Алюминий АО9-1

Марка: АО9-1	Класс: Алюминиевый антифрикционный сплав
Использование в промышленности: для получения биметаллической ленты со сталью и дюралюминием методом прокатки с последующей штамповкой вкладышей с толщиной антифрикционного слоя менее 1 мм.

Химический состав в % сплава АО9-1
Fe	до 0,5
Si	до 0,7
Ti	0,02 - 0,2
Al	87,05 - 91,18
Cu	0,8 - 1,2
Zn	до 0,25
Sn	8 - 10

Дополнительная информация и свойства

Твердость материала: HB 10 -1 = 29 - 35 МПа

Механические свойства сплава АО9-1 при Т=20oС
Прокат	Размер	Напр.	σв(МПа)	sT (МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)
			105-125	70-80	30-35	70-75	750-850

Физические свойства сплава АО9-1
T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20				3000

Производство биметаллических листов из сплва АО9-1 (и других): Помимо широко распространенных биметаллов типа алюминий+сталь или алюминий+дюраль, промышленность также выпускает биметаллы типа алюминий+медь. Опишем производство биметалла алюминий+медь подробнее. В качестве заменителя меди в новых конструкциях в электротехнической промышленности с упспехом применяется алюминий и его сплавы, плакированные медью. Толщина медной плакировки обычно составляет 0,2—0,4 мм.

Биметаллическую полосу (плакированную медью с одной стороны) получают путем холодной прокатки рулонов. Перед прокаткой полосы зачищают на специальном зачистном агрегате, оборудованном разматывателем, правильной машиной, несколькими зачистными устройствами, сматывающим барабаном.

Процесс зачистки заключается в следующем: рулон алюминия или меди помещают в разматыватель и подают в правильную машину, которая одновременно служит задающим устройством для подачи полосы в зачистной станок. Скорость зачистки 3-4 м/мин.

Барабаны оборудованы проволочными щетками с толщиной проволоки 0,3—0,4 мм.

Прокатка осуществляется с обжатием за проход 60—70%; возникающие при этом удельные давления достигают 35—45 кГ/мм².

Отжиг ленты проводят в проятжных печах. Зависимость скорости протяжки полосы от температуры отжига приведена ниже:

Температура отжига, °С 625—675 675—725 725—825

Скорость протяжки полосы, м/мин 3—3,5 4—4,5 4—5

Скорость отжига подбирают таким образом, чтобы продолжительность нагрева, разупрочняя медь, исключала образование хрупкого слоя.

Биметаллические полосы толщиной 10—18 мм с тонким покрытием медью холодной прокаткой получить не удается, так как для этого требуются очень высокие давления.

Горячая прокатка также вызывает трудности, так как нагрев под прокатку алюминия с медью в негерметизированных или невакуумированных пакетах не представляется возможным ввиду значительного окисления меди.

В связи с этим в промышленности~применяется так называемый «планшетный» способ плакирования алюминия медью, сущность которого заключается в следующем: на первом этапе путем холодной или теплой прокатки изготавливают планшеты алюминий—медь—алюминий. На втором этапе алюминиевую заготовку плакируют трехслойным планшетом уже путем горячей прокатки. Для изготовления планшета используют медь Ml и алюминий.

Поверхность заготовок очищают от окислов и загрязнений механическими проволочными щетками. При холодной прокатке медные карточки зачищают с обеих сторон, алюминиевые — с одной. Между зачищенными карточками алюминия помещают медную заготовку. Прокатку планшетов производят в холодном состоянии за один проход с обжатием 65—75%. Возникающие при этом удельные давления достигают 32—36 кГ/мм² и обеспечивают прочное сцепление слоев.

Прокатанные в холодном состоянии планшеты подвергают правке, резке в меру и перед горячей прокаткой с алюминием — травлению или зачистке.

Плакировка алюминиевых заготовок медью может быть односторонней, двусторонней, сплошной или частичной.

Пакеты нагревают при 370° С в печи электросопротивления с принудительной циркуляцией воздуха. Продолжительность нагрева не более 1—1,5 ч. Обжатие в первом проходе должно быть не менее 35—40%. Прокатку осуществляют в 3—5 проходов в зависимости от исходной толщины заготовки.

Окончательная операция отделки листов и плит, плакированных медью, заключается в стравливании верхнего слоя алюминия, который уходит в шлам.

Широкое распространение получила новая технология соединения алюминия с медью, при которой на нагретую до температуры горячей прокатки алюминиевую заготовку накладывают холодную медную заготовку и осуществляют прокатку пакета. Этот способ упрощает технологический процесс изготовления биметалла алюминий—медь. Отпадает необходимость защиты меди алюминием от окисления, не требуется стравливания алюминиевого слоя, исключается предварительная холодная прокатка меди, а следовательно, и промежуточный отжиг, который ослабляет прочность сцепления слоев. При новом методе не образуются интерметаллические слои на границе медь-алюминий, поскольку продолжительность деформации ниже времени, необходимого для образования хрупких соединений.

Прогладку осуществляют в симметричных пакетах (при односторонней плакировке). Обжатие в первом проходе 40—45% при суммарном 80% обеспечивает высокую прочность сцепления слоев алюминия с медью.

Нагрев алюминиевой заготовки перед прокаткой производят до температуры 320—460° С. Этот интервал не оказывает заметного влияния на прочность сцепления слоев, и их механические свойства.

Для повышения пластических свойств производят отжиг листов при 250° С с выдержкой от 2 до 6 ч в зависимости от толщины листа; прочность сцепления слоев при этом не снижается.