Marcin Kopka 83692
Rafał Hostyński 83682 M-E II
Stopy aluminium i miedzi.
Znak i cecha stopu |
Skład chemiczny (%) |
Grupa stopów |
Struktura równowagi |
Własności mechaniczne |
cecha: BA 1032 znak: CuAl10Fe3Mn2 |
Miedź = 76-92 % Aluminium = 6,5-11 % Żelazo = 1,5-5 % Mangan = 0-2 % Nikiel = 0-6 % |
brąz odlewniczy (aluminiowy) i do obróbki plastycznej |
eutektoidalna mieszanina faz a + g ` w temp(565-363'C) poniżej 363'C występuje a + n
a - roztwór stały aluminium w miedzi g ` - roztwór stały fazy elektronowej |
Rm = 500/550 [MPa] HB = 110/120 [HB] A5 = 15/20 [%] A10 = 12 [%]
pierwsza liczba odnosi się do odlewu piaskowego, a druga do odlewu kokilowego
|
Obróbka cieplno- plastyczna |
Struktura po obróbce |
Własności mechaniczne po obróbce |
Własności fizyczne i technologiczne |
Zastosowanie |
obróbka cieplna przez hartowanie (850-950`C) i odpuszczanie (poniżej 600`C) |
struktura iglasta typu martenzytycznego |
hart. 950`C,woda Rm=600 [MPa] 230 HB
hart. 950`C odp.300-350`C Rm=700 [MPa] 320 HB
hart. 950`C odp.400-450`C Rm=700 [MPa] 250 HB
hart. 950`C odp.500-600`C Rm=690 [MPa] 215 HB
|
Bardzo odporny na obciążenia statyczne, korozję, erozję, kawitację, ścieranie, podwyższoną temperaturę; dobra lejność, podatność do obróbki plastycznej na zimno. |
Silnie obciążone części maszyn, silników, osprzętu i aparatury, narażone na korozje i ścieranie; przemysł komunikacyjny, okrętowy, chemiczny. Elementy aparatury kontrolno-pomiarowej ;
Przykładowe elementy: wały, śruby, rury, pręty, tulejki łożysk, koła zębate, gniazda zaworów itp. |
BRĄZY ALUMINIOWE, należą do stopów konkurujących z brązami cynowymi zarówno właściwościami jak i ceną.
Zastosowanie techniczne mają stopy układu Cu - Al o zawartości mniejszej niż 11%Al. Maksymalna rozpuszczalność Al w Cu w temp. 565°C wynosi 9,4% i zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury.
Właściwości mechaniczne stopów zależą od zawartości Al osiągając wartości optymalne przy 9 - 10%Al, przy której największy jest również efekt ulepszania cieplnego. Brązy aluminiowe dużą wytrzymałość utrzymują do ok. 300°C. Odznaczają się dobrymi właściwościami ślizgowymi i znaczną odpornością na korozję, zwłaszcza w wodzie morskiej. Odporność ta jest wynikiem ich dużej skłonności do pasywacji.
Znak i cecha stopu |
Skład chemiczny (%) |
Grupa stopów |
Struktura równowagi |
Własności mechaniczne |
znak: AlCu4Ti Cecha: AM4 |
Miedź = 4-5 % Tytan = 0,1-0,3 % |
stopy odlewnicze aluminium |
a + q a - roztwór stały q- faza Al2Cu |
Rm = 270/320 [MPa] HB = 80/85 A5 = 4/7 [%]
pierwsza liczba odnosi się do odlewu piaskowego, a druga do odlewu kokilowego
|
Obróbka cieplno -plastyczna |
Struktura po obróbce |
Własności mechaniczne po obróbce |
Własności fizyczne i technologiczne |
Zastosowanie |
utwardzanie wydzieleniowe (dyspersyjne) |
skupiska atomów miedzi, zwane strefami Guiniera-Prestona |
Rm = 400 [MPa] HB = 120 |
Wykazują podatność na mikropęknięcia podczas odlewania; dodatek Cu zwiększa żaroodporność, pogarsza odporność na korozje. |
odlewy dla przemysłu samochodowego, lotniczego i maszynowego |
UTWARDZANIE WYDZIELENIOWE - obróbka cieplna polegająca na wydzieleniu dyspersyjnych faz, wywołujących silne umocnienie. Składa się z dwóch zabiegów : przesycania i starzenia. Przesycanie polega na nagrzaniu stopu do temperatury maksymalnej rozpuszczalności drugiego składnika (powyżej linii solvus) i szybkim oziębieniu w wodzie. W ten sposób uzyskuje się przesycony roztwór stały, który jest metastabilny. Jeśli w temperaturze pokojowej zachodzi dyfuzja drugiego składnika, to może się on wydzielać i zachodzi zwykle w czasie 4 - 5 dni proces zwany starzeniem naturalnym lub samorzutnym.
STOP ODLEWNICZY Al-Cu - stop Al - Cu odznaczają się dobrą lejnością i skrawalnością, ale mniejszą odpornością korozyjną. Stosowane są do wyrobu odlewów galanterii metalowej. Dodatki Mg i Ti powiększają wytrzymałość i umożliwiają zastosowanie ich jako odpowiedzialne odlewy dla przemysłu samochodowego, lotniczego i maszynowego. Dodatek 6% Si zapewnia żaroodporność i umożliwia zastosowanie jako odlewy części samochodowych.
STREFY GUINIERA-PRESTONA powstają podczas starzenia samorzutnego w temperaturze pokojowej i mają postać cienkich płytek o grubości kilkudziesięciu i średnicy kilkuset nm, całkowicie koherentnych z osnową roztworu w . Różnice średnic atomów Al i Cu powodują znaczne odkształcenia sprężyste i naprężenia sieci i w wyniku tego umocnienie stopu. Zakończenie tego procesu jest związane z ustabilizowaniem twardości. Wówczas ok. 50% atomów Cu znajduje się w strefach GP.