Алюминий АМг3
| Марка: АМг3 | Класс: Алюминиевый деформируемый сплав |
| Использование в промышленности: для изготовления полуфабрикатов методом горячей или холодной деформации; коррозионная стойкость высокая | |
| Химический состав в % сплава АМг3 | ||
| Fe | до 0,5 | |
| Si | 0,5 - 0,8 | |
| Mn | 0,3 - 0,6 | |
| Ti | до 0,1 | |
| Al | 93,8 - 96 | |
| Cu | до 0,1 | |
| Mg | 3,2 - 3,8 | |
| Zn | до 0,2 | |
| Дополнительная информация и свойства |
| Удельный вес: 2,67 г/см3 Твердость материала: HB 10 -1 = 45 МПа Свариваемость материала: без ограничений |
| Механические свойства сплава АМг3 при Т=20oС | |||||||||||
| Прокат | Толщина или диаметр, мм | E, ГПа | G, ГПа | σ-1, ГПа | σв, (МПа) | σ0,2, (МПа) | δ5, (%) | ψ, % | σсж, МПа | KCU, (кДж/м2) | KCV, (кДж/м2) |
| Лист отожженный | 2 | 71 | 27 | 90 | 230 | 120 | 25 | | 120 | 0,4 | 0,25 |
| Механические свойства сплава АМг3 при высоких температурах | |||||
| Прокат | T испытания | σв, (МПа) | σ0,2, (МПа) | δ5, (%) | ψ, % |
| Лист отожженный 2 мм | 20 100 200 300 | 230 220 150 100 | 120 110 90 60 | 25 27 50 60 | |
| Механические свойства сплава АМг3 при низких температурах | |||||
| Прокат | T испытания | σв, (МПа) | σ0,2, (МПа) | δ5, (%) | ψ, % |
| Лист отожженный 2 мм | 20 -70 -196 | 230 250 330 | 120 120 130 | 25 30 35 | |
| Физические свойства сплава АМг3 | ||||||
| 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 | 0.71 | 2670 | 49.6 | |||
| 100 | 23.5 | 151 | 880 | |||
Получение сплава АМг3: Сначала производится подготовка и загрузка шихты, после плавки в случае положительных результатов экспресс-анализа расплав подвергают рафинированию.
Рафинирование деформируемых алюминиевых сплавов может осуществляться в печи или ковше. В качестве рафинирующих средств могут быть использованы флюсы и газообразный хлор.
В настоящее время наибольшее промышленное применение нашел метод флюсового рафинирования.
В качестве рафинирующих флюсов хорошо себя зарекомендовали смеси, составленные из хлористых и фтористых солей. Например, широкое промышленное применение получил флюс, содержащий 15—23% криолита, 47% хлористого калия и 30—38% хлористого натрия. Расход флюса на 1 т шихты колеблется от 1,5 до 3—5 кг в зависимости от загрязнения расплава шлаковыми включениями.
После расплавления всех составляющих шихты поверхность расплава посыпают флюсом в количестве 6—7 кг на 1 т шихты, шлак на поверхности расплава перемешивают с флюсом и удаляют его, после чего начинают рафинировать расплав.
В расплав с помощью колокольчика вводится кусковой плавленый флюс того же состава (размером кусков около 50 мм). Колокольчик с флюсом спокойно перемещают по дну печи до полного растворения флюса. Температура расплава при рафинировании флюсом должна соответствовать нижнему пределу технологических температур нагрева сплава.
В случае рафинирования алюминиевых сплавов (типа дюралюминия) в ковше процесс рафинирования осуществляется следующим образом.
В ковш заливают небольшое количество расплава, который засыпают рафинирующим флюсом в количестве 0,5 кг. Затем ковш полностью наполняют расплавом, с поверхности последнего снимают шлак и расплав рафинируют кусковым флюсом, вводимым с помощью колокольчика. Колокольчик спокойно перемещают по дну ковша до полного растворения флюса. Расход флюса 1,5—2 кг на 1 г расплава.
Длительность рафинирования устанавливается в зависимости от марки сплава, степени загрязненности сплава и от емкости расплава в ковше. Например, процесс рафинирования в трехтонном ковше длится 3—4 мин для алюминия и 5—6 мин для дюралюминия.
После рафинирования расплав выстаивается в течение 5 мин и очищается от шлака.
После рафинирования (в печи или ковше) расплав переливают в миксер с помощью сифона.
Затем может проводится модифицирование.
Деформируемые алюминиевые сплавы модифицируют методом введения в расплав соответствующих добавок тугоплавких металлов (Ta,Ti, Zr, В, V) в небольших количествах.
Модифицирующие добавки вводят в расплав в виде лигатур алюминий — модификатор, содержащие 3—10% модификатора.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
