Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавыАЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ. Сплавы м. б. названы алюминиевыми, если весовое содержание Аl в них превышает 50%. Понятие «легкие сплавы» относится к сплавам с удельным весом до 3 и включает в себя, помимо алюминиевых сплавов, и магниевые сплавы; но громадное большинство алюминиевых сплавов относится к «легким сплавам» и составляет их основную часть. Двойные сплавы Аl с другими элементами в настоящее время изучены наиболее полно. По количеству изученных диаграмм состояний двойных сплавов алюминиевые сплавы стоят на втором месте, медные - на четвертом, железные - на седьмом месте. Алюминиевые сплавы с Mg, Be, Sn, Si, С, В, Са, Ge и In могут употребляться при весьма различных соотношениях их состава. Употребительны алюминиевые сплавы с легкоплавкими металлами Zn, Sb и со средней группой высокоплавких металлов: Сu (фиг. 1), Ni, Ag, Au, Fe, Co, Pt и Mn, а также с высокоплавкими металлами, как, например, Сг, Mo, W, V и др., с легкими металлами земельно-щелочными, собственно земельными металлами и с рядом легкоплавких металлоидов. Но эти сплавы употребительны при строго ограниченном количестве примесей, т. к. превышение последних придает алюминиевым сплавам хрупкость или дает химически непостоянные соединения. И только со щелочными металлами, остальными низкоплавкими металлами и металлоидами седьмой группы двойные алюминиевые сплавы не имеют употребления.

Из тройных алюминиевых сплавов изучены системы Al-Cu-Mg (Vogel), Al-Cu-Sn (Edwards a. Andrew), Al-Cu-Zn (Carpenter, Edwards, Schulz, Jares), Al-Mg-Zn (Eger), частично Al-Cu-Ni (Haughton) и др. Из четверных алюминиевых сплавов изучена частично система Al-Cu-Ni-Mg с постоянным содержанием Mg = 1% (Bingham).

Диаграмма состояния двойных сплавов Al-Cu

Практика изготовления алюминиевых сплавов по числу сплавляемых элементов далеко вышла за рамки исследованных диаграмм состояний. Техническое применение алюминиевых сплавов в настоящее время настолько широко, что ниже, в перечислении отдельных алюминиевых сплавов, приведены лишь сплавы, имеющие наибольшее значение в промышленности. С каждым годом алюминиевые сплавы завоевывают все новые и новые области применения и в некоторых случаях уже серьезно конкурируют с железными сплавами благодаря своим высоким механическим качествам и низкому удельному весу. Производство алюминиевых сплавов в основном таково. В качестве исходного металла для плавки употребляют алюминий в чушках различной чистоты, в зависимости от состава и назначения алюминиевых сплавов: для более ответственных алюминиевых сплавов алюминий д. б. чистоты не ниже 98% и даже 99%. Медь, преимущественно электролитическая, идет сначала на изготовление низкоплавкой лигатуры, а затем, уже в виде лигатуры, на изготовление соответствующего алюминиевого сплава. Известны такие лигатуры: 33% Сu+ 67% Аl, 50% Сu + 50% Аl и 60% Сu + 40% Аl. В большинстве литейных применяется вторая лигатура, составляемая путем присадки жидкой меди в жидкий алюминий. Марганец с возможно малым содержанием железа (если последнее не входит как необходимая составная часть данного алюминиевого сплава) также употребляют в виде лигатуры. Употребляются лигатуры: 4%Мn + 96% Аl, 8—10% Мn + ост. Аl и 25% Mn+75% Аl. Последняя имеет наибольшее применение и составляется путем присадки твердого алюминия к жидкому марганцу. Если алюминиевые сплавы должны содержать одновременно и Сu и Мn, то употребляют тройную лигатуру: 50—55% Сu+ 10—8% Мn + 40—37% Аl. Магний, чистоты 99—99,5%, присаживается перед самой отливкой. В виде лигатур употреблять Mg не рекомендуется в виду окисных включений. При составлении шихты для плавки алюминиевых сплавов, особенно идущих в прокатку, употребляют по мере возможности только чистые металлы и особенно опасаются тонких обрезков и стружек, несущих с собой много Аl2O3 и других загрязнений. Несмотря на многолетнюю практику изготовления алюминиевых сплавов, до сих пор нет твердо установленных методов плавки. Нагрев происходит либо в коксовых и нефтяных горнах, либо в печах. Типы печей, употребляемых для плавки алюминиевых сплавов, разнообразны и по устройству, и по характеру нагрева, и по топливу. Атмосфера печи предпочитается восстановительная. Наиболее применима тигельная плавка как в графитово-глиняных, так и в чугунных тиглях (особенно из аллитированного по патенту Круппа чугуна). Ходовой для алюминиевых сплавов является печь с открытым пламенем, типа Роквелл, газовая или нефтяная. В последние годы, из-за угара, низкого КПД и неточности регулировки температуры в пламенных печах, решительно переходят в производстве алюминиевых сплавов к электроплавке. Для алюминиевых сплавов употребляют электропечи с нагревом вольтовой дугой (непрямого действия) и печи сопротивления. Первые удобны по быстроте плавки, тщательности перемешивания сплава и равномерности обогрева футеровки (например, печи «Booth» и печи «Detroit»; последние барабанного типа, в которых местный перегрев устранен вращением каркаса печи). Вторые, печи сопротивления, удобны по регулировке температуры, но хуже в отношении перемешивания металла и большего расхода электроэнергии (например, печи «Baily» или «General-Electric-Ofen»). Чем ниже температура литья и быстрее охлаждение металла, тем мельче кристаллиты структуры и тем выше механические качества. Если же в алюминиевых сплавах имеет место явление обратной ликвации, которая усиливается таким методом литья, то следует отчасти поступаться мелкокристалличностью литья, чтобы избежать этого явления. Для литья алюминиевых сплавов употребляют отливку и в песок, и в кокиль. Для алюминиевых сплавов, идущих в прокатку, преимущественно употребляют отливку в металлические формы. Первичные кристаллиты химических соединений (например, FeAl3 или СuАl2) обязательно д. б. раздроблены прокаткой. Станы горячей прокатки д. б. по конструкции весьма точными, т. к. программа работ их стоит близко к программе работ на станах холодной прокатки. Нагрев плит перед прокаткой в крупных производствах алюминиевых сплавов производится в методических печах с передвижением плит по поду специальным толкателем. При небольшой садке (~1 т) употребляются муфельные печи. Начиная приблизительно с толщины в 3 мм, более тонкие листы получают холодной прокаткой (фиг. 2).

Обрабатываемость различных двойных алюминиевых сплавов

Отжиг алюминиевых сплавов при прокатке д. б. выбран по температуре и продолжительности не только в зависимости от состава алюминиевых сплавов, но и от величины последней деформации, чтобы при рекристаллизации избегнуть чрезвычайного роста кристаллитов. Для ответственных по назначению алюминиевых сплавов, вместо обыкновенных пламенных печей, для отжига часто применяют соляные ванны (например, 50—75% калийной селитры + 50—25% натровой селитры, и др.), допускающие точную регулировку температуры и гарантирующие равномерность отжига. Термическая обработка после прокатки зависит от состава алюминиевого сплава. Производством алюминиевых сплавов в СССР занимаются: Государственный Кольчугинский завод, «Красный Выборжец», Государственный авиационный завод № 1, новый большой завод под Москвой на Ленинских горах и ряд моторостроительных, главным образом авиационных, заводов.

Из двойных алюминиевых сплавов, употребляемых в весьма различных отношениях, наибольшее применение имеют алюминиевые сплавы с магнием и с кремнием.

Алюминиевые сплавы с магнием (фиг. 3).

Механические качества Al-Mg сплавов

Под марками «3 S» употребляют сплав с 1,25% Mg, «Аэро» - с 2,5% Mg, «Т-металл» - с 3,8% Mg. Но большее применение имеет алюминиевый сплав с 5—10% Mg, под названием «Магналий». Удельный вес 2,40—2,57. При небольшом содержании Mg куется и прокатывается в горячем состоянии. Хорошо обрабатывается режущим инструментом, полируется. Употребляется для оптических зеркал, не уступая по силе отражаемости стеклянным зеркалам и превосходя их по способности отражать ультрафиолетовые лучи. Идет на подшипники быстро вращающихся валов. Гальванически прочно покрывается золотом, серебром, никелем. Противостоит действию аммиачных паров, холодной концентрированной серной кислоты, стеариновой и уксусной кислот. Плавится при 630—575°С в графитовых или чугунных тиглях, обмазанных изнутри слоем глины. При отливке в песок временное сопротивление на разрыв Zmax = 14—18 кг/мм2, удлинение i= 1%, при отливке в кокиль i= 5%, твердость по Бринеллю HБр. = 63. Лучшая температура литья 670—700°С. Прокатанный - Zmax= 40 кг/мм2, i = 12%. «Магналий X» содержит 2% Сu + 2% Mg + 1% Ni, употребляется в электроизделиях и в производстве автомобилей. «Магналий Z» (1,5% Mg + 3% Sn) - для выдавливания. Также под названием «Магналий» идут алюминиевые сплавы: 0,2% Сu + 1,6% Mg + 3% Sn + 0,7% Рb и 1,7% Сu + 1% Mg + 3% Sn + 0,7% Bi. Более сложные алюминиевые сплавы с Mg и с небольшими присадками Si и др., образующими с Аl твердые растворы, не превышающими в сумме 1—1,5%, известны под наименованием «Алудур» (0,5% Mg + 0,5% Si; 0,8% Mg + 0,7% Si). Термическая обработка: закалка и «старение» при 160°C. «Алудуры» допускают штамповку, прокатку, волочение, литье в кокиль и в песок.

Свойства и применение "Алудура"

Хорошо обтачиваются, сверлятся и фрезеруются. Обладают хорошей проводимостью. Марка «533 D» - для воздушной электропроводки: крепость на 40% больше Аl, проводимость лишь на 3—4% ниже. Антенна Науэнской радиостанции на пролете 500 м сделана из этого сплава. Напряжение тока высокой частоты может достигать 60000—200000 V. Марка «570 В» - полутвердый и «570 Е» - пружиняще-твердый; опасны воздействия щелочей, карбонатов, неорганических кислот, за исключением НNO3; ограниченная устойчивость в морской воде. Американский сплав «51 S» (1,5% Mg + 1% Si) м. б. отнесен по механическим качествам к «Алудурам». Из других магниевых алюминиевых сплавов известны сплавы: для зубных пломб (1% Mg + 0,1% Na + 0,05% Sn); противостоящий влиянию атмосферы, морской воды и растворов кислот (3,5—4,5% Mg + 1—1,4% Sn + 0,1—0,15% Р) и повышенной крепости (7% Mg + 7% Сu + 0,4% Sn + 0,14% Р).

Алюминиевые сплавы с бериллием не нашли еще широкого применения. С увеличением содержания Be алюминиевые сплавы становятся крепче и тверже. Двойные сплавы Al-Ве и тройные Al-Be-Mg значительно стареют после термической обработки при комнатной температуре. Алюминиевые сплавы 4,5% Сu + 0,6% Be + 0,6% Mg + 0,1% Si после закалки с 520°C, старея при комнатной температуре, повышает твердость по Бринеллю с 76 до 108.

Алюминиевые сплавы с оловом. На орнаменты употребляют алюминиевые сплавы с 3% Sn. В 1884 г. шел на панцири алюминиевый сплав с 9—16% Sn, для шрифта - 23% Sn + 2% Сu. Алюминиевые сплавы 10—11—15% Sn + 3—1—2% Ni обрабатываются напильником, паяются. Для картеров, моторов и напряженных деталей употребляют алюминиевый сплав 10% Sn + 3,5% Cu + 1% Ni. Известны алюминиевые сплавы с 10% Sn с присадками 2%W и 5% Cu + 10% Sb - для механической обработки резаньем; как хорошо полирующийся алюминиевый сплав - 10% Sn + 6% Сu + 0,17% Sb + 0,05% Mg.

Алюминиевые сплавы с кремнием (фиг. 4), от 5 до 20%, а гл. обр. с 10—14% Si, известны под названием «Силумин».

Механические свойства сплавов Al-Si

Сплав с 10% Si имеет удельный вес 2,55, температура плавления 595—578°С, теплоемкость 0,386.

Литье из Силумина

Лучшая температура отливки 650—680°С. «Силумин» с 13% Si при отливке под давлением имеет Zmax = 19,6—21 кг/мм2, i= 1—3%, HБр.500 = 70—80. Для прокаток лучше с меньшим содержанием Si. Сплав употребляется как конструкционный материал и особенно в деталях машин, работающих при повышенной температуре; более противостоит разъеданию серной кислотой, чем другие общеупотребительные литые алюминиевые сплавы; «Силумин» с небольшим содержанием (до 2%) различных присадок известен в Америке под названием «Альпакс». «Сулумин» с 4,5—6,5% Si имеет наименование «S. А. Е. № 35». Под названием «Лауталь» известны алюминиевые сплавы с такой присадкой Si и Сu, что содержание Аl = 93%. Изготовление его требует большой тщательности. Удельный вес 2,74, электропроводность 40% от чистой меди и 70% от чистого алюминия. Сплав хорошо обрабатывается, куется, прокатывается, волочится, штампуется. При отбортовке радиус закругления д. б. не меньше толщины стенки детали. Ковка лучшая при 450—480°С. Поковки необходимо подвергать термической обработке. При комнатной температуре не стареет. Термическая обработка состоит в следующем: закалкой можно снизить Zmax до 23 кг/мм2 (фиг. 5); выдержка в 16 час. при 120°С после закалки при 480—500°С повышает механические качества до нормальных (нормальными называются такие, которые всегда восстанавливаются при правильно проведенных термических обработках), удлинение при этом остается 18—23%.

Термическая обработка алюминиевого сплава «Лауталь»

Известны составы «Лауталя»: 2% Сu + 1% Si; 3% Сu + 3% Si.

Механические свойства «Лауталя»

Для отливок под давлением употребляют сплавы:

alum splavy t4

Сплав, употребляемый для литья: 6% Si + 4% Сu. Удельный вес 2,69; коэффициент линейного расширения 23,2∙10-6. Температура плавления 630—590°С. Выгоднейшая температура отливки 680—720°С. Твердость отливки в песок по Бринеллю 58, по Шору 13.

alum splavy t5

Литейный алюминиевый сплав - 3,5% Сu + 4% Si - имеет Zmax = 13,3 кг/мм2, I = 1,4%, предел пропорциональности Zр = 3,7 кг/мм2.

Из двойных алюминиевых сплавов, содержащих примеси в ограниченных пределах, наибольшее применение имеют алюминиевые сплавы с цинком, медью, никелем и марганцем.

Алюминиевые сплавы с цинком (фиг. 6) хорошо отливаются, на воздухе не окисляются, но разрушаются водой.

Механические свойства литых Al-Zn сплавов

Германский «Аl-7» - с 10% Zn и «Аl-20» - с 17% Zn. Последний имеет удельный вес 2,93 при отливке в песок. Коэффициент линейного расширения 26,0∙10-6, температура плавления 630—575°С.

alum splavy t6

 «Цискон» - алюминиевый сплав с 25% Zn, «Британский 2:1» - с 33,4% Zn, удельный вес 3,65, температура плавления 600—510°С; лучшая температура отливки 640—670°С. «Альцен» - алюминиевый сплав, подобный «Британскому 2:1». С присадкой Сu существует ряд употребительных алюминиевых сплавов с цинком. Германские, для отливок под давлением: 14% Zn + 4,5% Сu - для цоколей счетчиков и других измерительных приборов, 10% Zn + 2% Сu- для корпусов различных приборов и аппаратов, для мелких частей различных механизмов и машин. Последний сплав широко применяется в Англии для самых разнообразных целей. Алюминиевый сплав «№ 31», или «Германский сплав» (12—15% Zn + 3—4% Сu), имеет такие качества: коэффициент линейного расширения 18,4∙10-6, температура плавления 645—600°С; отлитый при 700°С в песок: Zmax = 16,2 кг/мм2, i= 2,5%. Лучшая температура для литья 700—730°С. Подобный этому алюминиевому сплаву, в Англии существует алюминиевый сплав (13% Zn + 3—4% Сu) под маркой «L-5». «Британский А» (20% Zn + 3% Сu) предназначен для деталей, работающих при повышенной температуре; температура плавления 625—560°С, литье в песок имеет Zmax = 28 кг/мм2, i ≈ 0%. Наилучшая температура для литья 675—710°С. Протянутые из него прутки употреблялись после отжига при 250°С для заклепок. Подобен ему т. н. «Алюминит» (23% Zn + 3% Сu). Алюминиевый сплав для литья «Аэро» (28% Zn + 4% Сu) имеет при отливке в песок Zmax = 17 кг/мм2, i= 1%. Для авиационных двигателей употребляют сплавы, состав которых приведен в следующей таблице:

Для авиационных двигателей употребляют сплавы

Алюминиевые сплавы для литья цинковые с присадкой железа известны как непористые; присадки железа в различных сортах указаны в следующей таблице:

alum splavy t8

В производстве водорода употребляются алюминиевые сплавы 1,5—15% Zn + 0,5—7% Sn. Из более сложных известен «Склерон» (12%Zn + 3% Cu + 1% Mn + 1% Ni + 5% Si или вместо Ni - 0,08% Li), удельный вес 3; механические качества после «старения»: Zmax = 48,5 кг/мм2; предел текучести = 38 кг/мм2; i = 11%; поперечное сжатие q = 15%; модуль упругости Е = 7220 кг/мм2. Хорошо обрабатывается режущим инструментом, полируется, прессуется. Употребляется как конструкционный материал. По отношению к морской воде подобен алюминию. Алюминиевый сплав «Мак Адам» (12—18% Zn + 3% Сu + 0,2% Mg) имеет Zp = 12 кг/мм2, Zmax = 21—22 кг/мм2. Под маркой «Аl. Cast. С°» известен сплав 7—8% Zn + 3% Cu + 1—1,3% Fe + 0,2% Mg. Для отливок под давлением деталей различных приборов употребляют алюминиевый сплав 15% Zn + 2,5% Cu + 2,5% Sn.

Алюминиевый сплав «Британский Е»: 20% Zn + 2,3% Cu + 0,5% Mn + 0,5% Mg и «Британский G»: 18 % Zn + 2,5 % Сu + 0,35 % Mn + 0,35 % Mg - оба для конструкций, по механическим качествам подобны дюралюминию. Как противостоящий влаге и идущий для инструментов - алюминиевый сплав: 1,9% Zn + 1,9% Sn + 1,4% Pb + 0,5% Mg + 0,2% Р. Для частей, подвергаемых напряжениям при повышенной температуре, употребляют алюминиевый сплав: 7,5% Zn + 3,5% Cu + 0,5% Ni + 0,5% Sn.

Алюминиевые сплавы с сурьмой применяется для изготовления перьев, после ковки Zmax = 39 кг/мм2, называется «Вольфраминий»: 1,44% Sb + 0,38% Cu + 0,1% Sn + 0,04% W.

Алюминиевые сплавы с медью (фиг. 7 и 8): с 4% Сu идет в прокатку и носит иногда название «европейский твердый алюминий», в нагартованном виде имеет Zmax = 35 кг/мм2, i= 2%.

Механические качества листовых сплавов Al-Cu

Термическая обработка состоит в закалке и «вынужденном старении». Алюминиевый сплав с 8% Сu называется «американский № 12», пользуется чрезвычайно широким распространением (в СССР на большинстве авиамоторостроительных заводов). В виде отливок в песок и в кокиль употребляется на такие детали авиационных моторов, как картер, головки цилиндров, картера распределительного валика, корпуса масляных и водяных помп, карбюраторы, кожухи передач и т. п.

Механические качества Al-Cu литых сплавов

В виде отливок под давлением - на части вентилей, магнето, зажигательных батарей, осветительных установок, измерителей скоростей, фонографов, автоклавов, счетных, вязальных, пишущих и т. п. машин. Удельный вес этого алюминиевого сплава ~3; температура плавления 621°С; коэффициент линейного расширения от 23,1∙10-6 до 24,6∙10-6. Лучшая температура для литья 660—690°С. Алюминиевый сплав с 9—12% Сu употребляются для поршней двигателей. «Американским сплавом для поршней» называется алюминиевый сплав с 9—11% Сu, с температурой плавления в 630—540°С; лучшая температура отливки 680—720°С; «Британским L-8» - с 12% Сu. «Германским нормальным сплавом для поршней» называются алюминиевый сплав с 15% Сu. С присадками Mg алюминиевый сплав 2,5—3,5% Сu + 0,5% Mg, под названием «Монтаниум», шел на детали воздушных кораблей. Алюминиевый сплав «Альфериум» состоит также из присадок Сu и Mg; по своим механическим качествам, термической и механической обработке ничем не отличается от дюралюминия и идет для тех же целей, что и последний. «Линит 146»: 8,5% Сu + 0,2% Mg + 1,2% Fe, дает Zmax = 18,2 кг/мм2; Zp = 4,2 кг/мм2; i= 0,5%. «Линит 195»: 4,6% Сu + 0,1% Mg + 0,6% Fe, дает Zmax = 21,8 кг/мм2; Zp = 6 кг/мм2; i= 2,5%; алюминиевые сплавы с присадкой Мn известны нижеследующего состава:

alum splavy t9

Для заклепок в американском воздушном флоте употребляли алюминиевый сплав такого состава:

Для заклепок в американском воздушном флоте употребляли алюминиевый сплав такого состава

Под наименованием «Нэви» в американском флоте употребляется алюминиевый сплав: 2% Сu+ 1% Мn, с удельным весом 2,85; температура плавления 650—640°С, лучшая температура отливки 700—730°С, отливка в песок Zmax = 14,7 кг/мм2; i = 7%. Алюминиевый сплав «Нэви N»: 6% Сu + 3% Мn, дает Zmax =12,7 кг/мм2; i= 8%. «Британский 14:1»: 14% Сu+ 1% Мn, имеет температуру плавления 620—548°С, лучшая температура для литья 670—700°С. Алюминиевый сплав «Мак Люр»: 8% Cu+ 0,2% Mg + 0,9% Fe, имеет Zmax = 13,5 кг/мм2,i= 3%. Алюминиевый сплав с присадкой цинка «Малюминиум»: 6,5% Cu + 5% Zn + 1,4% Fe, обладает Zmax= 12 кг/мм2; Zp = 9 кг/мм2; i= 1,5%. Главным же образом алюминиевые сплавы, помимо Сu с присадкой Zn, употребляются для отливок под давлением; они значительно легче цинковых сплавов, но работать с ними труднее. К таковым принадлежат: 12% Сu + 1,6% Zn и 14% Сu+ 3,5% Zn + 0,7% Fe; последний в отливках под давлением имеет Zmax = 17,7 кг/мм2, i= 3%. Более сложные алюминиевые сплавы, имеющие главной присадкой Сu, следующие: наиболее распространенный «Дюралюминий» и подобные ему алюминиевые сплавы; «Аргилит»: 6% Cu + 2% Si + 2% Bi, малокоррозийный; французский: 1,5—4% Сu+ 0,25—1,25% Мn+ 0,25—1,25% Ag, протягивается, вальцуется, куется, гравируется, употребляется для замены латуни и железа; алюминиевый сплав 3,7% Сu + 2,8% Ni + 1,2% Мn- обладает твердостью и легкостью, идет на автомобильные помпы и кожухи для колес; «Асьераль»: 6,4% Сu + 0,4% Zn + 0,9% Ni, при отливке в песок имеет Zmax = 15,5 кг/мм2; Zp = 4,2 кг/мм2; i= 2%; его французский вариант - 2,3—3,8% Сu + 0,2—0,5% Mg + 1—1,5% Мn + 1,5% Fe. Под маркой «17 S» употребляется алюминиевый сплав: 3—5% Сu+ 0,7% Mg + 1% Мn, и под маркой «25 8»: 3—5% Cu + 1—2% Mn + 1% Si. Оба эти американских сплава по механическим качествам и термической обработке почти не отличаются от дюралюминия, так же, как и прокатанный алюминиевый сплав «Y-сплав» (англ.): 4% Сu + 2% Ni + 1,5% Mg + 0,5% Si, но последний употребляется и в виде отливок. В зависимости от температуры литья эти сплавы имеют следующие механические свойства:

alum splavy t11

При повышении температуры до 300°С его механические качества понижаются незначительно: Zmax = 13,8 кг/мм2 (сравнительная диаграмма механических качеств дана на фиг. 9), твердость по Бринеллю при отливке в кокиль 53, при отливке в песок 46; удельный вес сплава 2,80; температура плавления 650—640°С.

Коэффициент крепости при высоких температурах у различных алюминиевых сплавов, отлитых в кокиль, и у Силумина, отлитого в песок

Под маркой «В-4» в Англии для летательных машин употреблялся сплав 7% Сu + 1% Sn+1% Zn. Из подшипниковых алюминиевых сплавов употребляют: 7,5 % Сu + 0,25% Sn, 5,8% Сu+ 1,6% Sn, 3% Сu+ 1% Sn, 5—50% Sn + 5—30% Sb, заменяя в последнем Sb или Со, или Сг, или Fe, или Мn, или Ni. На шпульки для фабрикации искусственного шелка идет алюминиевый сплав: 7,5% Cu + 4,5% Ni + 0,15% Mg. Для деталей, работающих при высоких температурах, рекомендовался «Магналит»: 4% Cu+1,5% Ni + 1,5% Mg + 0,6% Fe. Под названием «Партиниум» - алюминиевый сплав 3—7,5% Сu + 0,75—1,9% Sn + 0,04—0,1% W + 0,12— 0,29% Sb и второй - с заменой W через 0,16—0,40% Mg без Sb. Под названием «Верилит» - алюминиевый сплав 2,5% Сu+ 0,3% Mn + 0,7% Fe: Zmax = 11,2 кг/мм2; i= 4%.

Алюминиевые сплавы с никелем (фиг. 10) обладают меньшей коррозией, чем Al-Сu сплавы. Хорошо отливается: 10% Ni + 5% Zn, употребляется в производстве точных машин-приборов. Устойчив против действия серной кислоты: 5% Ni + 2% Bi + 1% Si.

Механические качества Al-Ni сплавов

Алюминиевые сплавы с серебром: «Аргенталь» с 3% Ag употребляется в ювелирном деле для коромысел точных весов и для физических приборов; противостоит влиянию атмосферы, щелочей и азотной кислоты; легко обрабатывается и плавится. Для гравировки идет: 6—9% Ag + 1% Cu.

Алюминиевые сплавы с золотом употребляются главным образом в качестве припоев: 18,5% Au + 3,7% Ag + 3,7% Сu, 19,3% Au + 13,3 Сu + 0,7% Pt, 19,8% Аu + 13,3% Ag + 0,7% Pt.

Алюминиевые сплавы с железом: монетный сплав с 2% Fe и применяющиеся как присадочные сплавы в металлургии: 7—10—14% Fe + 3—5—6% Si.

Алюминиевые сплавы с кобальтом по техническим свойствам схожи с Al-Ni. С увеличением присадки Со усадка литья уменьшается и исчезает при 8% Со. Алюминиевые сплавы 8—10% Со + 0,8—1,2% W употребляются: богатый Со - для литейных целей, бедный Со - для ковки и вальцовки.

Алюминиевые сплавы с марганцем известны как сопротивляющиеся коррозии в морской воде. Сложный антикоррозийный сплав носит марку «KS-Заевассер»: 3% Мn + 2,5% Mg + 0,5% Sb. Сплавляется в графитовых тиглях; следует избегать перегрева выше 780°C. Лучшая температура отливки 700°C. Хорошо обрабатывается режущим инструментом. Непористое литье. В морской воде нежелателен контакт с бронзой. Употребляется на арматуру, посуду и детали, соприкасающиеся с морской водой. Удельный вес 2,8.

Алюминиевые сплавы с платиной употребляется иногда вместо чистой Pt.

Алюминиевые сплавы с полухрупкими высокоплавкими металлами: Сг, Мо, W, V, Та, Ti и Zr малоупотребительны. Благодаря звонкости и легкости годен для музыкальных инструментов алюминиевый сплав с 2% V.

Из сложных алюминиевых сплавов со свинцом делают подшипниковые буксы для локомотивов: 0—20 % Рb +10 % Sn + 10 % Sb. Сложный алюминиевый сплав с висмутом 5% Bi + 2,5% Ni + 2,5% Fe противостоит сильным окислителям, электропроводен и хорошо паяется. Сложные алюминиевые сплавы с кадмием под названием «Сольбиски-сплавы»: 2,5% Cd + 0,5% Sn + 0,5 %Ni, 3% Cd +1% Sn + 1% Ni и 3% Cd + 1% Ni + 1% Zn употреблялись для машинных частей, прокатываются, хорошо обрабатываются. Данные об алюминиевых сплавах «Монтегель», «Конструкталь 2» и «Конструкталь 8» еще не опубликованы с достаточной полнотой.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 - 1927 г.