Что такое супердюралюминий?

Что такое супердюралюминий?

Супердюралюминий — это алюминиевый сплав, полученный путем добавления меди, магния и других элементов к алюминию.

Он прочнее и легче режется, чем дюралюминий, который получен путем добавления меди и других элементов к алюминию. Твердость супердюралюминия составляет 105HB, тогда как у супердюралюминия — около 120HB.

Однако недостатком является то, что его коррозионная стойкость снижается из-за высокого содержания меди.

Применение супердюралюминия

Супердюралюминий имеет удельный вес около 1/3 от удельного веса стали. Используя его легкость и высокую прочность, он используется для различных конструкционных материалов, таких как фюзеляжи самолетов, болтовые материалы и шпиндели.

Поскольку свариваемость уступает другим алюминиевым сплавам, заклепки и болты часто используются для соединения изделий из супердюралюминия. В последние годы методы сварки усовершенствовались, и используются сварные соединения контактной точечной сваркой и т. д.

Принцип дюралюминия

Чистый алюминий — чрезвычайно легкий и обрабатываемый материал, но его недостатком является его низкая прочность. В общем, «прочность основного материала увеличивается, когда он содержит медь. Супердюралюминий — это сплав, в котором медь добавляется к алюминию для повышения прочности и обрабатываемости.

Кроме того, супердюралюминий изготавливается путем добавления меди и магния к алюминию. По сравнению с дюралюминием того же состава, количество магния увеличивается для дальнейшего повышения прочности.

Свойства алюминиевых сплавов сильно зависят от термической обработки. Термическая обработка — это процесс нагрева металла до определенной температуры и его последующего охлаждения. Символ термической обработки T3 указывает на то, что сплав был подвергнут холодной обработке после закалки, T4 указывает на то, что сплав был только закален и оставлен при комнатной температуре примерно на 4 дня для старения, а T6 указывает на то, что сплав был подвергнут холодной обработке после закалки, а затем отпущен.

Температура плавления супердуралюминия составляет около 500-650 ℃, и его можно отливать и обрабатывать относительно легко.

Типы супердуралюминия

Существует три типа материала, известного как супердюралюминий. В частности, это дюралюминий A2017, супердюралюминий A2024 и супердюралюминий A7075. Все эти материалы производятся путем добавления меди к алюминию для повышения прочности. Это дисперсионно-твердеющие сплавы, в которых интерметаллические соединения, такие как медь, выпадают в осадок и твердеют.

1. Дюралюминий A2017

Дюралюминий A2017 — это сплав алюминия с добавлением меди и магния. В Японии промышленное производство дюралюминия A2017 началось в 1921 году на заводе Sumitomo Copper Works, а в следующем году дюралюминий отечественного производства использовался в конструкциях самолетов.

При удельном весе 2,79 дюралюминий марки A2017 характеризуется чрезвычайной легкостью, но при этом превосходной прочностью и обрабатываемостью. С другой стороны, его коррозионная стойкость и свариваемость уступают таковым у других алюминиевых материалов. Его недостатком является склонность к межкристаллитной коррозии, а его высокая восприимчивость к растрескиванию делает его чрезвычайно сложным для сварки материалом.

Дюралюминий марки A2017 изготавливается путем добавления 3,5-4,5% меди и 0,40-0,80% магния к алюминию. Добавление меди к алюминию увеличивает его прочность, но делает его более восприимчивым к окислению. Твердость дюралюминия увеличивается до 105HB по сравнению с 65HB алюминия.

Дюралюминий A2017 используется в широком спектре областей, используя преимущества его легкости и высокой прочности. К ним относятся детали для самолетов и ракет, для кораблей, детали машин, такие как гидравлическое оборудование и шестерни, атташе-кейсы, крепежные элементы, такие как винты и заклепки, и оконные рамы зданий.

2. Супердюралюминий A2024

Супердюралюминий A2024 — сплав, аналогичный дюралюминию A2017, но отличающийся содержанием меди (3,8-4,9%) и магния (1,2-1,8%). Он имеет более высокую твердость, чем дюралюминий A2017, около 120 HB, и его прочность увеличивается. С другой стороны, коррозионная стойкость немного ниже из-за эффекта повышенного содержания меди. Это также материал с отличной обрабатываемостью.

Недостатком супердюралюминия A2024 является низкая свариваемость. Оксидная пленка на поверхности имеет более высокую температуру плавления, чем у основного металла, что требует предварительного удаления оксидной пленки. Другим недостатком является то, что тепло от основного металла легко уходит, что делает процесс сварки нестабильным.

3. Дюралюминий A7075

Дюралюминий A7075 — это сплав алюминия, содержащий от 1,2 до 2,0% меди, от 2,1 до 2,9% магния и от 5,1 до 6,1% цинка.

Он имеет твердость 160HB и является самым прочным материалом из дюралюминия. Его предел прочности на разрыв составляет около 570 Н/мм^2, что значительно больше, чем 425 Н/мм^2 дюралюминия A2017 и 470 Н/мм^2 супердюралюминия A2024.

Области применения супердюралюминия включают самолеты, подвижной состав и спортивные товары. Как и у супердюралюминия, его коррозионная стойкость ниже, поэтому необходимо соблюдать осторожность в отношении среды, в которой он используется, и при обработке от коррозии.