Быстрый поиск

Реферат: Исследование применения сплавов системы Al-Mg-Si для производства поршней гоночных автомобилей

Наиболее важные физические свойства (твёрдость, сопротивление текучести, прочность при комнатной и высокой температуре) сплава 1R намного выше, чем сплав фирмы Mahle – мирового лидера в области изготовления поршней гоночных автомобилей (RR 58, Mahle 124 – в российской номенклатуре АК4-1 и АК 12 D соответственно).

Однако теплопроводность повысилась незначительно. Очевидно, для повышения теплопроводности требуется увеличить объём a-твёрдого раствора, что можно достичь путём снижения содержания легирующих элементов. Анализ остаточной твёрдости показал, что все сплавы систем Al – Mg2Si и Al - Mg2Si – Si обладают более высокой твёрдостью после воздействия высоких температур (300, 350оС), чем АК4-1(таблица 4).

Таблица 3.4. Остаточная твёрдость исследуемых сплавов после 100 часов выдержки

при разных температурах.

Сплав №	Состояние		Температура, оС
Сплав №	После прессования	После «старения»	150	200	250	300	350
1R (гранулы)	92,8…98,3	-	89,7…95.0	88,7…93,3	88,7…98,3	93,9…97,2	91,7;95,0
1R (чешуйки)	178	-	150;159;164	155;157;161	159;166;177	166;169; 171	150;159; 171
2R	91,7	120	121;123;129	102;110;123	86,8;89,7; 92,8	81,3;84,9; 88,7	81,3;84,9; 85,8
3R	83,0	150	136;138;142	97,2;98,3; 101	75,5;80,4; 81,3	73,2;78,7; 79,6	77,1;77,9; 80,4
4R	98,3	157	146;148;152	108;111;111	90,7;92,8; 93,9	90,7;91,7; 91,7	84,0;92,8; 93,9
5R	89,7	152	144;144;146	95,0;96,1; 98,3	80,4;85,8; 85,8	77,9;80,4; 80,4	77,9;79,6; 83,0
6R	101	162	146;150;152	115;117;117	95,0;98,3; 98,3	88,7;93,9; 95,0	91,7;92,8; 93,9

Исследование сплавов №№ 2R – 6R было проведено, главным образом, в условиях высоких температур: искусственное старение.

По этой причине все сплавы, кроме № 2R, обладают высокой твёрдостью – HB ~ 150…160 МПа (таблица 4). После нагрева да 150 и 200оС твёрдость понизилась в результате распада твёрдого раствора.

Структура сплавов при высокой температуре очень стабильна – остаточная твёрдость после 250, 300 и 350оС почти такая же, как в состоянии после прессования. Высокая жаропрочность сплавов подтвердилась результатами исследования «длительной прочности» (таблица 5).

Таблица 3.5. Длительная прочность сплавов, в течение 20 часов при температуре

250оС

Сплав №	s 20 , МПа
1R (гранулы)	110
2R	110
3R	100
4R	105
5R	100
6R	110

Таблица 3.6. Прочностные свойства прутков, полученных путём прессования

исследуемых гранулированных сплавов.

Сплав №		Комнатная температура	250оС	300оС	350оС
1R	UTS, MPa	320	155	135	-
	YS, MPa	278	138	105	-
	d, %	0,5	1,0	2,5
2R	UTS, MPa	358 324 2,6	185 176 17,2	130 122 20,8	77 75 28,4
	YS, MPa
	d, %
3R	UTS, MPa	378	185	119	-
	YS, MPa	359	173	115	-
	d, %	1,0	2,0	1,2	-
4R	UTS, MPa	383	195	132	-
	YS, MPa	372	189	129	-
	d, %	0,4	3,4	2,4	-
5R	UTS, MPa	345	215	133	80
	YS, MPa	326	203	110	70
	d, %	2,8	2,8	9,6	18,4
6R	UTS, MPa	393	241		83
	YS, MPa	342	218		72
	d, %	1,2	1,2		16,8