вторник, 11 февраля 2014 г.

КАК НАЧИНАЛАСЬ РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ "ЭНЕРГИЯ"

В 70-х годах американцы успешно освоили многоразовую систему "Шаттл". Эти космические челноки выводят на орбиту могучие ракеты одноразового действия. После полета "Шаттлы" возвращаются на землю, приземляясь на специальном аэродроме, и затем готовятся к следующему полету.

ПЕЧАЛЬНАЯ ЭПОПЕЯ ТУ-144

Фридляндер Иосиф Наумович
академик,начальник научно-исследовательского отделения ГНЦ РФ "ВНИИ авиационных материалов".
Из выступления на заседании Президиума

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ В АВИАРАКЕТНОЙ И ЯДЕРНОЙ ТЕХНИКЕ

Фридляндер Иосиф Наумович
академик,начальник научно-исследовательского отделения ГНЦ РФ "ВНИИ авиационных материалов".
Из выступления на заседании Президиума

Открытие дюралюминия


Лента дюральСегодня алюминий по выплавке уверенно удерживает среди металлов второе место вслед за железом. Ни у кого нет сомнений в важности и нужности этого легкого материала. Но долгое время отношение к нему было весьма сдержанным: «Что же можно ожидать от металла, который разрушается слабыми щелочами и кислотами, в то время как едва ли существует жидкость, не содержащая несколько кислоты или щелочи и поэтому легко разрушающая прекрасную наружность алюминия или уничтожающая всю его массу. Чай, вино, пиво, кофе и все плодовые соки уничтожают алюминий, и даже пот снимает с него палитру, обращая часть металла в обыкновенный глинозем…

СЕНТ-КЛЕР ДЕВИЛЬ (Sainte-Claire Deville), Анри Этьенн 11 марта 1818 г. – 1 июля 1881 г.


С.-К. ДевильФранцузский химик Анри Этьенн Сент-Клер Девиль родился в городе Сент-Томас на Виргинских островах. В 1843 г. окончил Парижский университет, получив степень доктора медицины; несколько лет занимался научными исследованиями в собственной лаборатории. В 1845-1850 гг. был профессором химии и деканом естественнонаучного факультета университета в Безансоне. В 1851 г. Сент-Клер Девиль становится профессором химии в Высшей нормальной школе в Париже. С 1870 по 1880 г. читал лекции в Сорбонне. В 1861 г. был выбран членом Парижской Академии наук по отделению минералогии; с 1869 г. – иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук.

Оловянная чума

Scott R. В некоторых случаях полиморфное превращение  в металлах сопровождается огромным объемным эффектом, и это приводит подчас к трагическим последствиям. Яркий пример этого — превращение в олове, высокотемпературная модификация которого (белое олово) имеет удельный объем на 25 % меньший, чем низкотемпературная (серое олово). Переход белого олова в серое происходит при -13,5оС , а очень интенсивно при -30оС, и тогда мягкий, пластичный металл внезапно превращается в серый порошок. Серое олово очень хрупко и не может выдержать напряжений, возникающих в ходе превращения и в отличии от белого – полупроводник.

Сплавы, упрочняемые термообработкой

Термообработка дуралюминия (дюралюминия).

Дуралюмин хорошо деформируется в горячем и холодном состояниях. Для закалки сплав Д1 нагревают до 495—510°С, а Д16 до 485—503°С. Нагрев до более высоких температур (превышающих неравновесный солидус), вызывает пережог, т. е. окисление и частичное оплавление металла по границе зерен, что резко снижает прочность и пластичность. При закалке дуралюмина важно обеспечить высокую скорость охлаждения, поэтому охлаждение проводят в холодной воде Даже незначительный распад твердого раствора в процессе охлаждения с выделением интерметаллидных фаз по границам зерен снижает сопротивление межкристаллитной коррозии. После закалки значительная часть фаз-упрочнителей растворяется, повышая легированность твердого раствора.

Отжиг алюминиевых сплавов

Различают следующие виды отжига:
  1. гомогенизационный
  2. рекристаллизационный
  3. для разупрочнения сплавов (после предварительной закалки и старения).

Гомогенизация.

Старение закаленных сплавов алюминия

После закалки следует старение, когда сплав выдерживают при комнатной температуре несколько суток (естественное старение) или в течение 10—24 ч при повышенной температуре (искусственное старение).

Влияние времени переноса в охлаждающую среду на свойства алюминия

Для обеспечения высоких механических свойств и коррозионной стойкости максимально допустимое время переноса нагретой садки из термического агрегата в закалочный бак для большинства алюминиевых сплавов не должно превышать 15с. При толщине сечения полуфабрикатов менее 2,3мм максимальное время переноса рекомендуется сократить:

Прокаливаемость алюминия

Прокаливаемость является важной характеристикой алюминиевых сплавов, позволяющей оценивать возможность сквозной закалки различных по сечению и габаритам полуфабрикатов и деталей. Под прокаливаемостью принято понимать способность сплава после закалки в определенных условиях сохранять такую степень пересыщения твердого раствора, которая обеспечила бы при последующем старении достижение требуемых свойств. Прокаливаемость прежде всего зависит от критической скорости охлаждения (υкр) и,

Охлаждающие среды и влияние скорости охлаждения на структуру и свойства алюминиевых сплавов

Для алюминиевых сплавов самой распространенной и обладающей максимальной охлаждающей способностью закалочной средой является холодная вода. Ее используют для закалки длинномерных алюминиевых полуфабрикатов (листов, плит, прессованных полуфабрикатов и др.), а также для других полуфабрикатов и деталей из сплавов,

Критическая скорость охлаждения алюминия

Скорость охлаждения при закалке должна быть выше критической, под которой понимают наименьшую скорость охлаждения, не вызывающую распад твердого раствора. Охлаждение деформированных сплавов после закалки проводят в холодной воде, а фасонных отливок в подогретой воде (50—100°С) во избежание их коробления и образования трещин.Для обеспечения высокого уровня свойств алюминиевых сплавов желательна закалка с максимально возможной скоростью в критическом интервале температур (интервале

Длительность выдержки алюминия

Диффузия различных металлов в алюминии изучена достаточно подробно, однако диффузионные перемещения атомов легирующих элементов в многокомпонентных сплавах происходят по более сложным законам.

Температурный интервал нагрева алюминия

Основное требование при выборе температуры нагрева под закалку алюминиевых деформируемых сплавов — получение максимально возможной концентрации легирующих элементов в твердом растворе для обеспечения высокого эффекта упрочнения при последующем старении.

Закалка алюминиевых сплавов

температура закалки сплавов Al-Cu

Растворимость большинства компонентов в алюминии при понижении температуры уменьшается (рис.1), что позволяет упрочнять сплавы путем закалки и старения.
Алюминиевые сплавы не претерпевают полиморфных превращений, и их упрочняющая термическая обработка (закалка и старение) обусловлена уменьшением растворимости легирующих элементов в матричном твердом растворе при понижении температуры от эвтектической или перитектической до комнатной.
Закалка алюминиевых сплавов — заключается в нагреве их до температуры, при которой избыточные интерметаллидные фазы, полностью или большей частью растворяются в алюминии, выдержке при этой температуре и быстром охлаждении до

Цветные антифрикционные сплавы

Бронза. Наилучшими антифрикционными свойствами обладают оловянные бронзы, в особенности оловянно-фосфористые: они широко применяются для изготовления вкладышей опор, несущих значительную спокойную нагрузку при высокой скорости, но они относительно дороги и по механической прочности уступают некоторым маркам безоловянных бронз, в особенности алюминиевым и свинцовистым бронзам.

Медь: физические и химические свойства


Нахождение в природе.

Медь встречается главным образом в виде сульфидных соединений. Наиболее важные минералы — медный блеск Cu2S, медный колчедан (халькопирит) CuFeS2 и борнит Cu3FeS2 входят в состав так называемых полиметаллических сульфидных руд. Реже встречаются кислородсодержащие соединения: малахит (основной карбонат меди) СuСО3 • Сu(ОН)2, азурит 2СuСО3 • Сu(ОН)2 и куприт СuO2.

Характеристики основных физико-механических и физико-химических свойств, температуры литья и горячей обработки меди

Атомный номер            
29
Относительная атомная масса
63,54
Решетка
Кубическая гранецентрированная
( α = 3,6080 Å)
Плотность г/см²
8,94
 
Температура плавления, °С
1083

Медь: общие сведения

Медь отличается высокими электропроводностью, теплопроводностью, пластичностью, температурой плавления, коррозионной стойкостью, отличной обрабатываемостью давлением в холодном и горячем состоянии, хорошими литейными свойствами и удовлетворительной обрабатываемостью резанием. Благодаря этим ценным качествам медь используют в электротехнике, различных отраслях машиностроения, радиоэлектронике и  приборостроении.

Химический состав (%) меди

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МАССА 1 м² ГОРЯЧЕКАТАНЫХ И ХОЛОДНОКАТАНЫХ ЛИСТОВ И ПОЛОС

Примечание. При вычислении теоретической массы плотность латуни марок Л90, Л85, Л80 принята равной 8,7г/см³, а латуни марок Л68, Л63, ЛС59-1, ЛМц58-2 и Л062-1 - равной 8,5г/см³

Механические свойства латунных листов и полос

Способ
изготовления
Марка латуни
Состояние материала
Толщина, мм
Ширина, мм
Временное сопротивлениеσв,Н/мм² (кгс/мм²)

Характеристики основных свойств двойных (простых) деформируемых латуней и температуры их обработки


Примечание. Обрабатываемость резанием дана в % по отношению к обрабатываемости латуни ЛС63-3.

Латунь
Плотность
г/см³
Температура   плавления; °С
Теплопро-
водность,
кал/(см·c·°С)
Коэффициент
линейного
расширения
α·10-6
ρ,
Ом-мм²м
σв, кгс/мм²
δ, %

Латунь: Марки и химический состав

Химический состав простых (двойных) латуней
Примечания

Латунь. Общие характеристики

Латуни — двойные и многокомпонентные медные сплавы, в которых основной легирующий компонент — цинк. По сравнению с медью латуни обладают более высокими прочностью, коррозионной стойкостью, литейными свойствами и температурой рекристаллизации. Это наиболее дешевые медные сплавы. Латуни широко применяют в машиностроении и многих отраслях промышленности.

Безоловянные деформируемые бронзы

Химический состав (%) и назначение безоловянных деформируемых бронз(ГОСТ 18175–78)
Марка бронзы
А1
Be
Fe
Мп
Ni
Si
Ti
Примерное назначение

Бронзы оловянистые, обрабатываемые давлением. Марки (согласно ГОСТ 5017-74)

Основные легирующие елементы
Марка
Химический состав, %

Бронза: Общие сведения

Бронзами называют двойные и многокомпонентные медные сплавы, в которых основными легирующими элементами являются различные металлы, кроме цинка. Медноникелевые сплавы выделены в отдельную группу материалов. Название бронзе дают по легирующим элементам (например, сплав меди с алюминием называют алюминиевой бронзой). Маркируют бронзы буквами Бр, за которой следуют заглавные буквы легирующих элементов и через дефис цифры — их процентное содержание.

Экология производства алюминия

Токсикологическая оценка сырья и выделений при электролизе
Глинозем (А12O3 ) — основное сырье для производства алюминия, представляет собой высокоабразивный, мелкокристаллический порошок, не растворимый в воде. От продолжительного контакта с пылью глинозема возможны хронические поражения дыхательных путей, приводящие к изменениям в легких (пневмокониоз, фиброз и пр.). ПДК глинозема в рабочей зоне 6мг/м³, а ориентировочный безопасный уровень воздействия в атмосферном воздухе (ОБУВ) составляет 0,01мг/м³.

Механические свойства прутков алюминиевых и из алюминиевых сплавов.

Сводная таблици по прочности , механическим свойствам прутков, выпускаемых промышленно. При самостоятельной термообработке следует искать механические свойства на других страницах справочника, посвященных конкретному сплаву.

Плакировка листов из алюминия и алюминиевых сплавов

Листы из алюминия и алюминиевых сплавов покрываются плакирующим слоем для защиты от коррозии
Химический состав плакирующего материала, %

Алюминиевый лист и лист из алюминиевых сплавов (по ГОСТ 21631-76 в ред. 1990 г.)

Алюминиевый лист изготовляют из алюминия марок А7, Аб, А5, А0, АД0, АД1 или из алюминиевого сплава марок Д12, АМц, АМцС, АМг2, АМгЗ, АМг5, АМгб, АВ, Д1, Д16, В95.
Листы алюминиевые подразделяют:

Конструкционные высокопрочные сплавы на основе системы Аl—Zn—Mg—Cu (алюминий-цинк-магний)

Химический состав (%) сплавов на основе системы алюминий-цинк-магний
Сплав
Основные компоненты
Примеси (не более)

Ковочные сплавы на основе системы Al-Cu-Si-Mg-Mn (AK6, АК8)

Химический состав (%) AK6, АК8
Сплав
Основные компоненты
Примеси (не более)

Си
Mg
Мп
Si
Fe
Ni
Zn
Ti
Прочие

Каждая
Сумма

Жаропрочные ковочные сплавы на основе системы Аl—Си —Mg—Ni—Fe: АК4, АК4-1

Сплавы АК4, АК4-1 хорошо деформируются в горячем состоянии. Характеристики механических свойств полуфабрикатов из сплавов позволяют применять их при повышенных температурах.

Жаропрочные сплавы на основе системы Аl–Cu–Мn

Сплавы упрочняются Д20, Д21(1210), 1201 закалкой и искусственным старением и практически не упрочняются при естественном старении. Низкотемпературное старение сплава Д20 (t=165°С—175°С) применяют для получения высоких механических свойств полуфабрикатов при комнатной температуре, а для обеспечения высокой жаропрочности применяют старение при повышенных температурах (200—220°С). Для предотвращения поводок и коробления закалку тонкостенных сложных по конфигурации деталей рекомендуется проводить в кипящей воде. Отжиг производят при температуре 350—370°С, охлаждение — на воздухе.

Характеристики механических свойств плакированных листов, прессованых прутков и труб марок Д16, Д1, Д19

Эффект полной термической обработки состоит из эффекта закалки (разность характеристик закаленного и отожженного сплава) и эффекта старения (разноть характеристик состаренного и закаленного сплава). У разных систем алюминиевых сплавов эффекты закалки и старения различны.

Конструкционные сплавы на основе системы Al—Cu—Mg

Конструкционные дюралюминиевые сплавы (дюраль, дуралюмин) Д1, Д16, Д19, ВД17 упрочняют термической обработкой, обладают высокими характеристиками механических свойств.

Коррозионностойкие сплавы на основе системы Al—Mg—Si : АВ, АД31, АД33, АД35.

Сплавы упрочняются термической обработкой по следующим режимам: закалка (нагрев при t=515-525°С, охлаждение в холодной воде), естественное старение при комнатной температуре примерно в течение 10 сут.; закалка, искусственное старение при температуре 160—170°С в течение 10—12 ч. Отжиг полуфабрикатов производят при температурах 350—370°С (АД35, АВ); 350—400°С (АД31); 380—420°С (АДЗЗ). Затем следует охлаждение в печи со скоростью 30°/ч до t = 250°С, дальнейшее охлаждение на воздухе. Сплавы АД31, АДЗЗ, АД35 деформируются в основном в горячем состоянии, сплав АВ — в горячем и холодном состоянии.
Сплавы этой группы отличаются высокой общей коррозионной стойкостью и не склонны к коррозии под напряжением. В закаленном и искусственно-состаренном состоянии сплав АВ склонен к межкристаллитной коррозии. Коррозионная стойкость сварных швов аналогична стойкости основных материалов.

понедельник, 10 февраля 2014 г.

Механические свойства Аl–Mg (АМг) и Al–Mn(АМц)

В таблицах приведены механические характеристики сплавов АМг и АМц.
Температура начала ковки АМц, АМг — 510°C, конца — 380°C.
Для работ по гибке листов, штамповке следует изучить нижнюю таблицу. При гибке под 90° важным параметром будет радиус гибки.
Радиус гибки:

Коррозионностойкие свариваемые сплавы на основе систем Аl—Мn и Аl-- Mg

Сплавы на основе этих систем не упрочняются термической обработкой. Химический состав сплава АМц (%): 1,0—1,6 Мп; примеси (не более): 0,7 Fе; 0,6 Si, 0,2 Сu; 0,2 Тi; 0,1 Zп; 0,05 Мg; остальное Аl. Сплав АМц деформируется в горячем и холодном состоянии. Для снятия нагартовки или повышения пластичности применяют отжиг при 350-410°С.Коррозионная стойкость сплава (и сварного шва) высокая, почти такая же, как у чистого алюминия. Сплав хорошо сваривается всеми видами сварки удовлетворительно паяется. Обрабатываемость резанием неудовлетворительная. Сплав АМц применяют для изго­то­вления сварных баков, бензо-и маслопроводов, радиаторов автомашин и тракторов, посуды.

Химическая активность и коррозионная стойкость

Химическая активность

Алюминий характеризуется высокой химической активностью: энергия образования его соединений с кислородом, галоидами, серой и углеродом очень велика. В ряду напряжений он занимает место среди наиболее электроотрицательных элементов (нормальный потенциал его около 1,3 В).

Государственный стандарт на первичный алюминий.

По мере развития алюминиевой промышленности наряду с количественным ростом производства металла улучшалось его качество, так как возрастали требования к первичному алюминию. Первый стандарт СССР на первичный алюминий (ОСТ 2028) был введен в январе 1930 г. Этот стандарт регламентировал выпуск алюминия трех марок чистотой

Алюминий: Механические свойства A0–A99, АД1, АД0

Механические свойства алюминия зависят от степени чистоты, вида и режимов его обработки, температуры и других факторов. С возрастанием степени чистоты прочность и твердость алюминия уменьшается, а пластичность возрастает. Модуль упругости при 20°С для металла чистотой 99,25 % составляет 69,65 ГПа, а для электролитически рафинированного алюминия чистотой 99,98 % 65,71 ГПа. С повышением температуры прочность алюминия  снижается,  а  пластичность  возрастает.

Алюминий: Физические свойства

Алюминий - химический элемент третей группы периодической системы Д.И. Менделеева.
Плотность , (кг/м3)
2,7
Температура плавления Тпл, °С
660
Температура кипения Ткип, °С
2 327

Основные минералы и руды алюминия

Алюминий широко представлен в земной коре различными соединениями, которые делятся по количеству видов примерно на две равные группы :

Алюминий. Общие сведения

Алюминий — химический элемент III группы Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Вследствие высокой химической активности алюминий в природе находится только в связанном виде. По содержанию в земной коре он (в форме его соединений) занимает первое место среди металлов — 8,13% и третье место после кислорода и кремния. По данным акад. А.Е. Ферсмана, насчитывается более 250 минералов алюминия, которые преимущественно сосредоточены вблизи поверхности земли, и более 40 % из них относится к алюмосиликатам.

История развития алюминиевой промышленности

В настоящее время по объему производства алюминий занимает первое место среди цветных металлов, и производство его постоянно расширяется.

Джон Хьюз. Капитализм на просторе

Фигура основателя Донецка Джона Хьюза обросла порядочным числом мифов: по одной версии, он авантюрист, сбежавший из Англии в украинскую степь от долгов, по другой — британский шпион, по третьей, наоборот, — агент русской контрразведки. Forbes постарался изложить историю Джона Хьюза без мифов и легенд

Скачать прайс