Qotishmalarni ishlab chiqish maqsadi
Alyuminiy qotishmasini ishlab chiqish - bu kuch, qattiqlik, korroziyaga chidamlilik va shakllanishning maqsadli kombinatsiyasiga erishish uchun kimyo, qayta ishlash va issiqlik bilan ishlov berishning boshqariladigan manipulyatsiyasi. Sof alyuminiy yumshoq va egiluvchan; har bir tijorat qotishmasi dislokatsiya harakatiga xalaqit beradigan yoki mikro tuzilmani yaxshilaydigan elementlarni qo'shadi. Muhandislik vazifasi qaysi mexanizm kerakli mulkni maqbul narxda etkazib berishini hal qilish, keyin esa ushbu mexanizmni ishlab chiqarishda takrorlanishi mumkin bo'lgan qayta ishlash yo'nalishini aniqlashdir.
Zamonaviy amaliyotda beshta mexanizm ustunlik qiladi: yog'ingarchilik bilan qattiqlashish, skandiy mikroqotishma, litiy qo'shimchalari, 6xxx varaqda pishiriqni qattiqlashtirish va yuqori haroratda xizmat qilish uchun-tez qotib qolish.
7xxx seriyasida yog'ingarchilikning qattiqlashishi
Zn-Mg-Cu qotishmalarida erigan moddalar klasterlari xona haroratida tabiiy qarishdan keyin taxminan 24 soat ichida kogerent Guinier-Preston zonalarini hosil qiladi. Ushbu qotishmalar uchun standart T6 marshruti 2 soat davomida taxminan 475 daraja eritma bilan ishlov berish, suvni o'chirish, so'ngra 24 soat davomida taxminan 120 daraja sun'iy qarishdan iborat.
Sun'iy qarish jarayonida MgZn ga asoslangan metastabil ē' fazasi2, dislokatsiya harakatini yadrolaydi va bloklaydi, bu esa kuchning oshishiga olib keladi. Savdo-klassik: AA7075-T7351da bo'lgani kabi-kattaroq T7 temperli stressga-yaxshiroq qarshilik ko'rsatish uchun eng yuqori kuchning taxminan 10 foizini sarflaydi.
| Qadam | Oddiy holat | Maqsad |
|---|---|---|
| Tabiiy qarish | Xona harorati, 24 soatgacha | Kogerent GP zonalarini hosil qiladi |
| Yechim bilan davolash | 475 daraja, 2 soat | Eriydigan fazalarni eritadi |
| O'chirish | Sovuq suv | O'ta to'yingan qattiq eritmani saqlaydi |
| Sun'iy qarish | 120 daraja, 24 soat | Mayda ķ' (MgZn.) cho'kadi2) |
| Qarish-kishi | T7 holati | Korroziyaga chidamlilik uchun eng yuqori quvvatni sotadi |
Aerokosmik materiallar spetsifikatsiyalari odatda tekislikning yorilishining minimal chidamliligini-28 MPa·m dan yuqori qilib belgilaydi1/2AA7150-T7751 kabi yuqori-kuchli 7xxx plastinkadagi qalin qanotli-parchali qismlar uchun. Sinishi chidamliligi ASTM B645 protseduralari bilan o'lchanadi, shuning uchun talabning mustahkamligi va zararga chidamlilik tomonlari taqqoslanadigan shartlarda baholanishi mumkin.
Skandiy mikroqotishma, donni tozalash va payvandlash
Alyuminiy qotishmasiga taxminan 0,2% skandiy qo‘shilishi,-quyma don strukturasini o‘zgartiradi va don hajmini taxminan 500 mkm dan 10 mkm gacha kamaytiradi. Mexanizm - kogerent Al hosil bo'lishi3Odatda 3{1}}5 nm oʻlchamdagi Sc nanochoʻkmalar, dislokatsiyalar va don chegaralarini mahkamlaydi va hatto yuqori haroratda ishlov berishdan keyin ham qayta kristallanishga qarshilik koʻrsatadi.
Mikroqotishma qo'shilishi uchun xossa daromadi katta: tavlangan Al{0}}Mg-Sc materialida oqish quvvati taxminan 150 MPa dan 350 MPa gacha ko'tariladi. Skandiy, shuningdek, AA2219 kabi payvandlanadigan yuqori{6}}qotishmalarda issiq-yorilish sezuvchanligini ham yo'q qiladi, shuning uchun payvandlash mumkin bo'lgan Al-Cu-Sc variantlari katta kriogen yoqilg'i tanklari gumbazlari uchun ishlatiladi. Cheklovchi omil har doim xarajat bo‘lib kelgan va hozirda ishlab chiqarishning ko‘p harakatlari skandiyni qayta ishlash mahsulotlari va kon qoldiqlaridan-qayta tiklashga qaratilgan bo‘lib, mahsulot kengroq assortimentda qo‘shimcha iqtisodiy bo‘ladi.
Lityum qo'shimchalari va zichlikni kamaytirish
Alyuminiyga qo'shilgan har 1% litiy zichlikni taxminan 3% ga kamaytiradi va qattiqlikni oshiradi, shuning uchun litiy{2}}o'z ichiga olgan qotishmalar muhim tuzilmalar va kriogen tanklar uchun jozibador. 2195 oilasi kabi taxminan 1,0 % Li li qotishmalar ishga tushirilgan avtomobil tankidagi 2219- o‘rnini egalladi va har bir avtomobilning vaznini sezilarli darajada tejash imkonini berdi.
| Xususiyat | Tafsilot |
|---|---|
| Cho'kish bosqichi | T1(Al2CuLi) |
| Qarish amaliyoti | Dupleks: 32 soat davomida 155 daraja, keyin 24 soat davomida 190 daraja |
| Eritma tozaligi | Kislorodni 10 ppm dan past ushlab turish uchun vakuumli yoyni qayta eritish |
| Samolyotdan foydalanish | AA2099-T86 plastinka va fyuzelyaj terilari uchun varaq |
| Ishlov berish | Litiy reaktivligi tufayli mineral{0}}moyga asoslangan-sovutgichlarga muhtoj |
Dupleks qarish davolash mavjud, chunki T1yog'ingarchilik sekin bo'ladi va qotishmaga mustahkamlik va pishiqlik muvozanatini ta'minlaydigan cho'kmalarga o'xshash-yuqori harorat bosqichi o'sishidan oldin past haroratda yadrolanishi kerak. Toza eritish ham bir xil darajada muhimdir, chunki litiy tezda oksidlanadi va oksid qo'shimchalari yoriqlar qo'zg'atuvchisi sifatida ishlaydi.
6xxx seriyasida qattiqlashuvchi pishiring
Avtomobil kuzov panellari T4P holatida Al-Mg-Si varaqdan foydalanadi, bo'yoq ustaxonasida shakllanadi va keyin mustahkamlanadi. Mg2Si '' ignalari, taxminan 2 dan 5 nm, bo'yoq{2}}pishirish davrida cho'kadi, odatda 20 daqiqa davomida 185 daraja, panel allaqachon shakllangan joyda oqish quvvatini oshiradi.
AA6016-T4P varag'i DP780 kabi ikki fazali po'latdan-20% yuqori pishish kuchiga ega.
Elektr qoplamasining yopishqoqligi temirning kremniyga- nisbatini taxminan 1,5:1 dan yuqori ushlab turishga bog'liq bo'lib, sirt kimyosi dastlabki ishlov berish chizig'i bo'ylab barqaror bo'lib qoladi.
Energiyani yutish sifatida o'lchanadigan halokat ko'rsatkichi taxminan 15 kJ / kg ga etadi, taqqoslanadigan po'lat qismlar uchun taxminan 8 kJ / kg ga teng.
6xxx qotishmalaridan yasalgan-katta bitta boʻlakli korpus tagidagi quyma va konstruktiv panellar bir xil pishirish-qattiqlash yoʻlidan foydalanadi, shuning uchun pressdagi shakllanish va xizmat koʻrsatishda mustahkamlik ajratiladi.
Tez qattiqlashuv va yuqori{0}}haroratli qotishmalar
An'anaviy quyma alyuminiy qotishmalari 150 darajadan yuqori kuchini yo'qotadi, chunki ularning mustahkamlanishi cho'kindi cho'kindi. Tez qattiqlashuv termal barqaror zarrachalarning nozik dispersiyasini yaratish orqali bu chegarani chetlab o'tadi. Masalan, purkagichning cho'kishi Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si qotishmasini ishlab chiqaradi, u hali ham 300 daraja haroratda taxminan 400 MPa quvvatga etadi, 10 dan yuqori dispersoid populyatsiyasi tomonidan qo'llab-quvvatlanadi.17/m350 nm Al12(Fe, V)3Dag'allashishga qarshilik ko'rsatadigan Si zarralari.
Qo'shimcha ishlab chiqarish bir xil g'oyani murakkab shakllarga kengaytiradi. Selektiv lazerli eritish turbo zaryadlovchi g'ildiraklari va AlSi10Mg tormoz kaliperlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, bunda nozik, o'ta to'yingan hujayra tuzilmalari va yaxshi o'lchov erkinligi mavjud, kompressor qismlari uchun ishlab chiqilgan Al{2}}Ce-Mg qotishmalari dispersiyasini yo'qotmasdan 250 daraja atrofida xizmat ko'rsatish haroratiga bardosh beradi. Dizaynerlar uchun amaliy xabar shundaki, qotishma ishlab chiqarish endi faqat eritmaga elementlar qo'shish masalasi emas; kukun yo'li, qotib qolish tezligi va issiqlik bilan ishlov berish endi bir xil darajada kuchli tutqichlardir.
Tez-tez so'raladigan savollar
Savol: Alyuminiy qotishmalarida yog'ingarchilikning qattiqlashishi nima?
U qarish jarayonida hosil bo'lgan nozik dispers zarralar bilan mustahkamlanadi. Eritma o'ta to'yingan eritmada so'ndiriladi, so'ngra dislokatsiya harakatiga to'sqinlik qiluvchi GP zonalari va metastabil fazalar sifatida cho'kadi.
Savol: Nega eng yuqori-yoshdagi T6 o'rniga T7 temperini ishlatish kerak?
T7 -ortiqcha qarish cho'qqi kuchining taxminan 10% ni beradi, lekin barqaror yukda qalin qismlar uchun muhim bo'lgan stress-korroziyaga qarshilik va o'lchov barqarorligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Savol: Don tuzilishini yaxshilash uchun qancha skandiy kerak?
Taxminan 0,2%, odatda,-quyma don o'lchamini Al orqali 500 mkm dan 10 mkm gacha kamaytirish uchun etarli.3Sc 3-5 nm nanocho'kmalar.
Savol: Nima uchun litiy{0}}tarkibidagi qotishmalar ikki bosqichda qariydi?
T1(Al2CuLi) yog'ingarchilik sekin, shuning uchun 155 daraja dupleks qarish, keyin 190 daraja avval fazani yadrolaydi va keyin uni eng yaxshi kuch va qattiqlikni beradigan o'lchamga oshiradi.
Savol: Korpus panellarida qotib qolgan 6xxx varaqni-pishirishni nima cheklaydi?
Matbuotda shakllanuvchanlik va elektrokoat yopishish uchun sirt kimyosining barqarorligi, shuning uchun temirning{0}}kremniyga nisbati taxminan 1,5:1 dan yuqori nazorat qilinadi.
Savol: Qaysi mexanizm alyuminiyning 250 darajadan yuqori bo'lishiga imkon beradi?
Tez qattiqlashuvni qayta ishlash. Al kabi barqaror zarrachalarning zich dispersiyasini hosil qiladi12(Fe, V)3Si, bu yuqori haroratda qo'pollikka qarshi turadi.
