Авіалі, історія створення і огляд перспективи

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2021.02.023

Ключові слова:

авіалі, напівфабрикати, система легування, перехідні метали, старіння, механічні властивості, міжкристалітна корозія

Анотація

Здійснено аналітичний огляд вітчизняної і зарубіжної літератури стосовно алюмінієвих сплавів системи Al-Mg-Si(Cu), що деформуються, Викладено історію появи найбільш поширених марок сплавів. Показано, що розвиток сплавів здійснювався шляхом поступового просування їх хімічного складу уздовж квазібінарного розрізу Mg/Si=1,73 в бік збільшення концентрації  виключно Mg і Si, а міцність більш сучасних марок забезпечувалась вже додатковим легуванням, в першу чергу міддю, вміст якої може сягати 1-1,4%. Описано вплив легуючих елементів на мікроструктуру, механічні та корозійні властивості сплавів, розглянуто особливості їх термічної обробки, фактори максимального зміцнення і схильності сплавів до міжкристалітної корозії. Акцентовано увагу на ключовій ролі співвідношення Mg/Si і перехідних металів, перш за все Cu, Cr і Mn, у формуванні збалансованого комплексу властивостей сплавів, оскільки позитивна дія цих елементів на підвищення міцності і температури рекристалізації досить часто нівелюється негативним впливом на міжкристалітну корозію і чутливість до загартування. Показано, що в низьколегованих сплавах системи Al-Mg-Si умова міцності Mg/Si ≈ 1 і умова корозійної стійкості Mg/Si ≈ 2 виконуються одночасно. Зі збільшенням в сплаві абсолютного вмісту Mg і Si, з підвищенням ступеня легування іншими елементами-зміцнювачами одночасно виконати обидві ці умови неможливо, тому доводиться шукати розумний компроміс між підвищенням міцності, зниженням технологічної пластичності і корозійної стійкості сплавів. Одним із дієвих способів досягнення такого компромісу є багатоступеневі режими штучного старіння. Наведено також приклади і  окреслено перспективи мікролегування сплавів Sc і Ca, здатними утворювати з алюмінієм нанорозмірні інтерметалідні фази зміцнення.

Посилання

Benedyk J., Light Metal Age, March 2011, pp. 6-18 [in English].

Marchive D., Light Metаl Age, April 1983, pp. 6-10 [in English].

Gupta A.K., Lloyd D.J., Sarabjeet C., Materials Science and Engineering A, 2001, Vol. 316, Issues 1-2, pp.11-17 [in English]. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(01)01247-3

Marioara C.D., Andersen S.J., Stene T.N., Hasting H., Walmsley J., Van Helvoort A.T.J., Holmestad R., Philosophical Magazine, 2007, Vol. 87, Issue 23, pp. 3385-3413 [in English]. https://doi.org/10.1080/14786430701287377

Zhang, G.W., Nagaumi H., Han Y., Xu Y., Parish C.M., Zhai T.G., Materials Science Forum, 2016, Vol.877, pp. 172-179 [in English]. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.877.172

Kenyon M., Robson J., Fellowes J., Liang Z., Advanced Еngineering Materials, 2019, Vol. 21, 1800494(7) [in English]. https://doi.org/10.1002/adem.201800494

Nagaumi H., Toshimitsu S., Okane T., Umeda T., Materials Transactions, 2006, Vol. 47(11), pp. 2821-2827 [in English]. https://doi.org/10.2320/matertrans.47.2821

Yan L., Zhang Y., Li X., Li Z., Wang F., Liu H., Xiong B., Progress in Natural Science: Materials International, 2014, Vol. 24, Issue 2, pp. 97-100 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2014.03.003

International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys, USA, The Aluminum Association Inc., 2018, 32 р [in English].

Gorbunova T.V., Tekhnologiya lehkih splavov, 1999, No. 1-2.− pp. 126-129 [in Russian].

Gureeva M.A., Grushko O.E., Ovchinnikov V.V., Zagotovitelnie proizvodstva v mashinostroenii, 2009, No. 3, pp. 11-21 [in Russian].

Zvinys J., Kandrotaite Janutiene R., Meskys J., Juzenas K., Scientific Proceedings of IX International Congress "Machines, Technologies, Materials", 2012, Vol. 3, pp. 13-16 [in English].

Skluzak D.F., Tajima Y.A., SAE Transactions - Journal of Aerospace, 1990, Vol. 99, pp. 77-92 [in English].

Kolobnev N.I., Khoklatova E.B., Ovsiannikov B.V., Popov V.I., Ivanovsky N.P., Tekhnologiya lehkih splavov, 2002, No. 4, pp. 44-47 [in Russian].

Bergsma S., Kassner M.E., Materials Science Forum, 1996, Vol.217, pp.1801-1806 [in English].

Wang S., Matsuda K., Kawabata T., Ikeno S., Proceedings of the 12th International Conference on Alluminium Alloys, Yokohama, Japan, 2010, pp. 2008-2011 [in English].

Ohmori Y., Doan L.C., Nakai K., Materials Transactions, 2002, Vol. 43, Issue 2, pp. 246-255 [in English]. https://doi.org/10.2320/matertrans.43.246

Holmestad R., Marioara C.D., Ehlers F.G.H., Proceedings of the 12th International Conference on Alluminium Alloys, Yokohama, Japan 2010, pp. 30-39 [in English].

Schnatterer C., Zander D., Surface and Interface Analysis, 2015, Vol. 48, Issue 8, pp. 750-754 [in English]. https://doi.org/10.1002/sia.5859

Komissarova V.S., Egorova N.V., Kireeva A.F. Osobennosty mekhanizma meshkristallitnoy korrozii splavov АВ i АД33 v morskih usloviah (Peculiarities of the mechanism of intergranular corrosion of АВ and АД33 alloys in marine environment), Voprosy aviatsionnoy nauky i tekhniky. Aviatsionnie materialy. Korrozia i zaschita splavov v morskih usloviah (Aviation science and technology. Aviation materials. Corrosion and protection of alloys in marine environment), Moscow, VIAM, 1985, pp. 36-42 [in Russian].

Poole W.J., Wells M.A., Lloyd D.J., Materials Science Forum, 2006, Vols. 519-521, pp. 667-672 [in English].

Kucharikova L., Liptakova T., Tillova E., Kajanek D., Schmidova E., Metals, 2018, Vol. 8(581) [in English]. https://doi:10.3390/met8080581

Ber L.B., Novosti materialovedeniya. Nauka I tehnika:electron. nauch.-tehnich.jurnal, 2016, No. 3(21), pp. 46-61 [in Russian].

Maksidov V.V., Kolobnev N.I., Karimova S.A., Sbitneva S.V., Aviatsionniye materiali i tekhnologii, 2012, No.1, pp. 8-13 [in Russian].

Sbitneva S.V., Lukina E.A., Vestnik nauchno-tekhnicheskogo razvitiya, 2019, No. 5 (141), pp. 23-33 [in Russian]. https://doi.org/10.18411/vntr2019-141-3

Elagin V.I, Zakharov V.V., Filatov Yu.A., Rostova T.D. Razrabotka perspeltivnih aluminievih splavov, legirovanih skandiem (Development of promising aluminum alloys doped with scandium), Moscow, FIZMATLIT, 2006, pp.182-193 [in Russian].

Filatov. Yu.A., Tekhnologiya lehkih splavov, 2015, No 2, pp. 19-22 [in Russian].

Rokhlin L.L., Tsvetniyr metalli, 2011, No 5, pp. 74-77 [in Russian].

Gureeva M.A., Grushko O.E. Vliyanie mikrolegirovaniya kaltsiem na strukturu I svoystva aluminievih splavov sistemy Al-Mg-Si (Influence of microalloying with calcium on the structure and properties of aluminum Al-Mg-Si alloys), Moscow, RUSCIENCE, 2017, 258 p. [in Russian].

Downloads

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Сінчук, А. (2021). Авіалі, історія створення і огляд перспективи. Науково-технічний журнал ‘’Металознавство та обробка металів‘’, 27(2), 23–37. https://doi.org/10.15407/mom2021.02.023