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Características de las piezas de aleación de aluminio duro

November 30, 2022

El material de silicio también está presente como impureza en el aluminio duro.Cuando el contenido de hierro en la aleación es bajo, el silicio y el magnesio forman preferentemente el Mg2Compuesto de Si, que consume parte del magnesio y reduce la fase reforzante S(Al2fase CuMg).Esto reduce el efecto natural de fortalecimiento del envejecimiento del aluminio duro.El silicio no tiene mucho efecto sobre la plasticidad del aluminio duro, más bien cuando hay hierro en la aleación, el silicio y el hierro forman Fe2sial2fase, que puede reducirse debido a la formación de escamas gruesas de (FeMn) Al2La fase es un elemento nocivo, el papel.El contenido de silicio en el aluminio duro generalmente se controla entre 0,5% y 0,7%.

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El níquel también es una impureza dañina en las aleaciones de aluminio duro.El níquel puede formar compuestos insolubles de AlCuNi con cobre, lo que reduce el número de fases de fortalecimiento θ (CuAl2) y S(Al2CuMg) desfasa y reduce el efecto de fortalecimiento del envejecimiento del aluminio duro, por lo que el contenido de níquel debe limitarse a menos del 0,1%.

El zinc existe como una impureza en el aluminio duro, que no tiene efecto sobre las propiedades mecánicas a temperatura ambiente del aluminio duro, pero reduce la dureza térmica del aluminio duro y aumenta la tendencia a formar grietas durante la soldadura, que también debe controlarse estrictamente.

Las aleaciones de aluminio duro se pueden dividir en tres tipos según su contenido de elementos de aleación y su rendimiento: a saber, aluminio duro de baja resistencia, como 2A01, 2A03, 2A10 y otras aleaciones;aluminio duro de resistencia media, como 2A11 y otras aleaciones;y aluminio duro de alta resistencia, como 2A12 y otras aleaciones.

1. Aleación de aluminio duro de baja resistencia Este tipo de aleación de aluminio duro tiene un bajo contenido de magnesio (2A10) o contiene una cantidad relativamente baja de cobre y magnesio (2A01).Su principal fase de fortalecimiento es theta (CuAl2), por lo que el efecto de fortalecimiento del envejecimiento es pequeño, la resistencia es relativamente baja, con alta plasticidad y la velocidad de endurecimiento del envejecimiento es relativamente lenta.Tiene alta resistencia al corte después del envejecimiento y el fortalecimiento y es adecuado para remachar material.

2. Aluminio duro de resistencia media El aluminio duro de resistencia media también se denomina aluminio duro estándar.Este tipo de aleación tiene un alto contenido de cobre y magnesio.Como la aleación 2A11 en α (Al) + θ (CuAl2) + S (Al2CuMg) área de fase a la izquierda, la fase de fortalecimiento principal también es la fase θ (CuAl2), seguida por S (Al2fase CuMg).Sin embargo, la cantidad total de Cu y Mg es mayor y la cantidad de Mg es menor, por lo que tiene mayor resistencia y mejor plasticidad.Después del proceso de recocido, el rendimiento es bueno y puede doblarse en frío, estampar y otros procesos, el rendimiento de la soldadura es bueno y la resistencia a la corrosión es media.La maquinabilidad en el estado recocido es mala, pero el estado endurecido por envejecimiento es una buena maquinabilidad.Se utiliza principalmente como piezas estructurales de carga media.

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3. Aluminio duro de alta resistencia Para mejorar la resistencia y el límite de rendimiento de la aleación de aluminio duro, sobre la base de aluminio duro de resistencia media, al tiempo que aumenta el contenido de cobre y magnesio o aumenta el contenido de magnesio solo y forma alto Aluminio duro de alta resistencia.Por ejemplo, aleación 2A12.Está en el lado derecho de α(Al)+θ(CuAl2)+S(Al2CuMg) región de fase en la Figura 6-9.Su principal fase de fortalecimiento es el S(Al2CuMg), seguido de la fase θ(CuAl2) fase.Debido a que el efecto de fortalecimiento del envejecimiento natural de la fase S es más fuerte que el de la fase θ, la aleación 2A12 tiene mayor resistencia y límite de rendimiento y buena resistencia al calor que la 2A11, pero la plasticidad y algunas propiedades del proceso son más pobres.La aleación 2A12 es una de las aleaciones de aluminio duro de alta resistencia más utilizadas en la industria.La resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio duro es mucho peor que la del aluminio inoxidable, especialmente en agua de mar.Por lo tanto, cualquier pieza de aleación de aluminio duro que necesite trabajar en un ambiente corrosivo, su superficie debe envolverse con una capa de aluminio de alta pureza para mejorar su resistencia a la corrosión, pero las propiedades mecánicas del material de aluminio duro después del tratamiento térmico son más bajas que los de aluminio sin recubrimiento.La aleación 2A12 tiene la temperatura de enfriamiento más ideal de 500 ± 3 ℃, pero las condiciones de producción reales son difíciles de hacer, por lo que la aleación 2A12 temperatura de enfriamiento comúnmente utilizada de 495 ~ 500 ℃.

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Aleaciones de aluminio durotemplados con un estado de envejecimiento artificial tienen una mayor tendencia a la corrosión intergranular que los templados con un envejecimiento natural, por lo que generalmente se utiliza el envejecimiento natural excepto para los componentes que trabajan a altas temperaturas.relación entre el envejecimiento natural y las propiedades mecánicas de la aleación 2A12 después del enfriamiento.La velocidad de enfriamiento y enfriamiento tiene un fuerte efecto en la resistencia a la corrosión y resistencia de las aleaciones de aluminio duro.Cuando la tasa de enfriamiento de enfriamiento rápido es baja, el efecto de fortalecimiento del envejecimiento natural y la tendencia a la corrosión intergranular se reducirán debido a la precipitación de fases de refuerzo como θ (CuAl2) fase a lo largo de los límites de grano durante el proceso de enfriamiento.Por lo tanto, el enfriamiento de aleaciones de aluminio duro, bajo la premisa de garantizar que no se deformen ni se agrieten, cuanto más rápida sea la velocidad de enfriamiento, mejor.Para las aleaciones 2A11 y 2A12, la tasa de enfriamiento y enfriamiento no es inferior a 20 ℃ / s y 14 ℃ / s, respectivamente, generalmente usando agua como medio de enfriamiento.