2000 سلسلة الألومنيوم تصنيف
سبيكة Al-Cu-Mg
الأرقام المركبة الرئيسية لسبائك سلسلة AI-Cu-Mg هي 2A01, 2أ 02, 2أ 06, 2أ 10, 2أ 11, 2أ 12, إلخ. العناصر المضافة الرئيسية هي النحاس, المغنيسيوم والمنغنيز. لديهم التأثيرات التالية على السبيكة:
عندما ω(ملغ) هو 1٪ ~ 2٪, ω(مع) يزيد من 1% إلى 4%, تزداد مقاومة الشد للسبيكة في حالة التبريد من 200 ميجا باسكال إلى 380 ميجا باسكال; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. عندما ω(مع) في حدود 1٪ ~ 4٪ و ω(ملغ) يزيد من 0.5% إلى 2.0%, تزداد قوة الشد للسبيكة; عندما ω(ملغ) يستمر في الزيادة, تقل قوة السبيكة.
ω(مع)= 4.0٪ و ω(ملغ)= 2.0٪ سبيكة قيمة مقاومة الشد, ω(مع)= 3٪ ~ 4٪ و ω(ملغ)= 0.5٪ ~ 1.3٪ سبيكة, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(مع)= 4٪ ~ 6٪ و ω(ملغ)= 1٪ ~ 2٪ يمكن أن تصل إلى 490 ~ في حالة الشيخوخة الطبيعية المروية. 510الآلام والكروب الذهنية.
من قيمة اختبار قوة التحمل لسبائك Al-Cu-Mg مع ω(Mn)= 0.6٪ عند إجهاد 200 ℃ و 160 ميجا باسكال, يمكن أن يكون من المعروف أن محتوى ω(مع)= 3.5٪ ~ 6٪ و ω(ملغ)= 1.2٪ ~ 2.0 % سبيكة, durable strength. في هذا الوقت, توجد السبيكة في المقطع العرضي الثنائي الزائف لـ Al-S (ال, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, هذا هو, عندما ω(ملغ)<1.2% و ω(ملغ)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(ملغ) يزداد إلى 3.0% او اكثر, ستنخفض القوة الدائمة للسبيكة بسرعة.
Tests at 250°C and 100MPa stress have also obtained similar laws. The literature points out that alloys with permanent strength at 300°C are located in the α+S phase region to the right of the Al-S binary cross section with higher magnesium content.
سبيكة Al-Cu الثنائية مع ω(مع)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% يمكن أن يقلل Mg من إمكانات محلول α الصلب, which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. عندما ω(ملغ)>1.0%, يزداد التآكل المحلي للسبائك, ويقل الاستطالة بشكل حاد بعد التآكل.
للسبائك مع ω(مع)>4.0% و ω(ملغ)>1.0%, يقلل المغنيسيوم من قابلية ذوبان النحاس في الألومنيوم. السبيكة لها CuAl غير قابلة للذوبان 2 ومراحل S في حالة التبريد. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(مع)= 3٪ ~ 5٪ و ω(ملغ)=1%~4% are located in the same phase zone and have similar corrosion resistance in the quenched natural aging state. The alloy in the α-S phase region has worse corrosion resistance than the α-CuAl 2 -S region. Intergranular corrosion is the main corrosion tendency of Al-Cu-Mg alloys.
Manganese is added to Al-Cu-Mg alloy mainly to eliminate the harmful effects of iron and improve corrosion resistance. Manganese can slightly increase the room temperature strength of the alloy, but it reduces the plasticity. Manganese can also delay and weaken the artificial aging process of Al-Cu-Mg alloy and improve the heat resistance strength of the alloy. Manganese is also one of the main factors that make the Al-Cu-Mg alloy have an extrusion effect. ω(Mn) بشكل عام أقل من 1%. إذا كان المحتوى مرتفعًا جدًا, يمكن أن تكون خشنة (FeMn)ال 6 مركبات هشة وتقلل من ليونة السبيكة.
كمية صغيرة من العناصر النزرة المضافة إلى سبيكة Al-Cu-Mg هي التيتانيوم والزركونيوم, والشوائب أساسا من الحديد, السيليكون والزنك. الآثار هي كما يلي:
(1) التيتانيوم: يمكن أن تؤدي إضافة التيتانيوم إلى السبيكة إلى تنقية حبيبات الصب وتقليل الميل إلى تكوين تشققات أثناء الصب.
(2) الزركونيوم: كمية صغيرة من الزركونيوم والتيتانيوم لها تأثيرات مماثلة, صقل الحبوب المصبوبة, تقليل ميل شقوق الصب واللحام, and improve the plasticity of ingots and welded joints. The addition of zirconium does not affect the strength of manganese-containing alloy cold-formed products, ويحسن بشكل طفيف من قوة السبائك الخالية من المنغنيز.
(3) السيليكون: سبيكة Al-Cu-Mg مع ω (ملغ) أقل من 1.0% و ω (و) أكثر من 0.5%, which can improve the speed and strength of artificial aging without affecting the natural aging ability. Because silicon and magnesium form the Mg 2 إذا كانت المرحلة, it is beneficial to improve the artificial aging effect. لكن, عندما ω(ملغ) يزداد إلى 1.5%, بعد إخماد الشيخوخة الطبيعية أو علاج الشيخوخة الاصطناعية, ستنخفض قوة ومقاومة السبيكة للحرارة مع زيادة ω(و). وبالتالي, ω(و) should be reduced as much as possible. بالإضافة الى, الزيادة في ω (و) سيزيد من ميل 2Al2, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. وبالتالي, ω (و) في سبيكة بشكل عام 0.5% او اقل. For alloys that require high plasticity, ω (و) يجب أن يكون أقل.
(4) حديد: الحديد والألومنيوم شكل الحديد 3 مجمعات سكنية. سوف يذوب الحديد في المركبات المكونة من النحاس, المنغنيز, السيليكون وعناصر أخرى. هذه المركبات الخشنة التي لا تذوب في المحلول الصلب ستقلل من مرونة السبيكة وتتسبب في تشوه السبيكة. من السهل كسرها, and the strengthening effect is obviously reduced. كمية قليلة من الحديد (أقل من 0.25%) له تأثير ضئيل على الخصائص الميكانيكية للسبيكة, والتي يمكن أن تحسن من ميل تشكيل الشقوق أثناء الصب واللحام, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, يجب أن يكون محتوى الحديد والسيليكون في السبيكة منخفضًا قدر الإمكان.
(5) الزنك: كمية قليلة من الزنك (ω(Zn)= 0.1٪ ~ 0.5٪) تأثير ضئيل على الخواص الميكانيكية لسبائك Al-Cu-Mg في درجة حرارة الغرفة, but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (Zn) في السبيكة يجب أن يقتصر على أقل من 0.3%.
Al-Cu-Mg-Fe-Ni alloy
الأرقام المركبة الرئيسية لسبائك سلسلة Al-Cu-Mg-Fe-Ni هي 2A70, 2أ 80, 2A90, إلخ. كل عنصر سبيكة له الوظائف التالية:
(1) النحاس والمغنيسيوم: The influence of copper and magnesium content on the room temperature strength and heat resistance of the above alloy is similar to that of the Al-Cu-Mg alloy. Since the content of copper and magnesium in this series of alloys is lower than that of Al-Cu-Mg alloys, توجد السبائك في α + S. (ال 2 CuMg) منطقة مرحلتين, وبالتالي فإن السبائك لديها قوة أعلى في درجة حرارة الغرفة ومقاومة جيدة للحرارة; بالإضافة الى, عندما يكون محتوى النحاس منخفضًا, المحلول الصلب منخفض التركيز لديه ميل منخفض للتحلل, وهو مفيد لمقاومة السبيكة للحرارة.
(2) نيكل: يمكن أن يشكل النيكل والنحاس في السبيكة مركبًا ثلاثيًا غير قابل للذوبان. عندما يكون محتوى النيكل منخفضًا (بعض), عندما يكون محتوى النيكل مرتفعًا, ال 3 (كوني) 2 لقد تكون. وبالتالي, يمكن أن يقلل وجود النيكل من النحاس في المحلول الصلب. The measurement results of the lattice constant of the quenched state also proved the depletion of copper solute atoms in the alloy solid solution. When the iron content is very low, زيادة محتوى النيكل يمكن أن يقلل من صلابة السبيكة ويقلل من تأثير تقوية السبيكة.
(3) حديد: مثل النيكل, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, تقل صلابة السبيكة مبدئيًا مع زيادة محتوى الحديد, ولكن عندما يصل محتوى الحديد إلى قيمة معينة, يبدأ في الزيادة.
عند إضافة الحديد والنيكل إلى AlCu 2.2 ملغ 1.65 سبيكة في نفس الوقت, تتغير خصائص الصلابة تحت إخماد الشيخوخة الطبيعية, إخماد الشيخوخة الاصطناعية, التسقية والتلدين متشابهة, وتظهر قيمة في الأجزاء التي تحتوي على محتويات مماثلة من النيكل والحديد. هنا, يبدو أن ثابت الشبكة في حالة التبريد هو الحد الأدنى.
عندما يكون محتوى الحديد في السبيكة أكبر من محتوى النيكل, آل 7 مع 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, ستظهر مرحلة AlCuNi. يقلل ظهور المرحلة الثلاثية المحتوية على النحاس من تركيز النحاس في المحلول الصلب. فقط عندما تكون محتويات الحديد والنيكل متساوية, all Al 9 FeNi phases are formed. في هذه الحالة, لأنه لا يوجد فائض من الحديد أو النيكل لتشكيل مرحلة غير قابلة للذوبان تحتوي على النحاس, لا يشكل النحاس الموجود في السبيكة حرف S.(ال 2 CuMg) مرحلة, ولكنه يزيد أيضًا من تركيز النحاس في المحلول الصلب. من المفيد تحسين قوة السبيكة ومقاومتها للحرارة.
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 طور FeNi عبارة عن مركب صلب وهش وقابلية ذوبان منخفضة جدًا في Al. بعد المعالجة الحرارية والتزوير, عندما تكون مشتتة في الهيكل, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. على سبيل المثال, في AlCu 2.2 ملغ 1.65 سبيكة, ω(ني)= 1.0٪, مضيفا ω(Fe)= 0.7٪ ~ 0.9٪ سبيكة قيمة قوة التحمل.
(4) السيليكون: مضيفا ω(و)= 0.5٪ ~ 1.2٪ إلى 2A80 سبيكة يمكن أن تزيد من قوة درجة حرارة الغرفة للسبائك, لكن تقلل من مقاومة السبيكة للحرارة.
(5) التيتانيوم: مضيفا ω(أنت)= 0.02٪ ~ 0.1٪ إلى 2A70 سبيكة يمكنها صقل حبيبات الصب وتحسين أداء عملية الكير, وهو مفيد لمقاومة الحرارة, ولكن له تأثير ضئيل على أداء درجة حرارة الغرفة.
Al-Cu-Mn alloy
الأرقام المركبة الرئيسية لسبائك سلسلة Al-Cu-Mn هي 2A16, 2A17, إلخ. العناصر الرئيسية لصناعة السبائك لها الوظائف التالية:
(1) نحاس: في درجة حرارة الغرفة ودرجة حرارة عالية, the strength of the alloy increases as the copper content increases. عندما ω (مع) يصل 5.0%, the alloy strength is close to the value. بالإضافة الى, يمكن للنحاس تحسين أداء اللحام للسبائك.
(2) المنغنيز: المنغنيز هو العنصر الرئيسي لتحسين السبائك المقاومة للحرارة. يمكن أن يزيد من طاقة التنشيط للذرات في المحلول الصلب, reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, تكوين ونمو المرحلة T المترسبة (ال 20 مع 2 Mn 3) هو أيضا بطيء جدا, so the alloy has stable performance when heated for a long time at a certain high temperature. Adding appropriate manganese (ω(Mn)= 0.6٪ ~ 0.8٪) can improve the room temperature strength and endurance strength of the alloy in the quenched and natural aging state. لكن, إذا كان محتوى المنجنيز مرتفعًا جدًا, سوف تزداد المرحلة T, مما سيزيد من الواجهة, تسريع تأثير الانتشار, and reduce the heat resistance of the alloy. بالإضافة الى, يمكن أن يقلل المنغنيز أيضًا من الميل إلى التصدع أثناء لحام السبائك.
العناصر النزرة المضافة إلى سبيكة Al-Cu-Mn هي المغنيسيوم, التيتانيوم والزركونيوم, بينما عناصر النجاسة الرئيسية هي الحديد, السيليكون, الزنك, إلخ. الآثار هي كما يلي:
(1) المغنيسيوم: عندما لا يتغير محتوى النحاس والمنغنيز في سبيكة 2Al6, أضف ω(ملغ)=0.25%~0.45% to form a 2A17 alloy. Magnesium can increase the room temperature strength of the alloy and improve the heat resistance strength below 150~225℃. لكن, عندما ترتفع درجة الحرارة مرة أخرى, the strength of the alloy decreases significantly. لكن, يمكن أن تؤدي إضافة المغنيسيوم إلى تدهور أداء اللحام للسبيكة, لذلك في سبيكة 2A16 القابلة للحرارة المقاومة للحرارة, النجاسة ω (ملغ) ≤ 0.05%.
(2) التيتانيوم: يمكن للتيتانيوم صقل الحبوب المصبوبة, زيادة درجة حرارة إعادة بلورة السبيكة, تقليل ميل تحلل المحلول الصلب مفرط التشبع, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. لكن, عندما ω(أنت)>0.3%, تشكيل إبرة خشن مثل الكريستال TiAl 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(أنت) السبيكة محددة 0.1٪ ~ 0.2٪.
(3) الزركونيوم: عندما ω(Zr)= 0.1٪ ~ 0.25٪ يضاف إلى 2219 سبيكة, يمكن تكرير الحبوب, ويمكن تحسين درجة حرارة إعادة التبلور للسبائك واستقرار المحلول الصلب, thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. لكن, عندما ω(Zr) عالية, مركب أكثر هشاشة ZrAl 3 يمكن أن تنتج.
(4) حديد: عندما ω(Fe)>0.45% في سبائك الحديد, تتكون المرحلة غير القابلة للذوبان Al7Cu2Fe, which can reduce the mechanical properties of the alloy in the quenched aging state and the endurance strength at 300℃. So limit ω(Fe)<0.3%.
(5) السيليكون: كمية قليلة من السيليكون (ω(و)≤0.4٪) ليس له تأثير واضح على الخواص الميكانيكية لدرجة حرارة الغرفة, ولكنه يقلل من قوة التحمل عند 300 ℃; عندما ω(و)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. وبالتالي, حد ω(و)<0.3%.
(6) الزنك: كمية قليلة من الزنك (ω(Zn)= 0.3٪) ليس له أي تأثير على أداء درجة حرارة الغرفة للسبيكة, ولكن يمكنها تسريع معدل انتشار النحاس في الألومنيوم وتقليل القوة الدائمة للسبيكة عند 300 ℃, لذلك يقتصر على ω(Zn)< 0.1%.