Как упрочняют алюминий?

Аэрокосмические достижения во многом определяются разработкой новых материалов, обладающих рекордными отношениями прочности и жесткости к массе. И это понятно: снижение массы конструкций отзывается многократной экономией топлива или увеличением полезного груза.

Наиболее известным легким металлом является, вне сомнения, алюминий. Он занимает второе место после черных металлов по объему потребления.

Больше всего алюминия используют в строительстве, почти столько же — для изготовления различной тары, немного меньше — на транспорте. Остальное потребляет электротехническая промышленность, машиностроение и другие отрасли. В последние годы возросло нетрадиционное потребление алюминия — для производства банок для напитков.

Наиболее важное значение имеет алюминий в самолето- и ракетостроении. Ни один современный летательный аппарат не обходится без него.

Механические свойства алюминия зависят от его чистоты и технологии производства. Увеличение содержания примесей и пластическая деформация повышают его прочность и твердость. Чистый алюминий находит ограниченное применение: идет на изготовление ненагруженных деталей и конструкций. Намного шире использование многочисленных сплавов алюминия, характеризующихся высокой прочностью. По этому показателю некоторые алюминиевые сплавы близки к высокопрочным сталям.

Наиболее часто алюминиевые сплавы легируют медью, магнием, марганцем, кремнием, цинком, реже — литием, никелем, титаном. Один из наиболее известных сплавов на основе алюминия — дюралюминий (Al-Cu-Mg). Его часто используют в самолетостроении для изготовления лопастей воздушных винтов, нервюр, шпангоутов и т. д.

Популярны высокопрочные алюминиевые сплавы на основе системы Al-Zn-Mg-Cu. Из них делают высоконагруженные детали, в основном работающие в условиях напряжения сжатия (лонжероны, обшивка самолетов и др. ).

Сплавы алюминия с кремнием (силумины) легки, прочны и технологичны. Учитывая широкое распространение в природе кремния и алюминия, можно на фоне истощения месторождений других металлов предсказать этой группе металлов большое будущее. Из легированных силуминов изготавливают крупные литые детали, например, картеры, головки цилиндров и др.

Упрочнить алюминий и его сплавы можно, применяя особые технологические приемы, направленные на образование в металле дисперсных включений.

Такой материал, например, получают прессованием и спеканием окисленного с поверхности тонкодисперсного порошка алюминия. Он так и называется — спеченный алюминиевый порошок (САП). Он может содержать до 22% равномерно распределенного в металлической матрице оксида алюминия.

Известно, что процесс деформирования металлов сопровождается перемещением линейных дефектов кристаллической решетки — дислокаций. Дисперсные частицы оксида алюминия являются препятствием для перемещения дислокаций, а значит, упрочняют металл.

Причем, поскольку оксид алюминия тугоплавок, при повышении температуры он практически не растворяется в матрице, т. е. не исчезает, в отличие от других барьеров на пути дислокаций. Это означает, что САП сохраняет свою работоспособность при более высоких температурах, нежели чистый алюминий. Так, алюминий заметно разупрочняется уже при 200 градусах, в то время как САП успешно работает при 400, а то и 500 градусах.

Спеченные алюминиевые сплавы (САС) получают по той же технологии. Преимущества их по сравнению с обычными алюминиевыми сплавами — отсутствие литейных дефектов, равномерное распределение зерен. Отсюда — улучшенные механические свойства.

Подводим итоги. Алюминий далеко не исчерпал возможностей по повышению прочности. Нам предстоит еще много узнать о нем…


16:14 24.03.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Иван Лажечников. Как «первый исторический романист России» предотвратил дуэль Пушкина?

Иван Лажечников. Как «первый ист...

Годом глубокой скорби и великой славы стал для России 1812 год. Мощное патриотическое движение всколыхнуло страну, подняло народ на отпор чужеземным захватчикам. Представители всех сословий считали дл...
Опоздания в школу. Можно ли их прекратить без жестких мер?

Опоздания в школу. Можно ли их п...

Некоторые дети опаздывают всегда. Почему? Кого-то родители будят за считанные минуты до выхода в школу, от кого-то требуют сначала позавтракать независимо от желания, очень часто в последний момент вс...
Вкусные рецепты: Салат с говядиной и виноградом, Салат из сайры, Kaiserschmarrn ( королевский омлет )

Вкусные рецепты: Салат с говядин...

Салат с говядиной и виноградомСтейки обжарить на растительном масле до готовности. Порезать тонкими пластинками. Приготовить соус - смешать все составляющие в измельчителе (или блендере, но не доводит...
Британский английский язык. История развития

Британский английский язык. Исто...

История происхождения английского языка уходит далеко в прошлое. В 1 тысячелетии нашей эры Британию населяли кельты (галлы) – древние индоевропейские племена. Большую часть Британских островов завоева...
Испания. Гостиница или апартаменты?

Испания. Гостиница или апартамен...

Лично для меня жизнь путешественника резко изменилась, когда я открыл для себя сайты с богатым выбором гостиниц на любой вкус и бюджет. Но чем больше ты путешествуешь и чем дольше останавливаешься в о...
Пишем реферат самостоятельно

Пишем реферат самостоятельно

Для того чтобы грамотно построить структуру реферата необходимо определиться с названиями глав и параграфов (или подразделов, как кому больше нравиться). Что для этого необходимо сделать? Например, вы...
Медицина и здоровьеПродукты питания, рецептыКультура, искусство, историяДом и семьяСтроительство и ремонтITОбразование и НаукаБизнесРастения и животныеПутешествияИнтимная жизнь
Интересное:

Развивая портал:

Наш сайт является ресурсом, который включает в себя полный список познавательных и занимательных статей. Каждый посетитель отыщет для себя что-нибудь нужное. Адаптированный дизайн дает возможность вам максимально быстро находить подходящую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех гаджетах. Теперь отыскать актуальную информацию стало совершенно легко.

Мы собрали для вас полезные и интересные статьи. У нас портале вы отыщите ответы на интересующие вас вопросы. Элементарная система поиска дает возможность вам моментально отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на абсолютно любых гаджетах. Теперь, поиск нужной информации будет занимать у вас секунды.