с температурой плавления 1665 °С и плотностью 4.5 г/см3. Технический титан высокой чистоты содержит не более 0.1 % примесей (Fe, Mn, Al, С, Si, Ni), имеет невысокую прочность, хорошую пластичность, по свойствам приближаясь к чистому железу. С углеродом образует очень твердые карбиды титана. Титан удовлетворительно обрабатывается давлением (ковкой, прессованием, прокаткой), сваривается дуговой сваркой в атмосфере защитных газов. Титан имеет высокую стойкость против коррозии в пресной, морской воде и в некоторых кислотах. Примеси резко повышают прочность, одновременно снижая пластичность титана. Технический титан содержит до 0.5 % примесей, имеет sв = 55…75 кг/мм2, относительное удлинение d=20…25 %.

Как конструкционные материалы в машиностроении применяют сплавы титана с ванадием, молибденом, хромом, марганцем, вольфрамом, танталом, ниобием, углеродом, алюминием, оловом. Наибольшее применение имеют сплавы титана с алюминием, хромом, ванадием и углеродом.