Деформированные алюминивые сплавы

Глинозем (А2О3) представляет собой прочное химическое соединение, температура его плавления 2050, кипения -- 2980°С. В этих условиях восстановление алюминия углеродом или его окисью весьма затруднительно, так как этот процесс заканчивается образованием карбида алюминия (Al3С4).

Не представляется возможным получить алюминий с помощью электролиза водного раствора солей, так как в этом случае на катоде выделяется только водород. Поэтому алюминий получают электролизом из глинозема, растворенного в расплавленном криолите. Процесс происходит в специальных электролизных ваннах. На дне ванны (катоде) собирается жидкий алюминий, который периодически откачивается с помощью вакуумного ковша, соединенного с вакуумным насосом, gо мере необходимости электрод обновляется. Суточная производительность ванны составляет около 350 кг алюминия. Длительность непрерывной работы ванны--2--3 года. Для производства одной тонны алюминия расходуется около - 2 т глинозема, 0,7 т анодной массы, 0,1 т криолита и других фторидов и 16--18 тыс. кВт*ч электроэнергии. В структуре себестоимости 1 т алюминия затраты на электроэнергию составляют более 30%, около 50% приходится на сырье и основные материалы. В этих условиях рациональное и экономное использование сырья и электроэнергии является одним из путей снижения себестоимости алюминия.

Блок-схема изготовления деформируемых алюминиевых сплавов

25

1 - сушка, дробление, размалывание в шаровых мельницах и обработка концентрированной щелочью

2 - фильтровка

3 - гидролиз в специальных аппаратах - самоиспарителях

4 - фильтрование, промывка, прокаливание

5 - электролиз в специальных электролизных ваннах

6 - легирование медью, магнием, марганцем, цинком, кремнием, железом, никелем и другими элементами.

6. ГОСТы на деформируемые алюминиевые сплавы.

ГОСТ 21488-97 «Прутки прессованные из алюминия и алю-миниевых сплавов. Технические условия»

ГОСТ 9.510 «Полуфабрикаты из алюминия и алюминиевых сплавов. Общие требования к временной противокорро-зионной защите, упаковке, транспортировке и хранению»

Использован ГОСТ 21488-97 «Прутки прессованные из алюминия и алю-миниевых сплавов. Технические условия»

5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

5.1 Характеристики базового исполнения

5.1.1 Прутки изготовляют нз алюминия марок АД0, АД1, АД и алюминие-вых сплавов марок АМц, АМцС, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АД31, АД33, АД35, АВ, Д1, Д16, АК4, АК4-1, АК6, АК8, В95, 1915, 1925 с химическим составом по ГОСТ 4784, алюминиевых сплавов марок ВД1, В95-2, АКМ с химическим составом по ГОСТ 1131.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять прутки из алюминия других марок высокой и технической чистоты по ГОСТ 11069.

5.1.2 Прутки изготовляют нормальной точности.

Диаметры круглых, квадратных и шестигранных прутков нормальной точности изготовления, предельные отклонения и теоретическая масса 1 м прутка должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах I,2 и 4.

Радиусы округлений кромок квадратных и шестигранных прутков должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах 3 и 5.

5.1.3 Прутки изготовляют немерной длины:

от 1,0 до 6,0 м -- для диаметров до 80 мм;

ст 1,0 до 5,0 м -- для диаметров свыше 80 мм до 110 мм;

от 0,5 до 4,0 м -- для диаметров свыше 110 мм.

В партии прутков немерной длины допускаются укороченные прутки в количестве не более 10 % от массы партии, длиной не менее 0,5 м -- для прутков диаметром до 110 мм.

5.1.3.1 Прутки круглые диаметром до 15 мм включительно в состоянии без термической обработки или в мягком (отожженном) изготовляют в бух-тах немерной длины.

5.1.4 Прутки должны быть выправлены.

Кривизна прутков нормальной и повышенной точности изготовления на 1 м длины во всех состояниях материала, за исключением мягкого (отожжен-ного), не должна превышать:

для прутков диаметром до 100 мм -- 3 мм;

для прутков диаметром свыше 100 мм до 120 мм -- 6 мм;

для прутков диаметром свыше 120 мм до 150 мм -- 9 мм;

для прутков диаметром свыше 150 мм до 200 мм - 12 мм;

для прутков диаметром свыше 200 мм до 300 мм -- 15 мм;

для прутков диаметром свыше 300 мм до 400 мм -- 20 мм;

Примечания:

1 Для прутков с номинальным диаметром не более 15 мм допускается кривизна, устраняемая до нормированной величины 3 мм, путем приложения усилий не более 50 Н (5 кгс) на пруток, установленный на плоской плите.

2 Кривизна мягких (отожженных) прутков и прутков без термической об-работки из алюминия всех марок, алюминиевых сплавов марок АМц, АМцС и АД31, а также прутков в бухтах не нормируется.

3 Общая допустимая кривизна не должна превышать произведения мест-ной кривизны на 1 м на длину прутка в метрах.

5.1.5 Прутки изготовляют нормальной прочности.

5.1.6 По состоянию материала прутки изготовляют:

без термической обработки -- на алюминия марок АД0, АД1, АД и алю-миниевых сплавов марок АМц, АМцС, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АД31, АД33, АД35, АВ, Д1, Д16, АК4, АК4-1, АК6, АК8, В95, 1915, 1925, ВД1, В95-2, АКМ.

мягкие (отожженные) -- из алюминиевых сплавов марок АМг3, АМг5, АМг6, 1915, 1925, АКМ;

закаленные и естественно состаренные -- из алюминиевых сплавов марок АД31, АД33, АД35, АВ, Д1, Д16, 1915, 1925, ВД1, АКМ;

закаленные и искусственно состаренные -- из алюминиевых сплавов ма-рок АД31, АД33, АД35, АВ, АК4, АК4-1, АК6, АК8, В95, В95-2.

5.1.7 Механические свойства прутков нормальной прочности при растя-жении должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 7.

Таблица 7

Механические свойства прутков, прессованных из алюминия и алюминиевых сплавов

Марка сплава	Состояние ма-териала прут-ков при изго-товлении	Состояние мате-риала образцов при испытании	Диметр прутка, мм	Временное сопроти вление ст„, МПа	Предел те-кучести Со 2* МПа'	Относи-тельное уд-линение б,%
				не менее
1	2	3	4	5	6	7
АД0 АД1 АД	Без термиче-ской обра-ботки	Без термической обработки	От 8 до 300 включ,	60 (6)	-	25
АМц АМцС	Без термиче-ской обра-ботки	Без термической обработки	От 8 до 350 включ.	100 (10)	-	20
АМг2	Без термиче-ской обра-ботки	Без термической обработки	От 8 до 300 включ.	175 (18)	-	13
АМг3	Без термиче-ской обра-ботки	Без термической обработки	От 8 до 300 включ.	175 (18)	80 (8)	13
	Отожженное	Отожженные	От 8 до 300 включ.	175 (18)	80 (8)	13
АМг5	Без термиче-ской обра-ботки	Вез термической обработки	От 8 до 300 включ.	265 (27)	120 (12)	15
			Св. 300 до 400 включ.	245 (25)	110 (11)	10
	Отожженное	Отожженные	От 8 до 300 включ.	266 (27)	120 (12)	15
АМг6	Без термиче-ской обра-ботки	Без термической обработки	От 8 до 300 включ.	315 (32)	166 (17)	16
			Св. 300 до 400 включ,	285 (29)	120 (12)	15
	Отожженное	Отожженные	От 8 до 300 включ.	315 (32)	155 (16)	15
АД31	Без термиче-ской обра-ботки	Закаленные и естественно со-старенные	От 8 до 300 включи	135 (14)	70 (7)	13
		Закаленные н искус- ственно состаренные	От 8 до 300 включ.	90 (9)	60 (6)	15
	Закаленное и естест- венно состаренное	Закаленные и есте- ственно состаренные	От 8 до 100 включ.	135 (14)	70 (7)	13
	Закаленное и искус- ственно состаренное	Закаленные и искус- ственно состаренные	От 8 до 100 включ.	195 (20)	145 (15)	8
АД33	Без термиче-ской обра-ботки	Закаленные и естественно со-старенные	От 8 до 300 включ.	175 (18)	110 (11)	15
	Закаленное и естественно состаренное	Закаленные и естественно со-старенные	От 8 до 100 включ.	175 (18)	110 (11)	15
	Закаленное и искусственно состаренное	Закаленные и искусственно состаренные	От 8 до 100 включ.	265 (27)	225 (23)	10
АД35	Без термиче-ской обра-ботки	Закаленные и естественно со-старенные	От 8 до 300 включ.	195 (20)	110 (11)	12
	Закаленное и естественно состаренное	Закаленные и естественно со-старенные	От 8 до 100 включ.	195 (20)	110 (11)	12
	Закаленное и искусственно состаренное	Закаленные и искусственно состаренные	От 8 до 100 включ.	315 (32)	245 (25)	8
АВ	Без термиче-ской обра-ботки	Закаленные и естественно со-старенные	От 8 до 300 включ.	175 (18)	100 (10)	14
	Закаленные и естественно состаренные	Закаленные и искусственно состаренные	От 8 до 100 включ.	295 (30)	225 (23)	12
	Закаленное и естественно состаренное	Закаленные и естественно со-старенные	От 8 до 100 включ.	175 (18)	100 (10)	14

…

Примечание.

1 Механические свойства прутков диаметром свыше 300 мм из алюми-ния марок АД0, АД1, АД и алюминиевых сплавов марок АД31. АД33, АД35, АВ, Д1, АК-4, АК4-1, АК6, АК8, 1915, 1925, а также механические свойства прутков диаметром свыше 160 мм из алюминиевых сплавов марок ВД1 и В95-2 не регламентируются.

2 Прутки в закаленном и естественно или искусственно состаренном со-стоянии изготовляют диаметром не более 100 мм.

5.1.8 Поверхность прутков не должна иметь трещин, расслоений, неме-таллических включений, пятен коррозионного происхождения и следов се-литры.

5.1.9 На поверхности прутков допускаются:

- плены, забоины, вмятины, царапины, риски, единичные пузыри, различ-ного рода запрессовки, если глубина их залегания не выводит пруток за ми-нусовые предельные отклонения по размерам;

- цвета побежалости, темные и светлые пятна и полосы, в том числе коль-цеобразной и спиралевидной формы, являвшиеся следами правки.

5.1.9.1 Допускается местная пологая зачистка прутков, если она не выво-дит размеры прутков за минусовые предельные отклонения. Зачистка тре-щин не допускается.

5.1.10 Микроструктура прутков не должна иметь трещин, рыхлот, рас-слоений и утяжин.

Для всех сплавов, кроме сплавов марок АМг5 и АМг, макроструктура прутков не должна иметь включений интерметаллидов.

5.1.11 На макроструктуре прутков допускаются:

- неметаллические включения в виде точек размером не более 0,5 мм или в виде штрихов протяженностью не более 3 мм, если количество их не пре-вышает: 2 шт. -- для прутков диаметром до 50 мм,

3 шт. -- для прутков диаметром свыше 50 до 300 мм,

5 шт. -- для прутков диаметром свыше 300 мм;

- интерметаллиды на прутках из сплава марки АМг5 размером 0,5 мм в количестве не более 5 шт., а на прутках из сплава марки АМг6 размером не более 0,1 мм в виде единичных разрозненных точек;

- крупнокристаллический ободок частично или по всему периметру, вели-чина которого не ограничивается;

- поверхностные дефекты глубиной в пределах установленных предель-ным отклонений.

5.1.12 Микроструктура прутков, прошедших закалку, не должна иметь следов пережога.

Страницы: 1, 2, 3, 4