2000 시리즈 알루미늄 분류
Al-Cu-Mg 합금
AI-Cu-Mg 계열 합금의 주요 합성 수는 2A01입니다., 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, 등. 주요 첨가 요소는 구리입니다., 마그네슘과 망간. 그들은 합금에 다음과 같은 영향을 미칩니다.:
언제 ω(마그네슘) 1%~2%, ω(와 함께) 부터 증가 1% 에게 4%, 담금질 상태에서 합금의 인장 강도는 200MPa에서 380MPa로 증가합니다.; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. 언제 ω(와 함께) 1%~4% 이내이고 ω(마그네슘) 부터 증가 0.5% 에게 2.0%, 합금의 인장 강도가 증가합니다.; 언제 ω(마그네슘) 계속 증가, 합금의 강도가 감소.
ω(와 함께)=4.0% 및 ω(마그네슘)=2.0% 합금 인장 강도 값, ω(와 함께)=3%~4% 및 ω(마그네슘)=0.5%~1.3% 합금, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(와 함께)=4%~6% 및 ω(마그네슘)=1%~2%는 담금질된 자연 노화 상태에서 490~에 도달할 수 있습니다.. 510MPa.
ω가 있는 Al-Cu-Mg 합금의 내구 강도 시험 값에서(미네소타)=200℃ 및 160MPa 응력에서 0.6%, ω의 내용을 알 수 있다.(와 함께)=3.5%~6% 및 ω(마그네슘)=1.2%~2.0 % 합금, durable strength. 이때, 합금은 Al-S의 유사 이진 단면에 있습니다. (알, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, 그건, 언제 ω(마그네슘)<1.2% 그리고 ω(마그네슘)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(마그네슘) 로 증가한다 3.0% 이상, 합금의 영구 강도는 급격히 감소합니다.
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.
ω가 있는 Al-Cu 이원 합금(와 함께)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% Mg는 α 고용체의 잠재력을 감소시킬 수 있습니다., which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. 언제 ω(마그네슘)>1.0%, 합금의 국부 부식이 증가합니다., 부식 후 연신율이 급격히 감소합니다..
ω가 있는 합금의 경우(와 함께)>4.0% 그리고 ω(마그네슘)>1.0%, 마그네슘은 알루미늄에서 구리의 용해도를 감소시킵니다.. 합금에는 불용성 CuAl이 있습니다 2 및 담금질 상태의 S상. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(와 함께)=3%~5% 및 ω(마그네슘)=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(미네소타) 일반적으로 다음보다 작습니다. 1%. 내용물이 너무 많으면, 거칠게 형성될 수 있습니다 (여성)알 6 취성 화합물 및 합금의 가소성을 감소.
Al-Cu-Mg 합금에 첨가되는 소량의 미량 원소는 티타늄과 지르코늄입니다., 불순물은 주로 철, 실리콘과 아연. 효과는 다음과 같습니다:
(1) 티탄: 합금에 티타늄을 추가하면 주조된 입자를 미세화하고 주조 중 균열이 형성되는 경향을 줄일 수 있습니다..
(2) 지르코늄: 소량의 지르코늄과 티타늄은 유사한 효과를 나타냅니다., 주조된 곡물을 정제하다, 주조 및 용접 균열의 경향을 감소, 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, 무망간 합금의 강도를 약간 향상시킵니다..
(3) 규소: ω가 있는 Al-Cu-Mg 합금 (마그네슘) 미만 1.0% 그리고 ω (그리고) 이상 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 만약 위상, it is beneficial to improve the artificial aging effect. 하지만, 언제 ω(마그네슘) 로 증가한다 1.5%, 자연노화 또는 인공노화 치료 후, ω가 증가함에 따라 합금의 강도와 내열성이 감소합니다.(그리고). 그러므로, ω(그리고) should be reduced as much as possible. 게다가, ω의 증가 (그리고) 2Al2의 경향을 증가시킬 것입니다, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. 그러므로, ω (그리고) 합금에서 일반적으로 제한 0.5% 이하. For alloys that require high plasticity, ω (그리고) 더 낮아야 한다.
(4) 철: 철 및 알루미늄 형태 FeAl 3 화합물. 철은 구리에 의해 형성된 화합물에 용해됩니다., 망간, 실리콘 및 기타 요소. 고용체에 용해되지 않는 이러한 거친 화합물은 합금의 가소성을 감소시키고 합금을 변형시키는 원인이 됩니다.. 깨지기 쉽습니다, and the strengthening effect is obviously reduced. 소량의 철분 (미만 0.25%) 합금의 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않습니다., 주조 및 용접 중 균열 형성 경향을 개선할 수 있는, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, 합금의 철 및 규소 함량은 가능한 한 낮아야 합니다..
(5) 아연: 소량의 아연 (ω(아연)=0.1%~0.5%) 실온에서 Al-Cu-Mg 합금의 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않습니다., but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (아연) 합금에서 이하로 제한되어야 합니다 0.3%.
Al-Cu-Mg-Fe-Ni 합금
Al-Cu-Mg-Fe-Ni 계열 합금의 주요 조합 번호는 2A70입니다., 2A80, 2A90, 등. 각 합금 원소에는 다음과 같은 기능이 있습니다.:
(1) 구리 및 마그네슘: 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, 합금은 α+S에 있습니다. (알 2 CuMg) 2상 영역, 그래서 합금은 더 높은 실온 강도와 우수한 내열성을 가지고 있습니다.; 게다가, 구리 함량이 낮을 때, 저농도 고용체는 분해 경향이 낮습니다., 합금의 내열성에 유익한.
(2) 니켈: 합금의 니켈과 구리는 불용성 삼원 화합물을 형성할 수 있습니다.. 니켈 함량이 낮을 때 (일부), 니켈 함량이 높을 때, 알 3 (쿠니) 2 로 이루어져. 그러므로, 니켈의 존재는 고용체에서 구리를 감소시킬 수 있습니다. 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, 니켈 함량을 증가시키면 합금의 경도를 감소시키고 합금의 강화 효과를 감소시킬 수 있습니다..
(3) 철: 니켈처럼, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, 합금의 경도는 철 함량이 증가함에 따라 초기에 감소합니다., 그러나 철분 함량이 특정 값에 도달하면, 그것은 증가하기 시작합니다.
AlCu에 철과 니켈을 첨가하면 2.2 마그네슘 1.65 동시에 합금, 담금질 자연 노화에 따른 경도 변화 특성, 인공 노화 억제, 담금질과 어닐링은 유사합니다., 니켈과 철의 함량이 유사한 부분에 값이 나타납니다.. 여기, 담금질 상태의 격자 상수는 최소로 나타납니다..
합금의 철 함량이 니켈 함량보다 많을 때, 알 7 와 함께 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, AlCuNi 단계가 나타납니다. 구리 함유 삼원상의 출현으로 고용체 내 구리 농도 감소. 철과 니켈 함량이 같을 때만, 모든 알 9 FeNi phases are formed. 이 경우, 불용성 구리 함유 상을 형성하는 과잉 철 또는 니켈이 없기 때문에, 합금의 구리는 S를 형성할 뿐만 아니라(알 2 CuMg) 단계, 또한 고용체에서 구리 농도를 증가시킵니다.. 합금의 강도 및 내열성을 향상시키는 데 유리합니다..
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 FeNi상은 Al에 대한 용해도가 매우 낮은 단단하고 부서지기 쉬운 화합물입니다.. 단조 및 열처리 후, 구조에 분산되어 있을 때, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. 예를 들어, 알큐에서 2.2 마그네슘 1.65 합금, ω(Ni)=1.0%, ω 추가(철)=0.7%~0.9% 합금 내구 강도 값.
(4) 규소: ω 추가(그리고)=0.5%~1.2% ~ 2A80 합금은 합금의 실온 강도를 증가시킬 수 있습니다., 그러나 합금의 내열성을 감소.
(5) 티탄: ω 추가(너)=0.02%~0.1% ~ 2A70 합금은 주조 입자를 미세화하고 단조 공정 성능을 향상시킬 수 있습니다., 내열성에 유익한, 그러나 실온 성능에는 거의 영향을 미치지 않습니다..
Al-Cu-Mn 합금
Al-Cu-Mn 계열 합금의 주요 조합 번호는 2A16입니다., 2A17, 등. 주요 합금 원소에는 다음과 같은 기능이 있습니다.:
(1) 구리: 실온 및 고온에서, the strength of the alloy increases as the copper content increases. 언제 ω (와 함께) 도달 5.0%, the alloy strength is close to the value. 게다가, 구리는 합금의 용접 성능을 향상시킬 수 있습니다.
(2) 망간: 망간은 내열합금 개선의 주원소. 고용체에서 원자의 활성화 에너지를 증가시킬 수 있습니다., reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, 침전된 T 상의 형성 및 성장 (알 20 와 함께 2 미네소타 3) 또한 매우 느립니다, so the alloy has stable performance when heated for a long time at a certain high temperature. Adding appropriate manganese (ω(미네소타)=0.6%~0.8%) can improve the room temperature strength and endurance strength of the alloy in the quenched and natural aging state. 하지만, 망간 함량이 너무 높으면, T 단계가 증가합니다, 인터페이스를 증가시킬 것입니다, 확산 효과를 가속화, and reduce the heat resistance of the alloy. 게다가, 망간은 또한 합금 용접 중 균열 경향을 줄일 수 있습니다..
Al-Cu-Mn 합금에 첨가된 미량원소는 마그네슘, 티타늄과 지르코늄, 주요 불순물 요소는 철, 규소, 아연, 등. 효과는 다음과 같습니다:
(1) 마그네슘: 2Al6 합금의 구리 및 망간의 함량이 변하지 않는 경우, ω를 추가(마그네슘)=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℃. 하지만, 다시 온도가 올라가면, the strength of the alloy decreases significantly. 하지만, 마그네슘의 첨가는 합금의 용접 성능을 저하시킬 수 있습니다, 그래서 내열 용접 가능한 2A16 합금에서, 불순물 ω (마그네슘) ≤ 0.05%.
(2) 티탄: 티타늄은 주조된 입자를 정제할 수 있습니다., 합금의 재결정 온도를 증가, 과포화 고용체의 분해 경향 감소, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. 하지만, 언제 ω(너)>0.3%, 거친 침상 결정 TiAl의 형성 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(너) 합금의 0.1%~0.2%로 지정됩니다.
(3) 지르코늄: 언제 ω(Zr)=0.1%~0.25%가 추가됩니다. 2219 합금, 곡물을 정제할 수 있습니다, 합금의 재결정 온도와 고용체의 안정성을 향상시킬 수 있습니다., thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. 하지만, 언제 ω(Zr) 높다, 더 취성 화합물 ZrAl 3 생산할 수 있다.
(4) 철: 언제 ω(철)>0.45% 철 합금에서, 불용성 상 Al7Cu2Fe가 형성된다, which can reduce the mechanical properties of the alloy in the quenched aging state and the endurance strength at 300℃. So limit ω(철)<0.3%.
(5) 규소: 소량의 실리콘 (ω(그리고)≤0.4%) 실온 기계적 특성에 명백한 영향이 없습니다., 그러나 300℃에서는 내구강도를 감소시킨다.; 언제 ω(그리고)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. 그러므로, 한계 ω(그리고)<0.3%.
(6) 아연: 소량의 아연 (ω(아연)=0.3%) 합금의 실온 성능에 영향을 미치지 않습니다., 그러나 알루미늄에서 구리의 확산 속도를 가속화하고 300℃에서 합금의 영구 강도를 감소시킬 수 있습니다., 따라서 ω로 제한됩니다.(아연)< 0.1%.