Технология термообработки сплава В93

 

                    Федеральное агентство по образованию

              Государственное образовательное учреждение

     Самарский  Государственный Аэрокосмический  Университет

                      имени академика С.П. Королёва 
 

                                        

                           Курсовой проект по теме:

               «Технология термообработки сплава В93». 
 
 
 
 
 

                                                                                 Выполнил: Ангелюк И.В.

                                                                                 Группа 441

                                                                                 Проверил: Носова Е.А.

                                           

                                            

                                          Самара 2011

                                         РЕФЕРАТ

       Курсовой проект:   стр.,   таблицы,   рисунков,   источников

     СПЛАВ В93, ТЕРМООБРАБОТКА, ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, СТРУКТУРА, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ДИАГРАММА  РАВНОВЕСИЯ, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ЛЕГИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ. 
 
 
 
 
 
 
 

       
 
 
 
 
 
 

                                          ЗАДАНИЕ

        Описать сплав В93, разработать  режимы и технологию термообработки  при производстве крупных штамповок  сложной формы (панели для самолетов)  в состоянии Т1 из слитков этого сплава.

        Обосновать и описать режимы  термообработки сплава на повышенную  вязкость разрушения. 
 
 
 
 
 
 

ОБОЗНАЧЕНИЯ

σ_в,[МПа] – временное сопротивление разрушению,

σ_0,2, [МПа] – предел текучести условный,

δ, [%] –  относительное удлинение.   
 
 
 

                              

                                             СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                   

1.АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

2.КЛАССИФИКАЦИЯ СПЛАВА ПО ХИМ. СОСТАВУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ И СВОЙСТВАМ. ОБЛАСТЬ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

2.1.ДИАГРАММА РАВНОВЕСИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ И ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА СПЛАВА

3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ

3.1.КОНТРОЛЬ  КАЧЕСТВА

4.ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ В ЛИТОМ СОСТОЯНИИ, ТРЕБОВАНИЯ К СЛИТКУ

5.СОРТАМЕНТ  ПОЛУФАБРИКАТОВ ПО ПРОФИЛЮ

6.ОПИСАНИЕ  ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЯ

7.РЕЖИМЫ  ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ

8.МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОТОВЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ

9.РЕЖИМ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ПОВЫШЕННУЮ ВЯЗКОСТЬ

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 
 
 
 
 

                                               ВВЕДЕНИЕ

        Как известно,  алюминиевые сплавы все шире применяются в различных областях народного хозяйства.

        Общеизвестно широкое применение алюминиевых сплавов в авиационной промышленности. Изделия и полуфабрикаты из сплава алюминия, полученные литьем и обработкой давлением, являются важнейшими конструкционными материалами в транспортном машиностроении, в автотракторной промышленности, в судостроении, в приборостроении и т.д. высокая электропроводность и химическая стойкость чистого алюминия позволили широко использовать его в электротехнике и химическом аппаратостроении.

     Правильное  и наиболее рациональное использование  металлов и сплавов для нужд промышленности требует, прежде всего, глубокого знания их природы и свойств.

     Современное развитие металлургии, машиностроения и других отраслей народного хозяйства  выдвигает целый ряд задач  по изысканию новых металлических  материалов, по замене одних материалов другими, по улучшению и совершенствованию  технологии производства, снижению брака  и отходов

     Успешное  решение всех этих задач требует  от работников промышленности глубоких знаний. Металлург, вооруженный этими  знаниями, сможет более уверенно и  успешно производить поиски новых  сплавов, правильно строить технологический  процесс их литья, механической и  термической обработки.

            В работе описаны основные  свойства В93, рассмотрены схемы  фазовых и структурных превращений  сплава, разработаны технологические  процессы термообработки и представлено  оборудование для их реализации.

                       1.АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

       Алюминий — пластичный металл серебристо-белого цвета. Алюминий и его сплавы хорошо поддаются горячей и холодной деформации — прокатке, ковке, прессованию, волочению, гибке, листовой штамповке и т.д.

 Поставляется в виде:алюминия первичного марок А999(99,99%алюминия и суммы примесей не более 0,0001%), А995, А99;97 и т.д.;

- алюминиевых порошка, пудры, фольги;

- алюминиевых сплавов, таких как:

- силумин — сплав алюминия и кремния(СИЛ);

- дюралюмин (дюраль) — сплав алюминия с медью и марганцем (Д16, Д16Т);  сплав алюминия с марганцем (АМц);

- сплавы алюминия с магнием (АМг);

- впоследствии быстрое развитие получили высокопрочные сплавы Al-Zn-Mg-Cu, , жаропрочные Al-Се, сплавы пониженной  плотности Al-Mg-Li, Al-Cu-Li, Al-Cu-Mg-Li, порошковые и гранульные.

В зависимости  от назначения алюминиевые сплавы подразделяют:

А) литейные;

 Б)  деформируемые — до 80% всего выпуска алюминиевых сплавов.

      Деформируемые алюминиевые сплавы поставляются в виде листового проката (преимущественно), фасонного профиля, сортовых прутков , проволоки и труб (в основном прессованных).

       Алюминий и большинство его сплавов относятся к пластичным материалам, легко  поддающимся всем видам обработки давлением. Из алюминиевых сплавов изготавливают практически все виды  полуфабрикатов: листы, прутки, трубы, профили, поковки, проволоку и др.           Одновременно с этим алюминиевые сплавы отличаются высокими литейными свойствами и широко используются в технике для изготовления отливок различного назначения. В соответствии с этим все сплавы алюминия можно разделить на деформируемые, предназначенные для получения полуфабрикатов методами  обработки  металлов давлением, и литейные, предназначенные для фасонного литья. По отношению  к  упрочняющей термообработке  алюминиевые сплавы можно разделить на упрочняемые и неупрочняемые термообработкой.  Термическое упрочнение  алюминиевых сплавов может достигаться закалкой с последующим старением.  Для сплавов, неупрочняемых термообработкой повышение прочности может быть достигнуто за счет нагартовки.

       Все применяемые  в  промышленности  сплавы алюминия можно разделить на системы по наличию в них основных легирующих элементов, которые  определяют типичные для данной системы свойства. При этом общность свойств определяется общностью  фазового состава. К числу основных легирующих элементов  алюминия  относятся:  Mn, Si, Mg, Cu, Zn,  причём магний,  медь и кремний входят порознь или совместно в большинство промышленных сплавов. Кроме основных легирующих элементов в сплавы могут входить различные другие добавки, которые сообщают сплавам дополнительные свойства, но не изменяют их основной природы. 
 
 
 
 

2.КЛАССИФИКАЦИЯ СПЛАВА ПО ХИМ. СОСТАВУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ И СВОЙСТВАМ. ОБЛАСТЬ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

        Сплав В93 - один из наиболее прочных сплавов и поэтому весьма широко применяется при изготовлении профилей, удельная прочность которых является решающим фактором. Сплав относится к четырехкомпонентной системе Al - Zn - Mg - Cu и весьма интенсивно упрочняется термической обработкой. Полуфабрикаты из сплава В93 поставляются только в закаленном и искусственно состаренном состоянии. Это объясняется тем, что в естественно состаренном состоянии сплав В93 имеет пониженную коррозионную стойкость. Сплав В93 хорошо сваривается точечной сваркой, но не сваривается аргоно-дуговой и газовой . Поэтому для сочленения полуфабрикатов (толстых листов, профилей и панелей) наиболее часто применяют заклепочные соединения.

       Химический состав промышленных алюминиевых сплавов приведён в ГОСТ 4784-74,  ГОСТ 90026-80,  ГОСТ 90048-77,  а также в справочниках.

                    

       Механические свойства при  Т=20 °С материала В93

 

                    Физические свойства материала В93

 

 

                                     Химический состав в % материала В93

     Примечание: Al - основа; процентное содержание Al дано приблизительно

     Механические  свойства: