Конструкційний матеріал для низьких температур
Алюмінієві сплави є дуже важливим класом конструкційних металів для застосування при негативних і навіть кріогенних температурах. Їх застосовують в деталях для роботи при таких низьких температурах як -270 ° С. При негативних температурах більшість алюмінієвих сплавів виявляють лише незначні зміни своїх міцнісних властивостей.
Межа міцності при розтягуванні (тимчасовий опір) і межа плинності алюмінієвих сплавів зі зниженням температури можуть лише незначно зменшуватися, а ударна міцність залишається приблизно постійною. Тому алюміній є корисним матеріалом для багатьох низькотемпературних застосувань.
Алюміній або сталь?
Основним стримуючим фактором широкого застосування алюмінієвих сплавів в кріогенної техніки є їх досить низька відносне подовження в порівнянні з деякими аустенитно-феритної сталі. Тому в критичних застосуваннях з підвищеними вимогами до безпеки, застосовують все-таки ці стали.
Хорошим прикладом застосування алюмінієвих сплавів при низьких температурах є виготовлення посудин тиску, які працюють в інтервалі температур від -195 до 65 ° С. Тут застосовують алюмінієві сплави 5083 і 5456. У цих сплавів в інтервалі температури від кімнатної до -195 ° С межа міцності при розтягуванні зростає на 30-40%, межа плинності - на 5-10% і відносне подовження - на 60-100%.
Міцність при низьких температурах
Алюміній і його сплави, на відміну від сталей, не мають порога хладноломкости. Навпаки, їх міцність зі зниженням температури зростає. Тривала витримка при низьких температурах не впливає на рівень міцності властивостей стабільних термічно зміцнених алюмінієвих сплавів як безпосередньо при цих низьких температурах, так і при поверненні до кімнатної температури.
Свежезакаленние термічно зміцнюється сплави можуть підтримуватися в цьому стані протягом тривалого часу, якщо їх зберігати при низькій температурі для затримки процесу старіння. Літакові заклепки зі сплавів AlCuMgSi (дюралюминов) піддають нагріванню під загартування при 495 ° С протягом від 5 до 60 хвилин в залежності розмірів і кількості заклепок, після чого вони гартуються в холодній воді. При кімнатній температурі заклепки залишаються пластичними протягом двох годин, при -5 ° С цей стан зберігається 45 годин, а при -15 ° С - 150 годин!
Зростання міцності алюмінієвих сплавів при зниженні температури майже не помітний до -15 ° С, але починає значно збільшуватися нижче -100 ° С. На малюнку показано поведінку сплаву 6061 в інтервалі температур від -250 ° С до кімнатної температури.
Відносне подовження
Відносне подовження більшості алюмінієвих сплавів також зростає зі зниженням температури аж до -196 ° С. У деяких сплавів Аl-Mg при вмісті магнію більше 4,5% зі зниженням температури відносне подовження спочатку збільшується, а потім знову знижується, але все одно залишається вищою, ніж при кімнатній температурі.
- ← Previous Алюмінієвий профіль з тонкою стінкою
- Алюмінієві сплави для низьких температур Next →
Поділитися цією Записом