Разделы презентаций


Цветные металлы и сплавы

Содержание

Микроструктура литого алюминияЧистота 99,9998 % Al55x37 мм

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Цветные металлы и сплавы
Алюминий и его сплавы

Цветные металлы и сплавыАлюминий и его сплавы

Слайд 2Микроструктура литого алюминия
Чистота 99,9998 % Al
55x37 мм

Микроструктура литого алюминияЧистота 99,9998 % Al55x37 мм

Слайд 3Маркировка алюминия
Пример марки: А5
Расшифровка (по ГОСТ 11069-2001):
А – алюминий,

5 – цифра (или цифры) после цифр 99 и запятой

в значении содержания основного металла в процентах, т.е. А5 содержит 99,5 % Al.
Алюминий особой чистоты: марка А999.
Алюминий высокой чистоты: марки от А95 до А995.
Алюминий технической чистоты: марки от А0 до А85.
В марках А5Е и А7Е буква Е указывает на предназначение алюминия для электротехнических целей.
Маркировка алюминияПример марки: А5 Расшифровка (по ГОСТ 11069-2001):А – алюминий, 5 – цифра (или цифры) после цифр

Слайд 4Классификация легирующих элементов и примесей по влиянию на структуру Al-сплавов

Классификация легирующих элементов и примесей по влиянию на структуру Al-сплавов

Слайд 5Классификация сплавов Al по технологическим свойствам
литейные
деформируемые
спекаемые
Упрочняемые термической обработкой (стареющие)
неупрочняемые
Силумины (Al-Si):

АЛ2, АЛ4, АЛ9
и др.
Дуралюмины (Al-Cu-Mg-Mn): Д1, Д16
Высокопрочные стареющие (Al-Cu-Mg-Zn): В95,

В96
Ковочные (Al-Cu-Si-Mg): АК1…АК8

Al-Mn: АМц
Al-Mg: АМг3

САС
САП

Классификация сплавов Al по технологическим свойствамлитейныедеформируемыеспекаемыеУпрочняемые термической обработкой (стареющие)неупрочняемыеСилумины (Al-Si): АЛ2, АЛ4, АЛ9и др.Дуралюмины (Al-Cu-Mg-Mn): Д1, Д16Высокопрочные

Слайд 6Диаграмма состояния алюминий – легирующий элемент (схема)
ДС – деформируемые сплавы;


ЛС – литейные сплавы; НС – неупрочняемые сплавы;
УС – сплавы,

упрочняемые термической обработкой (подвергаемые закалке с последующим старением)
Диаграмма состояния алюминий – легирующий элемент (схема)ДС – деформируемые сплавы; ЛС – литейные сплавы; НС – неупрочняемые

Слайд 7Литейные сплавы
Жидкотекучесть – способность расплава заполнять литейную форму.
Склонность к

образованию усадочных пустот
Герметичность – способность отливки выдерживать давление газа или

жидкости без течи
Линейная усадка
Склонность к образованию горячих трещин
Склонность к ликвации

Основное свойство – хорошая жидкотекучесть.

Спиральная проба на жидкотекучесть

Литейные сплавыЖидкотекучесть – способность расплава заполнять литейную форму. Склонность к образованию усадочных пустотГерметичность – способность отливки выдерживать

Слайд 8Классификация литейных алюминиевых сплавов
По химическому составу
По назначению
Al-Si (силумины)
Al-Si-Mg
Al-Si-Cu
Al-Cu
Al-Mg
Al-прочие компоненты
С высокой

герметичностью – АК12 (АЛ2), АК9ч (АЛ4), АК7ч (АЛ9), АК8МЗч (ВАЛ8),

АК7пч (АЛ9-1), АК8л (АЛ34), АК8М (АЛ32);
Высокопрочные, жаропрочные – АМ5 (АЛ 19), АК5М (АЛ5), АК5Мч (АЛ5-1), АМ4, 5 Кд (ВАЛ10);
Коррозионностойкие – АМч11 (АЛ22), АЦ4Мг (АЛ24), АМг10 (АЛ27), АМг10ч (АЛ27-1)
Классификация литейных алюминиевых сплавовПо химическому составуПо назначениюAl-Si (силумины)Al-Si-MgAl-Si-CuAl-CuAl-MgAl-прочие компонентыС высокой герметичностью – АК12 (АЛ2), АК9ч (АЛ4), АК7ч

Слайд 9Диаграмма Al-Si
Силумины – сплавы Al+(4-22) % Si

Маркировка:
АЛ## (алюминий литейный,

## - порядковый номер) или
АК## (алюминий, кремний, ## -

содержание кремния в %%) по ГОСТ 1583-93, например, АК12
(АЛ2 = АК12)
Диаграмма Al-SiСилумины – сплавы Al+(4-22) % SiМаркировка: АЛ## (алюминий литейный, ## - порядковый номер) или АК## (алюминий,

Слайд 10Жидкотекучесть сплавов Al-Si и Al-Cu
Максимум жидкотекучести в Al-Si сдвинут от

эвтектической точки в сторону кремния из-за большей теплоты кристаллизации Si

(1,4 против 0,4 кДж/г у Al) в сочетании с компактностью его первичных кристаллов.

У Al-Cu высокая жидкотекучесть эвтектического сплава, но при этом большая хрупкость, поэтому для литья используют сплавы АМ4, АМ5 с малым % Cu (4 и 5 %).

Жидкотекучесть сплавов Al-Si и Al-CuМаксимум жидкотекучести в Al-Si сдвинут от эвтектической точки в сторону кремния из-за большей

Слайд 11Деформируемые неупрочняемые алюминиевые сплавы (ДНАС)
Сплавы типа АМц
Основное свойство деформируемых сплавов

– высокая пластичность в горячем и холодном состоянии.
Подвергаются обработке давлением:
прокатке,

штамповке, прессованию, ковке

ДНАС

Низкопрочные: технический алюминий АД, сплавы АМц

Средней прочности:
магналии АМг3, АМг6, …

Al-фольга 13 мкм

Деформируемые неупрочняемые алюминиевые сплавы (ДНАС)Сплавы типа АМцОсновное свойство деформируемых сплавов – высокая пластичность в горячем и холодном

Слайд 12Диаграмма состояния Al-Mg
Промышленные сплавы

Диаграмма состояния Al-MgПромышленные сплавы

Слайд 13Дюралюмины (Al-Cu-Mg)
Классический состав (Д1):
Al – 4,5 % Cu – 0,5

% Mg – 0,5 % Mn
Аналог – сплав Al –

4,5 % Cu
Дюралюмины (Al-Cu-Mg)Классический состав (Д1):Al – 4,5 % Cu – 0,5 % Mg – 0,5 % MnАналог –

Слайд 14Старение в сплавах Al-Cu

Старение в сплавах Al-Cu

Слайд 15Строение выделений в Al-Cu
Зона Гинье-Престона
Стабильная фаза θ (Al2Cu)
В θ' есть

плоскости с квадратной сеткой атомов и параметрами, близкими к параметрам

решетки алюминиевой матрицы!
Строение выделений в Al-CuЗона Гинье-ПрестонаСтабильная фаза θ (Al2Cu)В θ' есть плоскости с квадратной сеткой атомов и параметрами,

Слайд 16Влияние соотношения Cu и Mg на фазовое состояние и прочность

дюралюминов
Θ = Al2Cu, HV 5,3 ГПа
S = Al2MgCu, HV 5,6

ГПа
T = Al6MgCu6, HV 4,1 ГПа

а – 200 оС, б – 500 оС

После закалки и старения, Cu+Mg= 5 %

Д1 – 0,5 % Mg, Д16 – 1,5 % Mg

Влияние соотношения Cu и Mg на фазовое состояние и прочность дюралюминовΘ = Al2Cu, HV 5,3 ГПаS =

Слайд 17Изменение свойств при старении дюралюмина
1 – естественное старение;
2, 3 –

искусственное старение
Механические свойства Д16

Изменение свойств при старении дюралюмина1 – естественное старение;2, 3 – искусственное старениеМеханические свойства Д16

Слайд 18Медь и её сплавы
Плотность 8,95 г/см3
Т-ра плавления 1083 оС
Решётка ГЦК
Высокая

электро- и теплопроводность
Низкая прочность и высокая стоимость – как конструкционный

материал чистая медь не используется.

50 % производимой меди – для электро- и радиотехники

Проводниковая медь

Медь и её сплавыПлотность 8,95 г/см3Т-ра плавления 1083 оСРешётка ГЦКВысокая электро- и теплопроводностьНизкая прочность и высокая стоимость

Слайд 19Примеси в меди

Примеси в меди

Слайд 20Микроструктура меди с примесями

Микроструктура меди с примесями

Слайд 21Классификация медных сплавов
Бронзы (на основе Cu-ЛЭ, кроме Zn и Ni)
Латуни

(на основе Cu-Zn)
Медно-никелевые
Оловянные
Безоловянные
Алюминиевые
Бериллиевые
Кремнистые
Свинцовые
Двойные (простые)
Многокомпонентные (специальные)

Классификация медных сплавовБронзы (на основе Cu-ЛЭ, кроме Zn и Ni)Латуни (на основе Cu-Zn)Медно-никелевыеОловянныеБезоловянныеАлюминиевыеБериллиевыеКремнистыеСвинцовыеДвойные (простые)Многокомпонентные (специальные)

Слайд 22Оловянные бронзы
БрО10
Колокольная бронза
Особенности микроструктуры БрО10 в неравновесном состоянии:
Неравновесный фазовый состав

(α+δ) вместо (α+ε)
Наличие эвтектоида (α+δ) и отсутствие вторичных кристаллов ε
Неравновесный

химический состав α (8 % Sn вместо 0).

γ

Оловянные бронзыБрО10Колокольная бронзаОсобенности микроструктуры БрО10 в неравновесном состоянии:Неравновесный фазовый состав (α+δ) вместо (α+ε)Наличие эвтектоида (α+δ) и отсутствие

Слайд 23Микроструктура оловянной бронзы БрО10 в литом состоянии
x200
Микроструктура (а), её схема

(б) и пространственное распределение концентрации олова в α-фазе (в) для

сплава БрО10
Микроструктура оловянной бронзы БрО10 в литом состоянииx200Микроструктура (а), её схема (б) и пространственное распределение концентрации олова в

Слайд 24Классификация оловянных бронз
Деформируемые
Литейные
Характеристика:
Однофазные, среднелегированные,
с высокой пластичностью
Характеристика: двухфазные, с (α+δ)-эвтектоидом, высоколегированные,

с хорошей жидкотекучестью

Классификация оловянных бронзДеформируемыеЛитейныеХарактеристика:Однофазные, среднелегированные,с высокой пластичностьюХарактеристика: двухфазные, с (α+δ)-эвтектоидом, высоколегированные, с хорошей жидкотекучестью

Слайд 25Алюминиевые бронзы
Однофазные (< 9 % Al, фаза α, высокопластичные, упрочняемые

наклёпом, штампуемые): БрА5, БрА7
Двухфазные (≥ 9 % Al, фазы после

отжига α+γ2, доэвтектоидные, термически упрочняемые - улучшаемые): БрА10, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5
Термообработка двухфазных бронз:
Закалка на мартенсит из β-области (900-950 оС) + отпуск при 200-250 оС
Мартенсит β’ – игольчатый, невысокой прочности. Упрочнение при отпуске за счёт образования мелких дисперсных частиц γ2.

БрА7

БрА10

Алюминиевые бронзыОднофазные (< 9 % Al, фаза α, высокопластичные, упрочняемые наклёпом, штампуемые): БрА5, БрА7Двухфазные (≥ 9 %

Слайд 26Бериллиевая бронза БрБ2
Tэвт
α+γ (CuBe),
σВ = 550 МПа
α
σВ = 500 МПа,
δ

= 30 %
α+γ,
σВ = 1200 МПа,
δ = 4 %
ХПД, ε

= 30 %

α+γ,
σВ = 1400 МПа,
δ = 2 %

Бериллиевая бронза БрБ2Tэвтα+γ (CuBe),σВ = 550 МПаασВ = 500 МПа,δ = 30 %α+γ,σВ = 1200 МПа,δ =

Слайд 27Латуни
Л90
Л68
α-латуни:
Л90 (томпак), % Zn = 10
Л68 (патронная латунь), % Zn

= 32
(α+β)-латуни:
Л63 (торговая латунь), % Zn = 37

ЛатуниЛ90Л68α-латуни:Л90 (томпак), % Zn = 10Л68 (патронная латунь), % Zn = 32(α+β)-латуни:Л63 (торговая латунь), % Zn =

Слайд 28Состав и свойства латуней

Состав и свойства латуней

Слайд 29Микроструктура латуней
Однофазной
Двухфазной
(светлые зёрна α и тёмные β)
а) литое состояние,

б) после деформации и отжига

Микроструктура латунейОднофазнойДвухфазной (светлые зёрна α и тёмные β)а) литое состояние, б) после деформации и отжига

Слайд 30Жаропрочные никелевые сплавы на основе Ni-Cr-Al-Ti (суперсплавы, нимоники)
Жаропрочность – способность

материала выдерживать механические нагрузки при высоких температурах без значительной деформации

(оценивается сопротивлением ползучести) и без разрушения (оценивается длительной прочностью).
Жаростойкость – способность материала сопротивляться окислению при высоких температурах.

Назначение: детали газотурбинных двигателей (лопатки, диски и др.)
Рабочие температуры: 750-950 оС
Химический состав классического нимоника: Ni-20Cr-2Ti-1Al
Фазовый состав: γ + γ’
Марки: ХН77ТЮ, ХН70МВТЮБ, ХН55ВМТФКЮ и др.
Термическая обработка:
закалка с 1050…1150oС на воздухе + старение при 600…800oС.

20 % γ’ в матрице γ

Жаропрочные никелевые сплавы на основе Ni-Cr-Al-Ti (суперсплавы, нимоники)Жаропрочность – способность материала выдерживать механические нагрузки при высоких температурах

Слайд 31Назначение легирующих элементов в суперсплавах
Неупорядоченная γ-фаза (ГЦК)
Упорядоченная на основе ГЦК-решётки

γ’-фаза (Ni3Al)

Назначение легирующих элементов в суперсплавахНеупорядоченная γ-фаза (ГЦК)Упорядоченная на основе ГЦК-решётки γ’-фаза (Ni3Al)

Слайд 32Микроструктура суперсплавов
Кубоидальные частицы γ’ в матрице γ.

Границы между γ и

γ’ – когерентные.
Низкая межфазная энергия на когерентной границе γ’ /

γ →
малый размер критического зародыша, низкая работа образования критического зародыша → высокая скорость зарождения зародышей γ’ → большая дисперсность γ’.
Низкая движущая сила коалесценции → высокая устойчивость частиц γ’ против укрупнения → стабильность структуры и свойств → высокие рабочие температуры и срок службы.

www.msm.cam.uk

Микроструктура суперсплавовКубоидальные частицы γ’ в матрице γ.Границы между γ и γ’ – когерентные.Низкая межфазная энергия на когерентной

Слайд 33Изотермические сечения диаграммы Ni-Cr-Ti
Сильная температурная зависимость растворимости γ’ в γ

– основа получения после закалки и старения большого количества упрочняющей

фазы γ’.
Изотермические сечения диаграммы Ni-Cr-TiСильная температурная зависимость растворимости γ’ в γ – основа получения после закалки и старения

Слайд 34Природа упрочнения в суперсплавах
В упорядоченном кристалле одиночная дислокация нарушает атомный

порядок, поэтому её скольжение чрезвычайно затруднено. Вторая дислокация порядок восстанавливает.

Поэтому скольжение дислокаций в упорядоченном кристалле осуществляется парами. Однако при этом между дислокациями возникает антифазная граница (АФГ).
Основной механизм упрочнения – образование и увеличение протяжённости АФГ при перерезании частиц γ’ дислокациями.
Природа упрочнения в суперсплавахВ упорядоченном кристалле одиночная дислокация нарушает атомный порядок, поэтому её скольжение чрезвычайно затруднено. Вторая

Слайд 35Влияние объёмной доли выделений на длительную прочность
Цифры над линиями –

температура испытаний в оС.

Влияние объёмной доли выделений на длительную прочностьЦифры над линиями – температура испытаний в оС.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика