3. Взаимодействие алюминия с другими элементами.

В качестве легирующих элементов используют: кремний, медь, магний, цинк, марганец, реже хром, сурьма, титан. Некоторые химические элементы могут являться примесями в том числе и нежелательными. Нежелательная примесь для алюминия является железо Fe(Al)3 в грубой форме и крупными конгломератами. Это приводит к охрупчиванию сплава, но в некоторых жаропрочных алюминиевых сплавах является легирующим элементом.

Диаграмма алюминий – кремний Диаграмма алюминий – медь

Диаграммы показывают, что все они имеют эвтектическую реакцию за исключением AlZn. Поэтому большинство алюминиевых сплавов используют в качестве литейных. Левый угол всех диаграмм представляет собой однофазную область на базе тв. раствора. Это позволяет применять эти сплавы в качестве деформированных. Наличие линии предельной растворимости позволяет использовать закалку с последующим старением, но для некоторых систем (AlSi,AlMn) этот эффект от упрочнения следует ожидать небольшой. Ситуацию можно изменить доп. легированием.

4. Классификация алюминиевых сплавов по технологии получения изделий и термической обработки

Любые алюминиевые сплавы можно разделить на две группы, литейные и деформируемые, а также по возможности проявления термообработки, упрочняемые и неупрочнаемыйе Алюминиевые сплавы по структуре в равновесном состоянии можно разделить на несколько групп: 1) альфа тв. растворы (тв. раствор на базе алюминия), 2) альфа + бета вторичная (сплав с 2-ух фазной структурой основа альфа тв. раствор + вторичные фазы), 3) альфа + эвтектика (альфа + бета) базой является эвтектика иногда с наличием примеси альфа вторичная и бета вторичная, 4) бета + эвтектика сплавы которых основой будет эвтектика, но с довольно большим значение бета фазы.

По мере удаления от алюминия прочность возрастает, а пластичность падает. Сплавы лежащие левее первой штриховой линии применяются как деформируемые. При наличии эвтектики даже небольшой пластичность сплава становится настолько низкой, что деформирование без брака практически невозможно. Правее первой штриховой линии начинает резко повышаться жидкотекучесть, которая становится максимальной у эвтектической точки. Сплавы лежащие между первой и третьей штриховой линией применяются как литейные, но чем ближе они к эвтектической точке, тем литейные св-ва больше. Сплавы с альфа структурой невозможно упрочнить с помощью термообработки. Сплавы с альфа + бета вторичной структурой можно подвергнуть закалке только с последующим старением. Сплавы со структурой альфа + эвтектика, где преобладать будет альфа фаза можно подвергнуть упрочняющей термообработке.

5. Силумины. Общая характеристика.

Обладая прекрасными литейными св-вами силумины имеют очень низкий комплекс мех. св-в (как пластичность так и прочность).

АК12 прочность 10-13, пластичность 1-3%.

Существует 3 пути повышения механических св-в:

1) модифицирование. Силумины модифицируют солями натрия или других хлоридов, в пересчете на чистый натрий в количестве несколько тысяч долей%, введение натрия подавляет выделение бета первичной фазы (чистого кремния) и если за эвтектический сплав близок к эвтектическому, то сплав может приобрести даже до эвтектической структуры, то есть будет выделение альфа фазы вместо бета. Результатом такой трансформации в сплаве АК12 будет являться повышение прочности до 18 и пластичности до 8%.

2) Дополнительное легирование элементами, которое позволяет применять упрочняющую термообработку, например, медь. В данном случае кол-во кремния уменьшается и используют до эвтектических силумины.

3) Эффективным уплотнителем является Zn, особенностью такого упрочнения является то, что не требуется применение доп. термообработки, так как цинк хорошо растворяется в альфа растворе и упрочняет его.