Жаропрочные соединения

Упрочнить марки Д20, Д21 и 1201 можно с помощью методов закалки, а также искусственного старения. В случае естественного старения поставленная цель не достигается. Главными свойствами соединений с системой Al-Cu-Mn являются высокая пластичность, жаропрочность и технологичность.

Обработка соединений алюминия путем сварки (плавкой) на приемлемом уровне. Добавление в шов циркония и ванадия практически не изменяют характеристики обрабатываемого материала. Добавление позволяет увеличить жаропрочность, температуру рекристаллизации и пластичность шва сваривания. Наличие железа и кремния (более 0,3%) способны ухудшить характеристики. В соединениях, которые свариваются, концентрация магния находится на уровне сотых долей процента. Если магний при обработке будет присутствовать в пределах 0,25-,35%, то в условиях  комнатной температуры улучшаться показатели прочности и устойчивость высоким температурам. В данном случае процесс сваривания значительно усложняется.

Марка Д20

С данной марки на промышленных предприятиях изготавливают листы, профили и штамповки. Благодаря высоким технологическим свойствам сплав очень хорошо поддается прокатке, штамповке, ковке и прессованию. Соединение имеет низкую устойчивость к коррозийным процессам, поэтому необходима дополнительная обработка листовой продукции.

Основными механическими свойствами изделий из Д20 являются:

  • Сопротивление (временное) от 345 до 375 МПа;
  • Предел текучести от 245 до 274 МПа;
  • Удлинение (относительное) не менее 8-10%.

Из сплава Д20 производят различные элементы ТРД (лопатки, диски, крыльчатки и др.), которые работают в температурном режиме до 350 С. Сварные конструкции, емкости, баллоны предназначаются для кратковременной эксплуатации в условиях до 300 С.

Для улучшения характеристик применяется несколько методов обработки. Низкотемпературное старение при температурном режиме 165-175 С в комнатных условиях обеспечивает повышение механических свойств. Для обеспечения повышенной жаропрочности процесс проводится при температуре 200-220 С. Тонкостенные изделия сложной конфигурации закаляют в кипящей воде. Это позволяет исключить коробление и поводки. Отжиг полуфабрикатов проводится при температуре 350-370 С, с последующим воздушным охлаждением.

После сварки сплав по прочности в условиях 250-350 С превосходит марки Д16 и ВД17. В условиях комнатной температуры данное преимущество отсутствует.

Марка Д21

Из данной марки сплава изготавливают листы, плиты, прутки, повили и различные штамповки и поковки. Помимо различных элементов ТРД данный вид соединения алюминия используется для нагруженных элементов планеров и других летательных аппаратов.

Основными механическими свойствами изделий из Д21 являются:

  • Временное сопротивление не менее 400 МПа;
  • Предел текучести 295МПа;
  • Удлинение (относительное) не менее 7%.

Марка 1201

Соединение алюминия типа 1201 обладает определенными особенностями, которые позволили его применить в ракето- и самолетостроении. Сплав обладает прекрасными техническими характеристиками и является среднепрочным деформируемым. Упрочняется термической обработкой и хорошо сваривается.

Показатели механических свойств изделий из 1201 следующие:

  • Временное сопротивление не менее 390 МПа;
  • Предел текучести 295МПа;
  • Удлинение (относительное) не менее 6%.

Особенностью сплава является способность при очень низких температурах упрочняться и повышать свою пластичность. Данное явление называют криогенным упрочнением. После термического упрочнения соединение алюминия получает улучшенные свойства. Испытания в условиях понижения температуры до -196 С, с последующим повышением до 200 С показали, что марка 1201 способна выдержать около 20 тыс. циклов. Например, сплав Amr5 рассчитан не боле чем на 500 повторений.

Товар добавлен в корзину
Сумма:
Продолжить покупки
Оформить заказ