AMg-κράμα: χαρακτηριστικά και ιδιότητες

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:24

Η χρήση του αλουμινίου ως δομικού υλικού υπάρχει εδώ και πολύ καιρό. Ωστόσο, διακρίθηκε μόνο από το χαμηλό ειδικό βάρος, την καλή ολκιμότητα και την υψηλή αντοχή στη διάβρωση. Η αντοχή και η σκληρότητα αυτού του υλικού ήταν εξαιρετικά χαμηλές. Το πρόβλημα εξαλείφθηκε εν μέρει από Σοβιετικούς επιστήμονες, οι οποίοι πρόσθεσαν μαγνήσιο στη σύνθεση. Έτσι, ελήφθησαν κράματα AMG για πρώτη φορά.

Γενική περιγραφή

Σήμερα, υπάρχουν πολλές ποικιλίες αυτού του τύπου κράματος. Όλα διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τα χαρακτηριστικά και το εύρος τους. Για παράδειγμα, μπορείτε να εξετάσετε τις ιδιότητες της δεύτερης και της τρίτης κατηγορίας, δηλαδή AMg-2 και AMg-3. Η σύνθεση του κράματος AMG σε αυτή την περίπτωση συμπληρώνεται με στοιχεία όπως Si και Mn. Η αντοχή στη διάβρωση παρέμεινε επίσης σε υψηλό επίπεδο, εμφανίστηκε καλή συγκολλησιμότητα όταν χρησιμοποιήθηκαν τέτοιοι τύποι συγκόλλησης όπως spot, ρολό, αέριο. Επιπλέον, αυτές οι δύο ομάδες υλικών χαρακτηρίζονται από καλή ψυχρή και θερμή παραμόρφωση.

Interval hotΗ παραμόρφωση, για παράδειγμα, είναι στην περιοχή από 340 έως 430 °C. Η ψύξη μετά από αυτόν τον τύπο παραμόρφωσης πραγματοποιείται στον ανοιχτό αέρα. Αξίζει επίσης να προστεθεί ότι τα κράματα AMG αυτού του τύπου δεν σκληραίνουν με θερμική επεξεργασία. Συχνά κατασκευάζονται προφίλ από αυτό το υλικό. Στην κατασκευή τους χρησιμοποιούνται δύο τύποι ανόπτησης: χαμηλή σε θερμοκρασία 270-300 ° C και υψηλή σε θερμοκρασία 360-420 ° C.

Περιγραφή του AMG-6

Σήμερα, όλα τα κράματα AMG ανήκουν στην κατηγορία των παραμορφώσιμων ουσιών. Αξίζει να προστεθεί ότι ο αριθμός των στοιχείων που χρησιμοποιούνται για το κράμα, καθώς και οι μηχανικές ιδιότητες, ρυθμίζονται από το GOST 4784-97. Σύμφωνα με αυτό το έγγραφο, εκτός από το κράμα AMg - αλουμίνιο και μαγγάνιο, υπάρχουν και άλλες χημικές ουσίες στη σύνθεση.

Χημική σύνθεση

Αξίζει να εξεταστεί η χημική σύνθεση του AMg-6, καθώς θεωρείται το καλύτερο από όλα τα παρόμοια υλικά.

1. Φυσικά, το πρώτο στοιχείο στη λίστα είναι το μαγνήσιο, που κυμαίνεται από 5,8% έως 6,8%. Αυτό το στοιχείο είναι ο κύριος σκληρυντής του αλουμινίου. Εάν στη σύνθεση προστεθεί μόνο 1% μαγνήσιο της συνολικής μάζας αλουμινίου, τότε μπορεί να επιτευχθεί αύξηση της αντοχής κατά περίπου 35 MPa χωρίς να διακυβεύεται η ολκιμότητα. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι το μαγνήσιο μειώνει τη φυσική αντοχή στη διάβρωση. Αυτό γίνεται ιδιαίτερα αισθητό εάν η ποσότητα του αρχίζει να ξεπερνά το 6% και το τμήμα από κράμα αλουμινίου AMg-6 βρίσκεται υπό στατικό φορτίο.
2. Μαγγάνιο προστίθεται επίσης σεποσό από 0,5 έως 0,8%. Αυτό είναι απαραίτητο για την άλεση του μεγέθους των κόκκων του αλουμινίου, το οποίο θα επηρεάσει θετικά τις μηχανικές ιδιότητες. Επιπλέον, αυτό το στοιχείο μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο διαχωρισμού - μια ανομοιόμορφη κατανομή της χημικής σύνθεσης στην επιφάνεια του αλουμινίου.
3. Εισήγαγε τιτάνιο 0,06% για τη βελτίωση των ιδιοτήτων επεξεργασίας. Κυρίως, αυτό αφορά τη συγκολλησιμότητα του υλικού. Το τιτάνιο είναι σε θέση να μειώσει τη δομή του κράματος σε λεπτότερο κόκκο, καθώς και να μειώσει την τάση για ρωγμές. Όλα αυτά οδηγούν στο γεγονός ότι η αντοχή των συγκολλήσεων στο υλικό του κράματος AMg-6 αυξάνεται πολύ.
4. Νάτριο σε ποσότητα 0,01%. Εδώ πρέπει να ειπωθεί ότι αυτό το στοιχείο δεν προστίθεται στη σύνθεση σκόπιμα, καθώς αυτό είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητο, εμφανίζεται σε αυτό λόγω της τήξης των ροών που περιέχουν κρυόλιθο. Το σημείο τήξης του νατρίου είναι μόνο 96 ° C, το οποίο είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό του ίδιου του αλουμινίου. Εξαιτίας αυτού, μπορεί να ειπωθεί ότι τα χαρακτηριστικά αυτού του τύπου κράματος AMG συμπληρώνονται από αυξημένη ερυθρότητα λόγω του νατρίου.
5. Χαλκός σε ποσοστό 0,01%. Αυτή η ουσία ανήκει στην κατηγορία των επιβλαβών ακαθαρσιών για το αλουμίνιο. Η παρουσία χαλκού μειώνει σημαντικά την αντοχή στη διάβρωση αυτού του υλικού. Επιπλέον, υποβαθμίζει την ολκιμότητα του κράματος. Ωστόσο, εδώ πρέπει να προστεθεί ότι ακόμη και μια μικρή ποσότητα χαλκού αυξάνει σημαντικά τη μηχανική απόδοση, δηλαδή τη δύναμη και τη σκληρότητα.

Μειονεκτήματα του AMG-6

Παρά όλες τις προσθήκες, αυτό το κράμα εξακολουθεί να έχει ορισμένα μειονεκτήματα.

1. Δύναμη διαρροής του κράματοςαρκετά χαμηλό. Προκειμένου να αποφευχθεί ή να μειωθεί με κάποιο τρόπο η επίδραση αυτού του μειονεκτήματος, μπορεί να προστεθεί έως και 0,8% ψευδάργυρος στη σύνθεση ή να σκληρυνθεί η επιφάνεια.
2. Ένα άλλο σημαντικό μειονέκτημα είναι η αδυναμία σκλήρυνσης υπό την επίδραση της θερμικής επεξεργασίας. Όλα τα κράματα κάτω του 8% μαγνησίου δεν μπορούν να σκληρυνθούν.

Θετικές ιδιότητες κραμάτων αλουμινίου

Η εισαγωγή διαφόρων χημικών στοιχείων οδήγησε στο γεγονός ότι ορισμένα χαρακτηριστικά έχουν βελτιωθεί σημαντικά.

1. Οι μηχανικές ιδιότητες έχουν φτάσει σε ικανοποιητικό επίπεδο. Μετά την ανόπτηση, η αντοχή εφελκυσμού είναι 340 MPa, ίδια με αυτή των συμβατικών χάλυβων. Η σκληρότητα βελτιώθηκε επίσης σημαντικά. Το κράμα AMg-6 έχει τον υψηλότερο δείκτη μεταξύ άλλων.
2. Διατήρησε χαμηλό μερίδιο. Αυτό σημαίνει ότι η χρήση στοιχείων από αυτό το κράμα εξακολουθεί να είναι πολύ σημαντική, ειδικά σε εκείνα τα σχέδια όπου υπάρχουν αυστηρές απαιτήσεις για τη μάζα του αντικειμένου.
3. Αντοχή στη διάβρωση. Εάν νωρίτερα ήταν αρκετά υψηλό, τότε το κράμα γίνεται εντελώς άτρωτο στις επιπτώσεις του ατμοσφαιρικού αέρα, του νερού, καθώς και μιας ομάδας αδύναμων οξέων και αλκαλίων. Ωστόσο, για να αποκτηθούν όλες αυτές οι ιδιότητες, η ανόπτηση πρέπει να γίνεται και μόνο σε χαμηλή θερμοκρασία.
4. Η αντοχή στους κραδασμούς του κράματος αλουμινίου-μαγνήσιου ήταν αρκετά υψηλή και ανερχόταν στα 130 MPa.
5. Υψηλή τεχνολογία. Αυτό σημαίνει ότι η συγκολλησιμότητα του κράματος ανήκει στην πρώτη κατηγορία, δηλαδή η πυκνότητα καιη αντοχή της συγκόλλησης είναι σχεδόν ίση με το στερεό υλικό. Επιπλέον, η ολκιμότητα είναι πολύ υψηλή και η συμπιεστική επιμήκυνση ήταν 20%.

Εφαρμογή υλικού

Ήταν το κράμα AMg-6 που έγινε το πιο κοινό. Προμηθεύεται στην αγορά οικοδομικών υλικών με τη μορφή ράβδων, καναλιών, λαμαρινών, γωνιών με ποικιλία διαστάσεων. Αυτά τα μέρη χρησιμοποιούνται ευρέως όταν είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια συγκολλημένη δομή με περιορισμό στη μάζα του αντικειμένου. Αυτό το υλικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την παραγωγή εσωτερικών και εξωτερικών δερμάτων για μια μεγάλη ποικιλία μηχανοκίνητων οχημάτων. Επιπλέον, από αυτό μπορούν να κατασκευαστούν δεξαμενές, οι οποίες είναι κατάλληλες για τη μεταφορά πετρελαίου, για παράδειγμα.