2000 serie de aluminio clasificación
Aleación de Al-Cu-Mg
Los principales números compuestos de las aleaciones de la serie AI-Cu-Mg son 2A01, 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, etc. Los principales elementos aditivos son el cobre., magnesio y manganeso. Tienen los siguientes efectos sobre la aleación.:
Cuando ω(Mg) es 1% ~ 2%, ω(Con) aumenta de 1% para 4%, la resistencia a la tracción de la aleación en el estado templado aumenta de 200MPa a 380MPa; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. Cuando ω(Con) está dentro del 1% ~ 4% y ω(Mg) aumenta de 0.5% para 2.0%, la resistencia a la tracción de la aleación aumenta; cuando ω(Mg) sigue aumentando, la resistencia de la aleación disminuye.
ω(Con)= 4.0% y ω(Mg)= 2,0% valor de resistencia a la tracción de la aleación, ω(Con)= 3% ~ 4% y ω(Mg)= 0,5% ~ 1,3% de aleación, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(Con)= 4% ~ 6% y ω(Mg)= 1% ~ 2% puede alcanzar 490 ~ en el estado de envejecimiento natural apagado. 510MPa.
A partir del valor de la prueba de resistencia a la resistencia de la aleación Al-Cu-Mg con ω(Minnesota)= 0,6% a 200 ℃ y 160MPa de estrés, se puede saber que el contenido de ω(Con)= 3,5% ~ 6% y ω(Mg)= 1,2% ~ 2,0 % Aleación, durable strength. En este momento, la aleación está ubicada en la sección transversal pseudobinaria de Al-S (Alabama, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, es decir, cuando ω(Mg)<1.2% y ω(Mg)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(Mg) se incrementa a 3.0% o más, la resistencia permanente de la aleación disminuirá rápidamente.
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.
La aleación binaria Al-Cu con ω(Con)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% El Mg puede reducir el potencial de una solución sólida α, which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. Cuando ω(Mg)>1.0%, la corrosión local de la aleación aumenta, y el alargamiento disminuye drásticamente después de la corrosión..
Para aleaciones con ω(Con)>4.0% y ω(Mg)>1.0%, el magnesio reduce la solubilidad del cobre en aluminio. La aleación tiene CuAl insoluble 2 y fases S en el estado apagado. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(Con)= 3% ~ 5% y ω(Mg)=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(Minnesota) es generalmente menor que 1%. Si el contenido es demasiado alto, se puede formar grueso (FeMn)Alabama 6 compuestos quebradizos y reducen la plasticidad de la aleación.
Una pequeña cantidad de oligoelementos agregados a la aleación Al-Cu-Mg son titanio y circonio, y las impurezas son principalmente hierro, silicio y zinc. Los efectos son los siguientes:
(1) Titanio: La adición de titanio a la aleación puede refinar los granos recién fundidos y reducir la tendencia a formar grietas durante la fundición..
(2) Circonio: Una pequeña cantidad de circonio y titanio tienen efectos similares., refinar los granos recién fundidos, Reducir la tendencia a las grietas de fundición y soldadura., 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, y mejora ligeramente la resistencia de la aleación sin manganeso.
(3) Silicio: Aleación de Al-Cu-Mg con ω (Mg) menos que 1.0% y ω (Y) mas que 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 Si fase, it is beneficial to improve the artificial aging effect. Sin embargo, cuando ω(Mg) se incrementa a 1.5%, después de apagar el envejecimiento natural o el tratamiento de envejecimiento artificial, la fuerza y la resistencia al calor de la aleación disminuirán con el aumento de ω(Y). Por lo tanto, ω(Y) should be reduced as much as possible. Además, el aumento de ω (Y) aumentará la tendencia de 2Al2, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. Por lo tanto, el ω (Y) en la aleación se limita generalmente a 0.5% o menos. For alloys that require high plasticity, ω (Y) debería ser más bajo.
(4) Planchar: Forma de hierro y aluminio FeAl 3 compuestos. El hierro se disolverá en los compuestos formados por el cobre., manganeso, silicio y otros elementos. Estos compuestos gruesos que no se disuelven en una solución sólida reducirán la plasticidad de la aleación y harán que la aleación se deforme.. Es fácil de romper, and the strengthening effect is obviously reduced. Una pequeña cantidad de hierro (menos que 0.25%) tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas de la aleación, que puede mejorar la tendencia a la formación de grietas durante la fundición y la soldadura, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, el contenido de hierro y silicio en la aleación debe ser lo más bajo posible.
(5) Zinc: Una pequeña cantidad de zinc (ω(Zn)= 0,1% ~ 0,5%) tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas de la aleación Al-Cu-Mg a temperatura ambiente, but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (Zn) en la aleación debe limitarse a menos de 0.3%.
Aleación Al-Cu-Mg-Fe-Ni
Los principales números de combinación de las aleaciones de la serie Al-Cu-Mg-Fe-Ni son 2A70, 2A80, 2A90, etc. Cada elemento de aleación tiene las siguientes funciones:
(1) Cobre y magnesio: 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, las aleaciones están ubicadas en el α + S (Alabama 2 CuMg) región de dos fases, por lo que las aleaciones tienen mayor resistencia a temperatura ambiente y buena resistencia al calor; además, Cuando el contenido de cobre es bajo, la solución sólida de baja concentración tiene una baja tendencia a descomponerse, que es beneficioso para la resistencia al calor de la aleación.
(2) Níquel: El níquel y el cobre en la aleación pueden formar un compuesto ternario insoluble.. Cuando el contenido de níquel es bajo (Algunos), cuando el contenido de níquel es alto, Alabama 3 (CuNi) 2 se forma. Por lo tanto, la presencia de níquel puede reducir el cobre en la solución sólida. 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, Aumentar el contenido de níquel puede reducir la dureza de la aleación y reducir el efecto de fortalecimiento de la aleación..
(3) Planchar: Como el níquel, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, la dureza de la aleación inicialmente disminuye con el aumento del contenido de hierro, pero cuando el contenido de hierro alcanza un cierto valor, comienza a aumentar.
Cuando se agregan hierro y níquel a AlCu 2.2 Mg 1.65 aleación al mismo tiempo, las características de la dureza cambian al apagar el envejecimiento natural, apagar el envejecimiento artificial, templado y recocido son similares, y aparece un valor en las partes con contenidos similares de níquel y hierro. Aquí, la constante de celosía en el estado apagado parece ser un mínimo.
Cuando el contenido de hierro en la aleación es mayor que el contenido de níquel, el Al 7 Con 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, aparecerá la fase AlCuNi. La aparición de la fase ternaria que contiene cobre reduce la concentración de cobre en la solución sólida. Solo cuando los contenidos de hierro y níquel sean iguales, todo Al 9 FeNi phases are formed. En este caso, porque no hay exceso de hierro o níquel para formar una fase insoluble que contiene cobre, el cobre en la aleación no solo forma la S(Alabama 2 CuMg) fase, pero también aumenta la concentración de cobre en la solución sólida. Es beneficioso mejorar la fuerza de la aleación y su resistencia al calor..
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 La fase FeNi es un compuesto duro y quebradizo con muy baja solubilidad en Al. Después de la forja y el tratamiento térmico., cuando están dispersos en la estructura, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. Por ejemplo, en AlCu 2.2 Mg 1.65 aleación, ω(Ni)= 1,0%, agregando ω(Fe)= 0,7% ~ 0,9% valor de resistencia a la resistencia de la aleación.
(4) Silicio: Añadiendo ω(Y)= 0.5% ~ 1.2% a la aleación 2A80 puede aumentar la resistencia a temperatura ambiente de la aleación, pero reduce la resistencia al calor de la aleación.
(5) Titanio: Añadiendo ω(usted)= 0.02% ~ 0.1% a la aleación 2A70 puede refinar los granos recién fundidos y mejorar el rendimiento del proceso de forjado, que es beneficioso para la resistencia al calor, pero tiene poco efecto sobre el rendimiento a temperatura ambiente.
Aleación de Al-Cu-Mn
Los principales números de combinación de las aleaciones de la serie Al-Cu-Mn son 2A16, 2A17, etc. Los principales elementos de aleación tienen las siguientes funciones:
(1) Cobre: A temperatura ambiente y alta temperatura., the strength of the alloy increases as the copper content increases. Cuando ω (Con) alcanza 5.0%, the alloy strength is close to the value. Además, El cobre puede mejorar el rendimiento de soldadura de la aleación..
(2) Manganeso: El manganeso es el elemento principal para mejorar las aleaciones resistentes al calor.. Puede aumentar la energía de activación de los átomos en solución sólida., reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, la formación y crecimiento de la fase T precipitada (Alabama 20 Con 2 Minnesota 3) también es muy lento, so the alloy has stable performance when heated for a long time at a certain high temperature. Adding appropriate manganese (ω(Minnesota)= 0,6% ~ 0,8%) can improve the room temperature strength and endurance strength of the alloy in the quenched and natural aging state. Sin embargo, si el contenido de manganeso es demasiado alto, la fase T aumentará, lo que aumentará la interfaz, acelerar el efecto de difusión, and reduce the heat resistance of the alloy. Además, El manganeso también puede reducir la tendencia a agrietarse durante la soldadura de aleación..
Los oligoelementos añadidos a la aleación Al-Cu-Mn son magnesio., titanio y circonio, mientras que los principales elementos de impureza son el hierro, silicio, zinc, etc. Los efectos son los siguientes:
(1) Magnesio: Cuando el contenido de cobre y manganeso en la aleación 2Al6 no cambia, añadir ω(Mg)=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℃. Sin embargo, cuando la temperatura sube de nuevo, the strength of the alloy decreases significantly. Sin embargo, la adición de magnesio puede deteriorar el rendimiento de soldadura de la aleación, así en la aleación 2A16 soldable resistente al calor, la impureza ω (Mg) ≤ 0.05%.
(2) Titanio: El titanio puede refinar los granos fundidos., aumentar la temperatura de recristalización de la aleación, reducir la tendencia a la descomposición de la solución sólida sobresaturada, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. Sin embargo, cuando ω(usted)>0.3%, la formación de cristales gruesos en forma de aguja TiAl 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(usted) de la aleación se especifica como 0,1% ~ 0,2%.
(3) Circonio: cuando ω(Zr)= 0.1% ~ 0.25% se agrega a 2219 aleación, los granos se pueden refinar, y la temperatura de recristalización de la aleación y la estabilidad de la solución sólida se pueden mejorar, thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. Sin embargo, cuando ω(Zr) es alto, ZrAl compuesto más frágil 3 se puede producir.
(4) Planchar: Cuando ω(Fe)>0.45% en la aleación de hierro, se forma la fase insoluble 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) Silicio: Una pequeña cantidad de silicio (ω(Y)≤ 0,4%) no tiene ningún efecto evidente sobre las propiedades mecánicas a temperatura ambiente, pero reduce la fuerza de resistencia a 300 ℃; cuando ω(Y)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. Por lo tanto, límite ω(Y)<0.3%.
(6) Zinc: Una pequeña cantidad de zinc (ω(Zn)= 0,3%) no tiene ningún efecto sobre el rendimiento de la aleación a temperatura ambiente, pero puede acelerar la tasa de difusión del cobre en el aluminio y reducir la resistencia permanente de la aleación a 300 ℃, por lo que se limita a ω(Zn)< 0.1%.