Алюминий В95
| Марка: В95 | Класс: Алюминиевый деформируемый сплав |
| Использование в промышленности: для изготовления высоконагруженных конструкций, работающих в основном на сжатие | |
| Химический состав в % сплава В95 | ||
| Fe | до 0,5 | |
| Si | до 0,5 | |
| Mn | 0,2 - 0,6 | |
| Cr | 0,1 - 0,25 | |
| Ti | до 0,05 | |
| Al | 86,2 - 91,5 | |
| Cu | 1,4 - 2 | |
| Mg | 1,8 - 2,8 | |
| Zn | 5 - 7 | |
| Дополнительная информация и свойства |
| Термообработка: Закалка и старение | |
| Твердость материала: HB 10 -1 = 125 МПа |
| Механические свойства сплава В95 при Т=20oС | |||||||
| Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Лист | 520 | 440 | 14 | ||||
| Трубы | 500-520 | 380-410 | 5-7 | ||||
| Механические свойства сплава АМц при низких температурах | |||||
| Прокат | T испытания | σв, (МПа) | σ0,2, (МПа) | δ5, (%) | ψ, % |
| Листы закаленные и искусственно состаренные | 20 -70 -196 -253 | 520 560 640 750 | 440 470 520 630 | 14 12 9 7 | |
| Полуфабрикаты прессованные закаленные и искусственно состаренные | 20 -70 -196 -253 | 600 620 750 810 | 550 560 640 730 | 8 8 7 5 | |
| Физические свойства сплава В95 | ||||||
| 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 | 0.74 | 2850 | ||||
| 100 | 23.2 | |||||
Характеристика сплава В95: высокопрочные сплавы В95, В93, В96Ц1 системы Аl-Zn-Mg-Сu отличаются высоким временным сопротивлением (600-700 МПа) и близким к нему по значениям пределом текучести.
Высокопрочные сплавы не являются теплопрочными, и при длительной эксплуатации их можно использовать до температур не выше 100-120 °С.
Режим Т1, соответствующий фазовой стадии старения, не обеспечивает достаточное сопротивление расслаивающей коррозии (РК) и коррозионному растрескиванию (КР). Сплавы, обработанные по такому режиму, имеют низкие характеристики пластичности и вязкости разрушения.
Режимы коагуляционного ступенчатого старения Т2 и ТЗ, а также использование сплавов повышенной и особой чистоты позволяют повысить пластичность, трещиностойкость и сопротивление коррозии РК и КР. По коррозионной стойкости сплавы В95пч, В95оч и В93 пч в состоянии Т2 и ТЗ значительно превосходят сплавы типа дуралюмина.
Сплавы применяют для высоконагруженных конструкций, работающих в основном в условиях напряжений сжатия (детали обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов и другие детали).
Снижение плотности — наиболее эффективный путь повышения удельной прочности и удельного модуля упругости, что достигается путем легирования алюминия литием и магнием.
Технология отделки листового проката из сплава В95: Отделка листов в состояниях после отжига и различных степеней нагартовки осуществляется на специальной линии. Технические характеристики машин приведены ниже при описании работы линий отделки тонких твердых листов.
Качество поверхности, геометрия листов и выкатка должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12592—67.
Технологический цикл производства листов и плит из термически упрочняемых сплавов состоит из упрочняющей термической обработки (закалка и старение) и отделки и проводится непрерывным потоком на механизированных линиях.
Технология отделки при производстве толстых закаленных листов
Толстые закаленные листы из сплавов АВ, Д16, В95 изготавливают толщиной 4—10,5 мм. Порезанные в меру (с припусками по длине под закалку) и выправленные на многовалковой правильной машине горячекатаные листы проходят закалку в воздушной садочной электрической печи с циркуляцией воздуха.
После закалки листы обрабатывают на специальной линии отделки толстых листов, которая состоит из следующих агрегатов.
Вакуумный раскладчик. Наибольшая длина перекладываемого листа 10 м. Наибольшая масса листа 1000 кг. Количество присосок на двух подъемных рамах 72 шт. Рабочий диаметр присосок 150 мм. Скорость подъема рамы 0,1 м/сек. Максимальный ход подъема рамы 900 мм. Скорость передвижения моста 0,5 м/сек.
Тринадцати валковая листоправильная машина. Скорость правки 0,33—1,0 м/сек. Шаг правильных роликов 220 мм; диаметр роликов 180 мм; раствор роликов 30 мм; длина бочки роликов 2800 мм. Число опорных роликов 60 шт.; диаметр роликов 210 мм; длина бочки роликов 210 мм. Скорость опускания верхней станины 0,35мм/сек. Общая мощность 113,5/квm.
Стан кварто 2800 для прогладки и нагартовки. Диаметр опорных валков 1300 мм. Диаметр рабочих валков 650 мм. Длина бочки валков 2800 мм. Наибольший раствор — 200 мм. Скорость установки валков 0,7—2,1 мм/сек. Электродвигатель привода клети мощностью 920 кет с числом оборотов 300/600 в минуту. Уравновешивание валков — гидравлическое. Ход нажимного винта 200 мм. Скорость осевого перемещения нажимных винтов 0,7—2,1 мм/сек. Скорость прогладки 0,52— 0,104 м/сек. Диаметр ролика рольганга стола 300 мм,
Передающее устройство. Скорость движения цепи 0,5 м/сек. Мощность электродвигателя 25 кет.
Правильно-растяжная машина. Усилие растяжения 1000 Т. Рабочий ход при растяжении 860 мм. Усилие цилиндра обратного хода 100 Т. Скорость передвижения передней головки при холостом ходе 12 см/сек; при рабочем ходе 1,2 см/сек; при обратном ходе 12 см/сек. Максимальная длина растягиваемого листа 10 450 мм. Усилие цилиндра зажима: при зажиме листа 42 Т, при обратном ходе 30 Т. Скорость передвижения задней головки 0,16 м/сек. Максимальная толщина растягиваемого листа 12 мм. Общая мощность электродвигателей 155 квт.
Сдвоенные ножницы — гильотинные с нижним ре-зом.
Тринадцатироликовая правильная машина.
Семнадцати роликовая правильная машина (для правки листов толщиной 1—4 мм). Скорость правки 30 м/мин. Диаметр правильных роликов 90 мм; длина бочки 2800 мм; шаг роликов 100 мм.
Контрольная плита. Скорость движения листов 0,41 —1,0 м/сек. Подъем стола — 26 мм. Мощность электродвигателя — 25 квт. Габариты стола: 11 850x2750x890 мм.
Кантователь. Поворот кантователя 180 град. Время поворота листа на 180 град. — 6 сек. Мощность электродвигателя 9 кет.
Машина для маркировки листов. Скорость движения листа 0,5—1,0 м/сек. Давление воздуха для распыления краски 4—6 am. Краска быстросохнущая марки МК-3. Мощность электродвигателя 2,5 кет.
Машина для промасливания листов. Скорость промасливания 1 м/сек. Диаметр роликов 220 мм. Материал обертки роликов — фланель. Число оборотов роликов 87 об/мин. Состав промасливающей смеси: 50% технического масла и 50% веретенного; температура масла 50—60° С.
Вакуумный укладчик.
На этой линии проводится отделка толстых закаленных листов шириной 1200, 1500, 2000 мм и длиной 4—10 м. На линии производят следующие операции:
1) предварительную правку с целью снятия грубого коробления после закалки;
2) прогладку на стане кварто 2800 за 3—5 проходов с общим обжатием не более 2% для полного снятия коробления и волнистости по кромкам;
3) правку листов на растяжной машине с деформацией от 2 до 3% с целью полного устранения волнистости по всей поверхности листа;
4) обрезку кромок листа, поврежденных губками растяжной машины, и одновременно обрезку в меру и отбор образцов на механические испытания;
5) окончательную правку листов на роликовой листоправильной машине;
6) контроль выкатки, геометрии и качества поверхности листов на контрольных плитах;
7) строчечную красочную маркировку листов;
8) промасливание листов;
9) упаковку.
| 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 | |
