Полунагартованный металл это

Содержание

Характеристики и область применения алюминиевых сплавов

Полунагартованный металл это

Какую марку стали выбрать? Для чего применяется определенная марка алюминия? найти ответы на эти и другие вопросы можно в этой статье, а так же узнать о назначении различных алюминиевых сплавов.

Сравнение алюминиевых сплавов по прочности:

Малопрочные сплавы (удельная прочность от 150 до 200 МПа) применяются в отожженном состоянии или после упрочнения в результате холодной деформации. Так же к сплавам низкой прочности относятся АД31, АД33, но это только до процедуры термообработки.

После закаливания и искусственного и естественного старения они приобретают прочность, уступающую лишь дюралевым сплавам. Эти сплавы отлично свариваются и отличаются высокой  коррозионной стойкостью.

Известные европейские заменители этих сплавов такие (обозначаются цифрами): АД0 — 1050, АМц — 3003, АМГ3 — 5754.

Сплавы средней прочности (удельная прочность 200-340 МПа) — к ним относится технически чистый алюминий и магналии  — А5, А0, АД0, Амц, Амг1, Амг2, Амг3, Амг4. Такие сплавы отличаются высокой пластичностью, они не упрочняются термообработкой и изделия из них делят на 2 группы:

термически неупрочняемые — Амг5, АМг6, АМг61. Заготовки из них имеют высокую коррозионную устойчивость, прекрасно свариваются и их используют только после термообработки. Аналогом сплава АМГ5 в Европе является сплав 5083.

и термически упрочняемые — АВ, Д1, 1925, В92, АК4, Д19. Заготовки из этих сплавов подвергают процедуре закалки и  естественного или искусственного старения. АВ, 1915, В92 прекрасно свариваются и устойчивы к коррозии, АК, 1925 и Д1 — плохо свариваются и имеют низкую коррозионную стойкость. Некоторые из этих сплавов так же имеют европейские аналоги — Д1- 2017.

Высокопрочные алюминиевые сплавы В95, Д16 (удельная прочность 340 — 400 МПа) — их прочность достигает максимального значения после термической обработки. Заготовки из этих сплавов применяют после закалки и искусственного старения. В95 — наиболее прочный среди всех алюминиевых сплавов.

У этих сплавов один существенный недостаток  — низкая коррозионная стойкость, поэтому они нуждаются в дополнительной защите (плакировании, анодировании, лакировке или покраске). Сплав Д16 обладает более высокой пластичностью и жаропрочностью.

Аналогами этих сплавов являются 7075 (аналог В95) и 2024 (аналог Д16).

Другой недостаток сплавов — плохая свариваемость. При сборки конструкций из алюминия этих марок используют заклепки, реже — болтовое соединение. Сплавы В95, Д16 применяют для производства профилей для тяжелонагруженных конструкций. 

Профили из сплавов АВ и АД31 применяют для строительства заборов, перегородок, навесов. В состоянии после закалки и естественного старения они приобретают повышенную коррозионную стойкость, хорошо полируются и анодируются. Иногда для изготовления ограждающих конструкций используют сплавы АМг6 и Амг3, но, как правило. профили из них стоят дороже.

Профили применяют в автомобилестроении, для охладителей силовых приборов, и для отделочных работ:

Листы применяют для изготовления рекламных щитов, для обшивки фургонов, холодильных камер.

  • АМг2 — изготовление торгового оборудования, стеллажей, в строительстве — для производства потолков, перегородок, панелей.
  • А l и А0 — пищевой, или как его еще называют, чистый алюминий — производство посуды, фляг, бочек, кегов, в различных соковыжималках, в производстве кухонного оборудования, в электротехнической промышленности, для бытовой техники, радиоаппаратуры, полиграфическая промышленность (офсетная печать).
  • АМг5 — высокая коррозионная стойкость позволяет использовать его в кораблестроении, производстве лодок, катеров, яхт.
  • АМг6 — основное назначение — ракетостроение (топливные баки).
  • АМц — так же неплохая коррозионная стойкость, в строительстве — потолки, для внутренней отделки помещений, изготовление корпусных деталей.
  • АД1 — для бытовых приборов —  холодильников, газовых плит.
  • АД31 — профильной продукции, электропроводников, электротехнических шин.
  • АВ — авиаль ( Al , Mg , Zn ) для производства автомобильных дисков (легкость, прочность), в авиационной промышленности.
  • В95 (7075) — цинковая группа: для производства авиа контейнеров, профили из высокопрочного сплава В95 применяются для кабин самолетов, корпусов, шасси.
  • Д1, Д16 (дюрали)- в силовых конструкциях летательных аппаратов, обшивка самолетов. Внутренние перегородки — из мягкого дюраля. Прочность — 2-е место по сплавам.
Читайте также  Самодельный шлифовальный станок по металлу

Применение алюминиевых сплавов

1 Применение в строительстве. Наиболее важные для строительства свойства алюминия это прочность, обрабатываемость, коррозионная стойкость и свариваемость, а так же легкий вес, характерный для всех алюминиевых сплавов.

 Для строительных конструкций применяют алюминиевые сплавы марок АМг, АМц в состояниях М (отожженный), Н2 (полунагартованный) Н (нагартованный — применяется только для заклепок из алюминиевого сплава АД1 и АМг2).

Из пластичных марок алюминия наиболее популярны — АД, М, АМцМ, АМг2М, АМг2Н 2 (термически неупрочняемый); АД31Т, АД31Т5, АД31Т1, 1915, 1915Т, 1925, 1925Т (термически упрочняемый) и литейный алюминий АК8.

Т1 (закаленный и естественно состаренный), Т5 (неполностью закаленный и искусственно состаренный), Т1 (закаленный и искусственно состаренный), а так же без термической обработки.

Для заклепок, поставленных в холодном состоянии применяют алюминий марок АД1Н, АМг2Н, АМг5пМ, АВТ, для болтов АМг5п, АВТ1, для сварных соединений — проволоку св. Al, св АМг3, 1557.

АМц, АМг2, АД31, АД1 в ограждающих конструкциях и в умеренно нагруженных элементах несущих конструкций; 1915 и 1925 в сварных и клепанных несущих конструкциях.

Алюминиевые полуфабрикаты . В строительной сфере применяют алюминиевый лист и профиль. Алюминиевый профиль это уголки, трубы круглые и профильные, швеллеры, рифленые листы. Алюминиевый профиль составляет от 60 до 80% от всего потребляемого в строительстве алюминия.

Для изготовления несущих конструкций используют чаще всего алюминиевые профили марок АД31 и листы из алюминия марок АМц и АМг2. Алюминиевые профили АД31 и из сплава 6060 Т6 — аналога сплава АД31, обладают универсальными качествами — хорошей прочностью, высокой коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью. Такие качества позволяют использовать их в строительной конструкциях любой сложности. Так же такие профили легко поддаются анодированию и порошковому окрашиванию.

Применение алюминиевых сплавов в судостроении

Основные качества, важные для судостроения — это коррозионная стойкость в морской и в пресной воде и легкость и прочность. Малый вес алюминиевых сплавов позволяет делать плавательные средства более маневренными, легче держаться на плаву. Прочность особенно важна для морских судов, которые могут сталкиваться с бурями и должны выдерживать удары волн. Коррозионная стойкость — совершенно необходимое качество, морская вода — это агрессивная среда, которая очень быстро разрушает стальные конструкции. 

Листы и профили из алюминия используют  для строительства корпусов судов и их надстроек, а так же для изготовления различного судового и портового оборудования, для паромов, яхт, катеров, лодок, катамаранов и т.д.

Основные требования предъявляемые к материалам для судостроения следующие:

  1. Хорошая свариваемость, высокая прочность, надежность сварных соединений.
  2. Удовлетворительные механические и технологические качества, позволяющие гнуть листы и профили, резать и обрабатывать на станках.
  3. Высокая коррозионная устойчивость в морской и пресной воде.
  4. Устойчивость к ударным нагрузкам, это относится и к сварным швам.
  5. Отсутствие склонности к искрообразованию при ударах и трении, что особенно важно для танкеров, перевозящих нефть и другие огнеопасные жидкости.

Чаще всего в авиастроении применяют дюралевые сплавы Д16, высокопрочные сплавы В95 ( и его аналог 7075) и В93, сплавы средней и повышенной прочности АВ, АК6 и АК8. Для строительства гидросамолетов используют так-же сплавы неупрочняемые термической обработкой коррозионностойкие сплавы АМг5 и АМг6, в которых сочетаются средняя прочность и высокая коррозионная устойчивость

Сплавы АК6 и АК8 — преимущественно ковочные сплавы.

Д16 плохо поддается ковке, его выпускают в широком ассортименте в виде листов, прессованных и катаных изделий. Из сплава Д1 делают лопасти воздушных винтов, а из АВ и АД33 — для лонжероны лопастей вертолетов.

АД31 и АМг1 используют для внутренней отделки самолетов, незначительных деталей — оправ зеркал, ручек, пепельниц и др.

САП-1 и 1420 — жаропрочные и коррозионностойкие материалы, их применяют в моторном отсеке, а так-же в качестве противопожарных перегородок.

Из Д16 и 1163 изготавливают обшивку фюзеляжей и кабин.

Конструкционные свариваемые сплавы

Применяется для сваривания сплав АМг6 неупрочняемый термической обработкой.

Сварные конструкции из алюминия деформируемых сплавов широко используют при создании сварного бака, помещаемого в крыле самолета, сварных конструкций корпусов ракет, емкостей для топлива.

Применяются свариваемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой АМг2, АМг3, АМг4, АМг5, АМг6, АМг61.

Низколегированные сплавы АМг2 и АМг3 применяют при изготовлении различных бензо и маслотрубопроводов в самолетостроении и других летательных аппаратах.

Сплав АМг3 широко применяют для изготовления сварных баков, резервуаров и деталей сварных конструкций средней прочности.

Сплавы Амг4, Амг5, АМг6 и АМг61 как более прочные используют в более наружных сварных конструкциях.

Для повышения прочности и особенно предела текучести листов и плит из сплава АМг6 толщиной 15-20 мм их нагартовывают на (20-40%).

Свариваемые термически упрочняемые сплавы

Самозакаливающиеся сплавы 1915 и В92ц термически упрочняемые свариваемые сплавы системы Al — Zn — Mg имеют более высокие технологические и прочностные свойства по сравнению со сплавами системы Al — Mg .

Для сварных конструкций работающих при криогенных и повышенных температурах, применяются сплавы АК8, 1201, 1205, ВАД1.

Сплавы для внутренней декоративной отделки применяются АД1, АД31, АВ и АМц (различные профили детали).

Для лопастей вертолетов применяются сплавы АВ и АД33. а так же АД35.

Для заклепок применяют сплавы Д18 и В65, В94 (в закаленном и состаренном состоянии). Алюминиевые сплавы применяемые для заклепок должны обладать высокой пластичностью.

Алюминиевые сплавы в моторостроении

Детали поршневых двигателей отливают из сплавов АЛ31, АЛ5, АЛ25 и АЛ30 и так же используют деформируемые сплавы АК9, АК2, АК4, АК4-1. Детали реактивных двигателей изготавливают из АК4, АК4-1, Вд17 и литейные сплавов группы АЛ. Эти же сплавы используются в поршневых двигателях (картеры, головки цилиндров, поршни, детали топливной аппаратуры).

Основные свойства материалов для изготовления двигателей должны быть следующие:

  1. небольшая плотность;
  2. отличная теплопроводность, низкий температурный коэффициент линейного расширения;
  3. высокая жаростойкость (устойчивость к коррозии при повышенных температурах);
  4. высокая жаропрочность, сохранение всех механических свойств при высоких температурах;
  5. устойчивость к постоянным вибрациям.

Указанным требованиям вполне удовлетворяет ряд алюминиевых сплавов.

Поршни из деформируемых сплавов изготовляют путем горячей деформации-ковки и штамповки, термическая.

Источник: https://firma-tera.com.ua/a253906-harakteristiki-oblast-primeneniya.html

Полунагартованный металл это

Полунагартованный металл это

В русскоязычной технической литературе наблюдается определенная путаница в определении и применении терминов «наклеп» и «нагартовка».  Чаще всего эти термины отождествляются, применяются один вместо другого или оба сразу. Обычно наклепом (нагартовкой) называют как сам физический процесс изменения кристаллической структуры металла при его пластическом деформировании, так и результат этого процесса, то есть повышение прочности и твердости металла.

Сущность наклепа металла

Металлы и их сплавы, в том числе, алюминий и его сплавы, имеют кристаллическую структуру и состоят из большого количества зерен. Эти зерна имеют неправильную форму и различные размеры. В каждом зерне атомы упорядочены, но смежные зерна по-разному ориентированы относительно друг друга. В процессе холодной деформации структура зерен меняется за счет их фрагментации зерен, движения атомов и искажения атомной решетки.

Когда материал подвергается механическому нагружению, в его кристаллической структуре образуются микроскопические дефекты, которые известны как дислокации. Если нагрузки продолжают увеличиваться, эти дислокации начинают продвигаться и взаимодействовать между собой.

Таким образом они образуют новую внутреннюю структуру, которая сопротивляется дальнейшей пластической деформации. Эта структура повышает предел текучести материала, то есть его  способность сопротивляться прилагаемым усилиям. При этом пластические свойства материала снижаются.

Одним из наиболее известных путей намеренного создания наклепа является холодная формовка деталей и изделий.

Уменьшение плотности металла при наклепе

При наклепе металла его плотность уменьшается. Это происходит потому, что пластическая деформация приводит к нарушению порядка в размещении атомов, увеличение плотности дефектов и образование микропор. Уменьшение плотности означает увеличение удельного объема – объема единицы массы.

Остаточные напряжения при наклепе

Наружный наклёпанный слой стремится расшириться, а внутренние слои его «не пускают» — в нем возникают сжимающие остаточные напряжения. Эти напряжения бывают очень полезными, так как способны замедлять зарождение и рост поверхностных усталостных трещин.

Полезный наклеп

Наклеп может быть желательным и нежелательным, полезным и вредным. Если наклеп металла является полезным, то при его изготовлении стремятся применять операции холодного пластического деформирования: холодную прокатку, волочение, обработку дробью, галтовку, накатку и тому подобное.

Читайте также  Электроискровая обработка металлов своими руками

Это  особенно важно для металлов и сплавов, которые не способны упрочнятся термически. К этим материалам относятся низкоуглеродистые стали, некоторые алюминиевые сплавы, а также чистая медь.

Когда эти материалы подвергаются сжатию, волочению, гибке или ковке, то напряжения, которые при этом возникают, приводят к возникновению в кристаллической структуре дислокаций, которые упрочняют металл. В этом случае применяют оба термина: и наклеп, и нагартовка.

Стандарты о наклепе и нагартовке

Отечественные, еще советские, стандарты – ГОСТы — применяют к полезно «наклепанным» металлическим изделиям, например, листам алюминиевых сплавов только термин «нагартованные» и совершенно не употребляют слова «наклеп» или «наклепанные». Можно видеть это, например, в ГОСТ 21631 на листы из алюминия и алюминиевых сплавов: «листы нагартованные», «листы полунагартованные».

Вредный наклеп

Нежелательный, вредный наклеп возникает, например, когда пластичные и мягкие металлы и сплавы подвергаются механической обработке резанием. Чрезмерно глубокие резы за один проход приводят с большой скоростью могут приводить к возникновению интенсивного наклепа с нежелательным увеличением прочности металла и его охрупчиванию.

 Это препятствует дальнейшей механической обработке детали, а может привести и к повреждению режущих инструментов. Другим примером вредного наклепа может служить повторяющееся нагружение детали с превышением предела текучести материала. При таком нагружении материал в критических сечениях может быстро наклепываться, терять свою пластичность и разрушаться.

В подобных случаях явление деформационного упрочнения называют наклепом, но никогда не называют нагартовкой.

Когда «наклеп», а когда «нагартовка»?

Учитывая выше изложенное, делаем два «смелых», но естественных вывода.

Наклепом называется любое проявление деформационного упрочнения кристаллических материалов – полезное и вредное, умышленное и неумышленное.

Нагартовкой называется только полезное деформационное упрочнение изделий, которое умышленно применяют к изделиям с целью повышения их прочностных свойств. Иногда, может быть, и не умышленно, но всегда осознанно.

Холодная пластическая деформация

Холодной пластической деформацией металлов считают   пластическую деформацию при определенной температуре, после которой в металле возникает наклеп и он сохраняется  неизменным неограниченно длительное время.

По-научному это звучит так: температура холодной деформации для достижения эффекта нагартовки (наклепа) металла должна быть ниже температуры его рекристаллизации, то есть температуры, при которой на месте старых,  деформированных и вытянутых, зерен металла начинают возникать и расти новые, недеформированные и округлые зерна.

Обычно эта температура составляет половину от абсолютной температуры плавления этого металла или сплава. Однако на практике нагартовка металлов производится при комнатной температуре или при температуре не выше трети температуры плавления.

Горячая деформации металлов

В отличие от холодной деформации горячая деформация металлов и сплавов происходит при температуре, величина которой достаточна для того, чтобы рекристаллизация деформированной структуры металла происходила одновременно с пластическим деформированием. Обычно горячую деформационную обработку (обработку давлением) производят при температуре  выше температуры рекристаллизации металла (обычно от 70 до 90 % абсолютной температуры плавления). После такой горячей обработки получают металл с благоприятной мелкозернистой рекристаллизованной структурой.

Источник: http://aluminium-guide.ru/naklep-i-nagartoa/

Наклеп и нагартовка: особенности и отличия видов упрочнения металла

Задача упрочнения поверхностного слоя металлического изделия является достаточно актуальной во многих случаях, ведь большая часть деталей машин и различных механизмов работает под воздействием значительных механических нагрузок. Решить такую задачу позволяет как наклеп, так и нагартовка, которые, несмотря на свою схожесть, все же имеют определенные различия.

На производстве проблема упрочнения металлических поверхностей решается с помощью специального оборудования

Сущность наклепа и нагартовки

Наклеп металла является одним из способов упрочнения металлического изделия. Происходит это благодаря пластической деформации, которой такое изделие подвергают при температуре, находящейся ниже температуры рекристаллизации.

Деформирование в процессе наклепа приводит к изменению как внутренней структуры, так и фазового состава металла. В результате таких изменений в кристаллической решетке возникают дефекты, которые выходят на поверхность деформируемого изделия.

Естественно, эти процессы приводят и к изменениям механических характеристик металла. В частности, с ним происходит следующее:

  • повышается твердость и прочность;
  • снижаются пластичность и ударная вязкость, а также сопротивляемость к деформациям, имеющим противоположный знак;
  • ухудшается устойчивость к коррозии.

Источник: https://respect-kovka.com/polunagartovannyy-metall-eto/