Características das peças duras de liga de alumínio

O material de silício também está presente como uma impureza no alumínio duro.Quando o teor de ferro na liga é baixo, o silício e o magnésio formam preferencialmente o Mg₂Composto de Si, que consome parte do magnésio e reduz a fase de reforço S(Al₂CuMg) fase.Isso reduz o efeito natural de fortalecimento do envelhecimento do alumínio duro.O silício não tem muito efeito sobre a plasticidade do alumínio duro, mas sim quando há ferro na liga, silício e ferro formam Fe₂SiAl₂fase, que pode ser reduzida devido à formação de flocos grossos de (FeMn)Al₂fase é um elemento nocivo, o papel.O teor de silício no alumínio duro é geralmente controlado em 0,5% a 0,7%.

O níquel também é uma impureza prejudicial em ligas duras de alumínio.O níquel pode formar compostos insolúveis AlCuNi com cobre, o que reduz o número de fases de reforço θ(CuAl₂) e S(Al₂CuMg) e reduz o efeito de envelhecimento do alumínio duro, de modo que o teor de níquel deve ser limitado a menos de 0,1%.

O zinco existe como uma impureza no alumínio duro, que não afeta as propriedades mecânicas do alumínio duro à temperatura ambiente, mas reduz a dureza térmica do alumínio duro e aumenta a tendência de formação de trincas durante a soldagem, que também precisa ser rigorosamente controlada.

As ligas duras de alumínio podem ser divididas em três tipos de acordo com o conteúdo e o desempenho de seus elementos de liga: a saber, alumínio duro de baixa resistência, como 2A01, 2A03, 2A10 e outras ligas;alumínio duro de resistência média, como 2A11 e outras ligas;e alumínio duro de alta resistência, como 2A12 e outras ligas.

1. Liga de alumínio dura de baixa resistência Este tipo de liga de alumínio dura tem baixo teor de magnésio (2A10) ou contém uma quantidade relativamente baixa de cobre e magnésio (2A01).Sua principal fase de fortalecimento é a theta (CuAl₂) fase, então o efeito de fortalecimento do envelhecimento é pequeno, a resistência é relativamente baixa, com alta plasticidade e a velocidade de endurecimento do envelhecimento é relativamente lenta.Possui alta resistência ao cisalhamento após envelhecimento e reforço e é adequado para rebitar material.

2. Alumínio duro de resistência média O alumínio duro de resistência média também é chamado de alumínio duro padrão.Este tipo de liga possui alto teor de cobre e magnésio.Tal como a liga 2A11 em α (Al) + θ (CuAl₂) + S (Al₂CuMg) à esquerda, a principal fase de fortalecimento também é a fase θ (CuAl2), seguida por S (Al₂CuMg) fase.No entanto, a quantidade total de Cu e Mg é maior e a quantidade de Mg é menor, por isso tem maior resistência e melhor plasticidade.Após o processo de recozimento, o desempenho é bom e pode ser dobrado a frio, estampagem e outros processos, o desempenho da soldagem é bom e a resistência à corrosão é média.A usinabilidade no estado recozido é ruim, mas o estado envelhecido é boa usinabilidade.Usado principalmente como peças estruturais de carga média.

3. Alumínio duro de alta resistência Para melhorar a resistência e o limite de rendimento da liga de alumínio duro, com base no alumínio duro de média resistência, enquanto aumenta o teor de cobre e magnésio ou aumenta o teor de magnésio sozinho e forma alto alumínio duro de força.Por exemplo, liga 2A12.Está no lado direito do α(Al)+θ(CuAl₂)+S(Al₂CuMg) região de fase na Figura 6-9.Sua principal fase de fortalecimento é o S(Al₂CuMg), seguida pela fase θ(CuAl₂) Estágio.Como o efeito de fortalecimento do envelhecimento natural da fase S é mais forte que o da fase θ, a liga 2A12 tem maior resistência e limite de rendimento e boa resistência ao calor do que 2A11, mas a plasticidade e algumas propriedades do processo são mais pobres.A liga 2A12 é uma das ligas de alumínio duro de alta resistência mais amplamente utilizadas na indústria.A resistência à corrosão da liga de alumínio dura é muito pior do que a do alumínio à prova de ferrugem, especialmente na água do mar.Portanto, qualquer peça de liga de alumínio dura que precise trabalhar em um ambiente corrosivo, sua superfície deve ser envolvida com uma camada de alumínio de alta pureza para melhorar sua resistência à corrosão, mas as propriedades mecânicas do material de alumínio duro após o tratamento térmico são inferiores às os de alumínio não revestido.Têmpera de alumínio duro e sensibilidade de aquecimento à queima excessiva, a fim de obter o grau máximo de solução sólida de solução sólida supersaturada, a liga 2A12 tem a temperatura de têmpera ideal de 500 ± 3 ℃, mas as condições reais de produção são difíceis de fazer, então a liga 2A12 temperatura de têmpera comumente usada de 495 ~ 500 ℃.

Ligas duras de alumíniotemperados com um estado de envelhecimento artificial têm uma tendência maior à corrosão intergranular do que temperados com envelhecimento natural, então o envelhecimento natural é geralmente usado, exceto para componentes que trabalham em altas temperaturas.relação entre o envelhecimento natural e as propriedades mecânicas da liga 2A12 após têmpera.A taxa de têmpera e resfriamento tem um forte efeito na força e resistência à corrosão de ligas duras de alumínio.Quando a taxa de resfriamento da têmpera é baixa, o efeito natural de fortalecimento do envelhecimento e a tendência de corrosão intergranular serão reduzidos devido à precipitação de fases de reforço como θ(CuAl₂) ao longo dos contornos de grão durante o processo de têmpera.Portanto, a têmpera de ligas duras de alumínio, sob a premissa de garantir que não haja deformação e rachaduras, quanto mais rápida a taxa de resfriamento, melhor.Para as ligas 2A11 e 2A12, têmpera e taxa de resfriamento não inferior a 20 ℃ / se 14 ℃ / s, respectivamente, geralmente usando água como meio de têmpera.