Алюминий 1201

Марка: 1201 Класс: Алюминиевый деформируемый сплав
Использование в промышленности: для изготовления сварных изделий, работающих работающих при температурах до -253 град.
Химический состав в % сплава 1201
Mn 0,2 - 0,4
V 0,05 - 0,15
Ti 0,02 - 0,1
Al 92,3 - 93,83
Cu 5,8 - 6,8
Zr 0,1 - 0,25
Дополнительная информация и свойства
Свариваемость материала: без ограничений.
Механические свойства сплава 1201 при Т=20oС
Прокат Размер Напр. σв(МПа) sT (МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)
Лист 440 350 8

Коррозионная стойкость сплава 1201: сплавы системы А1-Сu (Д20, 1201) находятся в фазовой области а+CuA12(θ) и в отличие от сплавов системы А1-Сu-Mg практически не подвергаются естественному старению.

Сопротивление коррозионному растрескиванию сплавов со структурой а+θ регулируется путем выбора оптимальных режимов искусственного старения. Кроме того, применение после закалки правки (холодная деформация 1,5-3%) также существенно повышает сопротивление межкристиллитной коррозии и коррозионному растрескиванию за счет эффекта ТМО. Этот эффект усиливается в случае увеличения степени холодной деформации до 4-6 %.

Положительное влияние деформации можно связать с изменением характера выделений при старении. Наименьшее сопротивление коррозионному растрескиванию соответствует структуре с плотным распределением частиц метастабильной θ"-фазы и наличием зон свободных от выделений. Преобразование этих выделений в выделения другой метастабильной θ`-фазы, которые, по-видимому, не срезаются дислокациями, обусловливает повышение сопротивления коррозионному растрескиванию.

Метастабильная θ`-фаза выделяется главным образом на дефектах кристаллической решетки, в том числе и на дислокациях. Поэтому деформация после закалки и последующее искусственное старение ускоряют зарождение этих частиц, которые закрепляют дислокации и, таким образом, способствуют получению структуры с высокой плотностью дислокаций и частиц θ`-фазы. В результате удается получать повышенные уровни значений механической прочности и сопротивления КР. Прочностные характеристики можно существенно повысить, применяя НТМО.

Корозионные и механические свойства плит из сплава 1201
N пп Схема деформации σВ σ0,2 δ , % ϒ , МСм/м KIC KIКР σкр РСК, балл
МПа МПа ⋅ м1/2
1 Прокатка плоского слитка 410 352 2.4 19.6 26.6 18.3 230 3
1 Прокатка плоского слитка 410 352 2.4 19.6 26.6 18.3 230 3
1 Прокатка плоского слитка 410 352 2.4 19.6 26.6 18.3 230 3
2 Осадка круглого слитка по образующей: НТМО (180°C, 4 ч + 2 % деформации + 180°C, 12 ч) 440 382 4.8 18.8 23.7 16.4 175 4
3 Осадка круглого слитка 408 344 3.7 19.0 25.6 16.5 175 3
4 Осадка круглого слитка с кантовкой 90°C 422 344 3.7 19.8 28.1 18.2 175 3
5 Осадка плоского слитка по широкой грани 409 333 4.1 19.4 28.6 18.4 175 4
6 Осадка круглого слитка по узкой грани с кантовкой 90°C 393 337 3.4 18.8 29 13.2 175 5
7 Осадка в торец круглого слитка с последующей вытяжкой 440 359 4.6 18.7 27.8 - 175 3

Примечание. Значениеопределены в направлении ВД на образцах ДКО, значения - на круглых высотных образцах по методу заданной нагрузки.

Схема и величина горячей деформации при производстве полуфабрикатов, в частности, плит, слабо влияют на их свойства. Наиболее высокое сопротивление КР имеют плиты, полученные по традиционной технологии- прокаткой плоского слитка.

Сплав 1201 относится к группе свариваемых сплавов и его можно применять в изделиях криогенной техники. Свойства сварных соединений в значительной степени оределяются режимами термической обработки. Старение на первой ступени ниже, а на второй выше критической температуры перехода θ"→θ` обеспечивает относительно высокий уровень сопротивления КР. Для сплава 1201 значение tк=210°С.

Сварные соединения в этом случае не разрушаются в течение 45 сут испытаний при напряжении 180 МПа. Однако следует иметь в виду, что независимо от условий старения в околошовной зоне и литой части шва наблюдается довольно значительная межкристаллитная коррозия.

Сплав Д20 отличается от сплава 1201 тем, что вместо циркония и ванадия содержит марганец. Особенностью этого сплава является то, что коррозионные свойства основного металла и сварных соединений зависят от концентрации марганца. При содержании в сплаве марганца порядка 0,6-0,7 % полуфабрикаты и их сварные соединения из сплава Д20 не только не уступают, а даже несколько превосходят полуфабрикаты из сплава 1201.

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
  ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа
  Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
  σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 - относительное удлинение после разрыва, %
  σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
  J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %
  n - количество циклов нагружения
sв - предел кратковременной прочности, МПа   R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %
  E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2   T - температура, при которой получены свойства, Град
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа   l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю
  C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV
- твердость по Виккерсу   pn и r - плотность кг/м3
HRCэ
- твердость по Роквеллу, шкала С
  а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
  σtТ - предел длительной прочности, МПа
HSD
- твердость по Шору   G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
Наверх
Напишите нам