Metode de întărire a aluminiului
Aluminiu, pentru a fi utilizat în construcții, trebuie să îndeplinească cerințele de rezistență. În construcții se utilizează aluminiu aliat și aliaje de aluminiu, care au fost întărite prin tratament termic și lucrări la rece. Există aproximativ 300 de variații ale aliajelor de aluminiu cu alte elemente.
Listați cele mai comune și eficiente metode de întărire a aluminiului.
Consolidarea aluminiului prin adăugarea unor componente suplimentare (aliere)
Aliajele de aluminiu cu diferite componente chimice sunt utilizate pentru componentele structurale și elementele de putere. Toate aceste aliaje sunt împărțite în deformabile și turnătorii. În construcții se utilizează aliaje de aluminiu în cea mai mare parte deformabile. Ele, la rândul lor, sunt împărțite în aliaje care sunt tratate termic (întărite) și cele care nu pot fi supuse proprietăților lor (non-refractare). Printre acestea se numără aliajele multicomponente, în care, pe lângă aluminiul și magneziul, există fie siliciu, fie cupru sau zinc. A doua categorie include aluminiu tehnic și aliaje bicomponente (pe bază de aluminiu-mangan și aluminiu-magneziu).
Fiecare dintre elementele de aliere are proprietăți specifice: mangan și magneziu, îmbunătățesc proprietățile mecanice și rezistența la coroziune îmbunătățește mangan și magneziu reduce greutatea aliajului, dar la conținut foarte ridicat poate reduce amplitudinea modulului de elasticitate. Cuprul este cel mai frecvent utilizat în dyuraliminah (grup de aliaje de înaltă rezistență din aluminiu) și crește semnificativ rezistența, dar reduce rezistența la coroziune și ductilitate. Se recomanda cuprul sa fie adaugat impreuna cu magneziu. Siliciu conferă fluiditate, fluiditate, dar, de asemenea, reduce ductilitatea. Zinc aluminiu se intareste bine, este de asemenea recomandat să adăugați împreună cu magneziu.
Pe lângă elementele de mai sus, cromul, vanadiul, titanul, zirconiul etc. sunt introduse în aliaje sub formă de aditivi de aliere.
Toate aliajele triple și multi-component din aluminiu au o compoziție chimică mai mult sau mai puțin definită, aliaje pur și simplu dopate sunt, în general, nu sunt utilizate în desene sau modele gata. Componentele lor constitutive sunt alese în principal, în scopul de a obține o parte eficientă a fazelor de consolidare, care, după expunerea la un tratament termic special pentru a permite cât mai mult posibil pentru a crește rezistența aliajului păstrând în același timp proprietăți de prelucrare bune. Abilitatea de a presa, rula, suda, tăia și rezista la coroziune. Călirea produse urmate de îmbătrânire (otpuskom0 este o metodă specială de tratament termic, care conferă o rezistență mai mare a aliajului. De asemenea, aliaje multicomponente se poate întări prin peening.
Cele mai obișnuite tipuri de tratament termic sunt recoacerea, temperarea, întărirea și tratamentul termic, împreună cu alte tipuri de influențe - mecanice, chimice, cu impact, cu ultrasunete.
Să analizăm mai detaliat fiecare dintre specii.
Glumă. În timpul recoacere, nu există tranziții de fază, iar în funcție de starea inițială a metalului și calitățile dorite pot să apară ca recristalizare, omogenizare și retur (recoacere) pentru a elimina tensiunile reziduale. Aliaje recoapte cu scopul structurilor traduse din metal din starea instabilă la o finețe stabil, omogen, caracterizat.
În timpul recoacerii, proprietățile fizice și mecanice care există înainte de deformare sau îmbătrânire sunt aproape restabilite. Cu toate acestea, puterea scade, ductilitatea și duritatea cresc. Acest lucru este utilizat în timpul operațiunilor tehnologice pentru fabricarea structurilor de aluminiu folosind aliaje separate tratate termic.
Calirea. Acesta este numele procesului aplicat aliajelor care au suferit schimbări de fază în stare solidă. Aceste procese contribuie la creșterea forței. Ele se bazează pe faptul că atunci când aliajul este încălzit deasupra liniei de solubilitate limitativă și sub temperatura solidusului, se observă o soluție solidă. Când este expus la temperaturi normale, este instabil și în procesul de îmbătrânire se extrag elemente care, împreună cu aluminiul formează compuși chimici - agenți de întărire.
Îmbătrânire (concediu). Acesta este numele unei operațiuni importante de fabricație, în timpul căreia rețeaua de cristal este adusă într-o stare mai stabilă. Formele subțiri lamelare care sunt eliberate în timpul procesului de îmbătrânire sunt denumite zona Guinier-Preston. Acestea sunt zone în care se observă o concentrație crescută a componentei dizolvate. Ele sunt situate în interiorul cristalului. În funcție de temperatura la care are loc procesul de eliberare, se disting îmbătrânirea naturală și artificială (vacanța). Cu îmbătrânirea naturală, produsele sunt păstrate la temperaturi scăzute și normale, iar artificiala presupune o creștere a temperaturii la 432-473 K.
Rezistența, obținută prin eliberarea naturală, este recrutată timp de 5-7 zile. Condițiile de vacanță cu îmbătrânire artificială depind de compoziția aliajului și de cerințele pentru acesta.
Timpul de ședere pentru încălzire variază de la 15 la 200 de minute și variază în funcție de grosimea maximă a profilului dorit. Încălzirea (tratarea termică) a produselor se realizează în cuptoare electrice verticale având o secțiune circulară sau dreptunghiulară a camerei. Sub aceste cuptoare sunt rezervoare cu un mediu în care pot fi prelucrate profile metalice.
Figura ilustrează efectul tratamentului termic asupra rezistenței și parametrilor structurali ai aluminiului ranforsat.
Pe baza faptului ce mod și modul în care profilele de aluminiu și foile au fost supuse tratamentului termic, acestea sunt notate cu următoarele litere: recopt - M, stins și natural în vârstă - C, stins și artificial în vârstă - T1. Profilele presate la cald și foile laminate la cald nu sunt marcate cu o literă specială.
Încălzirea aliajelor pe bază de aluminiu prin deformare la rece
Atunci când se folosește metoda de deformare la rece, prelucrarea la rece se efectuează prin rularea prin role. Distrugerea straturilor intercristalină și presarea contracției-ecruisare de pori și bule care apare ca rezultat al deformării la rece asigură un contact mai intim în interiorul cristalitelor.
Gradul de funcționare la rece depinde de creșterea rezistenței aliajului și de scăderea proprietăților sale de plastic.
Această metodă de creștere a rezistenței mecanice este utilizat pe scară largă atunci când se lucrează cu aliaje pe bază de aluminiu neuprochnyaemymi-magneziu, care, după cum reiese de numele lor, nu pot fi supuse unui tratament termic, care a fost discutat anterior în acest articol. Cel mai eficient este să se întărească astfel de aliaje după zdrobire cu 20%.
Observăm că, prin creșterea gradului de muncă la rece, obținem o schimbare mai redusă a intensității. De asemenea, rețineți că diferența existentă între rezistența la tracțiune și rezistența la randament grade înalte de deformare conduce la o plasticitate slabă, îndoire și reducerea altor caracteristici tehnologice ale metalului utilizat.
De asemenea, diferența dintre aceste valori și ductilitatea redusă nu permite folosirea unei rezistențe la înălțime ridicată, deoarece în acest caz rezistența de proiectare va fi atribuită rezistenței temporare la rupere. Prin urmare, sa decis producerea foilor, întărite cu 10-15% și o grosime de cel mult 10 mm.
Metoda de deformare la rece nu permite obținerea unei grosimi mai mari a foilor, deoarece este limitată de dificultatea de a crea forțe mai mari pe role, în special în timpul deformării aliajelor de înaltă rezistență.
Pentru foile de aluminiu există, de asemenea, un marcaj diferit, în funcție de gradul de lucru la rece: prelucrate la rece - H și, respectiv, cu jumătate de horn, respectiv P.
Surse folosite pentru a scrie articolul:
1. În Artemiev "Construcții din aluminiu"
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: