Алюминий и его сплавы

Технически чистый алюминий маркируется буквой А.

В зависимости от степени чистоты:

- особой чистоты – А999 (99,999 % Al).

- высокой чистоты – А995 (99,995 % Al), А95 (99,995 % Al);

- технической чистоты – А 85 (99,985 % Al), А7Е, АО (от 99,85 до 99% % Al)и др.

Буква Е – повышенное содержание железа и пониженное кремния.

Алюминиевые сплавы

Принцип маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы.

Далее указывается условный номер сплава. За условным номером следует обозначение, характеризующее состояние сплава: М – мягкий (отожженный); Т – термически обработанный (закалка плюс старение); Н – нагартованный; П – полунагартованный (АМг3П)

По технологическим свойствам сплавы подразделяются на три группы:

1. деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой: Обозначаются сплавы: с марганцем – АМц, с магнием – АМг; после обозначения элемента указывается его содержание в процентах: АМг3 АМц, АМцС, АМг1, АМг4,6.

2. деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой: к таким сплавам относятся дюралюмины. Маркируются буквой Д и порядковым номером: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.

Чистый деформированный алюминий – АД0, АД1, АД (разный процент алюминия).

Высокопрочными стареющими сплавами являются сплавы, которые кроме меди и магния содержат цинк. Сплавы В95, В96 имеют предел прочности около 650 МПа.

Ковочные алюминиевые сплавы АК:, АК8 применяются для изготовления поковок.

Иногда маркируют АК7М2, АК21М2. В этом случае М – медь, К – кремний, Ц – цинк, Н – никель, цифра – содержание в процентах.

3. литейные сплавы: к литейным сплавам относятся сплавы системы алюминий – кремний (силумины), содержащие 10…13 % кремния. Литейные сплавы маркируются от АЛ2 до АЛ20.

Методами порошковой металлургии изготовляют спеченные алюминиевые сплавы (САС) испеченные алюминиевые порошковые сплавы (САП).

Титан и его сплавы

Маркируется ВТ, 0Т и порядковым номером.

Титановые сплавы делятся на деформируемы и литейные.

Деформируемые ВТ1-00, ВТ1-0, 0Т4-0 имеют предел прочности не более 60 кг/мм² и их считают сплавами повышенной пластичности. Применяют для изготовления деталей сложной формы.

Деформируемы сплавы средней прочности ВТ5, ВТ5-1, 0Т4, ВТ4, ВТ6, ВТ16, ВТ14 характеризуются пределом прочности на уровне 60 - 100 кг/мм² и удовлетворительной технологической пластичностью. Применяют для листовой штамповки, сварки.

Деформируемы высокопрочные сплавы ВТ14, ВТ3-1, ВТ6-6С, ВТ-23, ВТ-15, ВТ9 имеют предел прочности выше 100 кг/мм².

Деформируемые жаропрочные сплавы ВТ3 – 1, ВТ9, ВТ8, ВТ18 предназначены для работы при повышенных температурах 450 – 500С.

Литейные сплавы ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ3-1Л, ВТ-6Л, ВТ-9Л, ВТ-14Л характеризуются хорошими литейными свойствами и имеют достаточно высокую прочность.

Марка ВТ означает «ВИАМ титан».

Марка ОТ означает «Опытный титан» - сплавы, разработанные совместно ВИАМом и заводом ВСМПО (г. Верхняя Салда, Свердловской области).

Марка ПТ означает «Прометей титан» - разработчик ЦНИИ КМ («Прометей», г. Санкт-Петербург.)

Иногда в марку сплава добавляют буквы

«У» - улучшенный

«М» - модифицированный,

«И» - специального назначения.

«Л» - литейный сплав,

«В» - сплав, где марганец заменен эквивалентным количеством ванадия.

Например: ВТ1-00, ВТ3 – 1, ВТ4 иногда 0Т4 – 0, 0Т4 – 1, ПТ – 7М.

КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЧУГУНОВ

 

Чугун – эвтектический сплав железа с углеродом, содержащий более 2 % С.

В зависимости от формы графита и условий его образования различают следующие группы чугунов:

1. серые – пластинчатая или червеобразная форма графита;

2. высокопрочные – шаровидный графит;

3. ковкие – хлопьевидный графит.

Чугуны маркируются двумя буквами и цифрами. Буквы: С – серый, В – высокопрочный, К – ковкий, Ч – чугун. Цифры соответствуют минимальному значению временного сопротивления δв при растяжении в кгс/мм² или МПа-10.

Например: СЧ10 – серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа;

ВЧ70 – высокопрочный чугун с пределом прочности при растяжении 700 МПа;

КЧ35 – ковкий чугун с пределом прочности при растяжении 350 МПа.

Для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна: АЧС – 1, АЧС – 6, АЧВ – 2, АЧК – 2 и др.

АЧ – антифрикционный чугун, С, В, К – серый, высокопрочный, ковкий, цифры означают порядковый номер сплава по ГОСТу 1585-79.

 

Порядок выполнения работы

1. Выполнить контрольное задание для своего варианта.

2. Составить отчет.

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Краткие сведения из теории:

3.1. Принцип маркировки сталей в России.

3.2. Принцип маркировки сталей по Евронормам.

3.3. Маркировка цветных металлов и сплавов.

3.4. Маркировка чугунов.

4. Маркировка сталей в России.

Описать стали, цветные металлы, сплавы и чугуны, данные в контрольном задании, по следующей схеме:

Марка; металлургическое качество (а), назначение (б), среднее содержание углерода (в) и легирующих элементов (г).

5. Маркировка сталей по Евронормам. Результаты занести в таблицу:

Заданная марка стали (EU)	Среднее содержание углерода и легирующих элементов, %	Марка стали (РФ)

 

 

Контрольные вопросы

1. Обозначить общие признаки материала, которые отражает его обозначение (марка)?

2. Описать структуру обозначения углеродистых сталей? Привести пример?

3. Описать структуру обозначения легированных сталей? Привести пример?

4. Особенности системы маркировки сталей за рубежом?

5. Определение конструкционной стали. Применение?

6. Определение углеродистой стали. Применение?

7. Назначьте марку стали для изготовления коленчатых валов тихоходных и быстроходных двигателей, зубчатых колес?

8. Назначьте материал для изготовления режущего инструмента: развертка, зенкер, сверло для НВ 260-280?

9. Составьте марку стали: легированная конструкционная высококачественная со средним содержание углерода 0,20 %, хрома – 4%, содержание никеля и ванадия до 1 %?

10. Составьте марку стали: легированная инструментальная качественная со средним содержанием углерода 0,9 %, марганца – 2%, кремния до 1%?

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Материаловедение. Под общ.ред. Б.Н.Арзамасова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001.

2. Материаловедение и технология металлов. Под ред. Г.П. Фетисова. М., «Высшая школа», 2001.

3. Машиностроение. Энциклопедия / Ред.совет: К.В.Фролов и др. Стали. Чугуны. Т II-2 / Г.Г. Мухин, А.И. Беляков, Н.Н. Александров и др.; М., «Машиностроение», 2001.

4. Гуляев А.П. Металловедение. М., «Металлургия», 1986.

 

Контрольные задания

I. Определить металлургическое качество, назначение, среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: