Свойства и применение деформируемых алюминиевых сплавов
Страницы: 1 2 3Отечественная металлургическая промышленность поставляет судостроению значительный ряд деформируемых алюминиевых сплавов, пригодных для изготовления судовых корпусных конструкций, работающих в условиях морской атмосферы и воды. Химический состав (основные легирующие элементы) наиболее часто применяемых сплавов приведен в табл. 8.1. В этой таблице указаны цифровая и буквенная маркировки сплавов. Виды полуфабрикатов из сплавов, применяемых в судостроении, — листы, ленты и плиты: АД1, Д16, АМц, АМг2, АМг5, АМг61, К48-2, В48-4 (плитами называются листы из алюминиевых сплавов толщиной более 10 мм); листы рифленые: Д1; профили и полосы: Д16, АМг2, АМг3, АМг5, АМг61, АМг62, В48-4, К48-2; панели корпусные: АМг61, В48-2; трубы: АД1 АМг2, АМгЗ, АМг5, АМг61; прутки: АД1, Д16, АМц, Шт% АМгЗ, АМг5, АМг61, В48-4, В95, АК4; проволока для заклепок: В65, АМгбп, К48п, В48п; сварочная проволока: АД1, АМц, АМгЗ, АМг5, АМг61.
| Марка сплава | Mn | Mg | Cu | Ci | Zn |
| 1400 (АМц) | 1,0—1,6 | — | — | — | — |
| 1520 (АМг2) | 0,2—0,6 | 1,8—2,6 | — | — | — |
| 1530 (АМгЗ) | 0,3—0,6 | 3,2—3,8 | — | 0,5—0,8 | — |
| 1550 (АМг5) | 0,5—0,8 | 4,5—5,8 | — | — | — |
| 1661 (АМг61) | 0,8—1,1 | 5,5—6,5 | — | — | — |
| 1950 (В95) | 0,2—0,6 | 1,8—2,8 | 1,4—2,0 | — | 5—7 |
| 1160 (Д16) | 0,3—0,9 | 1,2—1,8 | 2,8—4,9 | — | — |
| 1165 (В65) | 0,3—0,5 | 0,15—0,3 | 3,9—4,5 | — | — |
| 1140 (АК4) | — | 1,4—1,8 | 1,9—2,5 | 0,5—1,2 | — |
| 1110 (Д1) | 0,4—0,8 | 0,4—0,8 | 3,8—3,8 | — | — |
Механические свойства полуфабрикатов зависят от марки сплава, вида полуфабриката (лист, профиль, панель, труба), способа производства (прокатка, прессование, протяжка), размеров полуфабрикатов, способа термической и механической обработки. Поэтому однозначно указать механические свойства полуфабриката весьма затруднительно. Обычно в литературе приводятся средние значения показателей механических свойств (табл. 8.2) для листов и плит с указанием конкретного способа поставки (горячекатаный, отожженный, закаленный, естественно или искусственно состаренный).
| Марка сплава | Предел прочности σв, МПа | Условный предел текучести, σ0,2, МПа | Относительное удлинение δ, % |
| ЛД1Н | 130—150 | 20—28 | |
| АМцМ | 90—150 | 18—20 | |
| АМг2М | 170—240 | 16 | |
| АМгЗМ | 200 | 100 | 15 |
| АМг5М | 280 | 130 | 15 |
| АМг61Б | 340 | 180 | 15 |
| АМг62Т | 380 | 250 | 8 |
| В48-4Т1 | 370 | 300 | 8 |
| К48-2Т1 | 470 | 400 | 8 |
| Д15БТ | 450 | 290 | 10 |
| АК4 | 380 | 260 | 4 |
| В65Т1 | Сопротивление среза не менее 290 МПа | ||
| В95Б | 500 | 420 | 3—4 |
Алюминиевые сплавы (кроме дюралюминия) обладают высокой коррозионной стойкостью в морской атмосфере и воде. Коррозионная стойкость обусловливается образованием на поверхности сплава плотной пленки окиси алюминия. При длительном нахождении в морской воде, а также под воздействием эрозии, кавитации и других внешних воздействий пленка может разрушаться. В результате в местах нарушения ее целостности алюминиевые сплавы будут подвергаться интенсивной коррозии. В целях повышения коррозионной стойкости алюминиевых сплавов прибегают к различным методам защиты: плакированию, оксидированию, нанесению лакокрасочных покрытий и протекторной защите. При нанесении лакокрасочных покрытий не разрешается применять грунты, содержащие окись свинца.
Для предотвращения контактной коррозии между алюминиевым сплавом и другим металлом помещают изолирующие прокладки из резины, пластмасс, тиоколовой ленты, мастик. Стальные детали предварительно оцинковывают или фосфатируют. При клепке разнородных материалов металл заклепок должен быть идентичен металлу детали, расположенной со стороны действия агрессивной среды.
Алюминиевые сплавы обладают удовлетворительной технологичностью. При изготовлении из них изделий применяют холодную и горячую гибку и правку, резку на механическом оборудовании и газоэлектрическую. Сплав АМц допускает применение холодной штамповки и глубокой вытяжки. При выполнении ряда технологических операций сплавы подвергают нагреву. С повышением температуры происходит снижение их прочностных характеристик. Воздействие высоких температур опасно и в пожарном отношении. Низкая температура плавления алюминиевых сплавов длительное время являлась ограничением для применения сплавов на судах и особенно на траулерах. Существовало мнение, что при воздействии открытого огня сплавы не только плавятся, но и поддерживают горение. Проведение опытов по проверке огнестойкости отсеков не подтвердили этого мнения, показав, что при воздействии огня алюминиевые сплавы лишь оплавляются. При надежной изоляции и необходимых противопожарных средствах стойкость конструкций может быть значительно повышена.
Достоинством алюминиевых сплавов является меньшая, чем у стали, чувствительность к надрезам и концентрации напряжений при отрицательных температурах.