AMg-stop: charakterystyka i właściwości

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Zastosowanie aluminium jako materiału konstrukcyjnego istnieje od bardzo dawna. Wyróżniał się jednak jedynie niskim ciężarem właściwym, dobrą ciągliwością i wysoką odpornością na korozję. Wytrzymałość i twardość tego materiału były niezwykle niskie. Problem został częściowo wyeliminowany przez sowieckich naukowców, którzy dodali do kompozycji magnez. W ten sposób po raz pierwszy uzyskano stopy AMG.

Opis ogólny

Obecnie istnieje kilka odmian tego typu stopów. Wszystkie różnią się od siebie charakterystyką i zakresem. Na przykład możesz wziąć pod uwagę właściwości drugiej i trzeciej kategorii, czyli AMg-2 i AMg-3. Skład stopu AMG w tym przypadku uzupełniają pierwiastki takie jak Si i Mn. Odporność korozyjna również utrzymała się na wysokim poziomie, dobra spawalność pojawiła się przy stosowaniu takich rodzajów zgrzewania jak punktowe, wałkowe, gazowe. Ponadto te dwie grupy materiałów charakteryzują się dobrym odkształceniem na zimno i na gorąco.

Interwał gorącyna przykład odkształcenie jest w zakresie od 340 do 430 °C. Chłodzenie po tego typu deformacji odbywa się na wolnym powietrzu. Warto też dodać, że tego typu stopy AMG nie są utwardzane przez obróbkę cieplną. Profile są często wykonane z tego materiału. W ich produkcji stosuje się dwa rodzaje wyżarzania: niskie w temperaturze 270-300 ° C i wysokie w temperaturze 360-420 ° C.

Opis AMG-6

Dziś wszystkie stopy AMG należą do kategorii substancji odkształcalnych. Warto dodać, że liczbę pierwiastków używanych do stopowania, a także właściwości mechaniczne reguluje GOST 4784-97. Zgodnie z tym dokumentem, oprócz stopu AMg - aluminium i manganu, w składzie obecne są inne chemikalia.

Skład chemiczny

Warto wziąć pod uwagę skład chemiczny AMg-6, ponieważ jest uważany za najlepszy spośród wszystkich podobnych materiałów.

1. Oczywiście pierwszym pierwiastkiem na liście jest magnez, którego zawartość waha się od 5,8% do 6,8%. Ten pierwiastek jest głównym utwardzaczem aluminium. Jeżeli do kompozycji doda się tylko 1% magnezu z całkowitej masy aluminium, wówczas można osiągnąć wzrost wytrzymałości o około 35 MPa bez pogorszenia ciągliwości. Należy jednak zauważyć, że magnez zmniejsza naturalną odporność na korozję. Staje się to szczególnie widoczne, gdy jego ilość zaczyna przekraczać 6%, a część wykonana ze stopu aluminium AMg-6 jest obciążona statycznie.
2. Mangan jest również dodawany dokwota od 0,5 do 0,8%. Jest to niezbędne do rozdrabniania uziarnienia aluminium, co pozytywnie wpłynie na właściwości mechaniczne. Dodatkowo pierwiastek ten znacznie zmniejsza ryzyko segregacji – nierównomiernego rozkładu składu chemicznego na powierzchni aluminium.
3. Wprowadzono 0,06% tytanu w celu poprawy właściwości przetwórczych. Przede wszystkim dotyczy to spawalności materiału. Tytan jest w stanie zredukować strukturę stopu do drobniejszego ziarna, a także zmniejszyć skłonność do pękania. Wszystko to prowadzi do tego, że wytrzymałość spoin w materiale stopu AMg-6 znacznie wzrasta.
4. Sód w ilości 0,01%. Należy tutaj powiedzieć, że ten pierwiastek nie jest celowo dodawany do kompozycji, ponieważ jest to wysoce niepożądane, pojawia się w nim z powodu topnienia topników zawierających kriolit. Temperatura topnienia sodu wynosi tylko 96°C, czyli jest znacznie niższa niż samego aluminium. Z tego powodu można powiedzieć, że właściwości tego typu stopu AMG uzupełnia zwiększona kruchość czerwona spowodowana sodem.
5. Miedź w ilości 0,01%. Ta substancja należy do kategorii szkodliwych zanieczyszczeń dla aluminium. Obecność miedzi znacznie zmniejsza odporność korozyjną tego materiału. Ponadto degraduje ciągliwość stopu. Należy jednak w tym miejscu dodać, że nawet niewielka ilość miedzi znacząco podnosi parametry mechaniczne, czyli wytrzymałość i twardość.

Wady AMG-6

Pomimo wszystkich dodatków ten stop nadal ma pewne wady.

1. Wytrzymałość plastyczności stopuwystarczająco nisko. Aby w jakiś sposób uniknąć lub zmniejszyć efekt tej wady, do kompozycji można dodać do 0,8% cynku lub powierzchnię można utwardzić.
2. Kolejną istotną wadą jest brak możliwości utwardzenia pod wpływem obróbki cieplnej. Wszystkie stopy poniżej 8% magnezu nie mogą być utwardzane.

Pozytywne właściwości stopów aluminium

Wprowadzenie różnych pierwiastków chemicznych doprowadziło do znacznej poprawy niektórych właściwości.

1. Właściwości mechaniczne zostały doprowadzone do zadowalającego poziomu. Po wyżarzaniu wytrzymałość na rozciąganie wynosi 340 MPa, tyle samo, co w przypadku stali konwencjonalnych. Znacznie poprawiła się również twardość. Stop AMg-6 ma między innymi najwyższy wskaźnik.
2. Utrzymanie niskiego udziału. Oznacza to, że stosowanie pierwiastków z tego stopu jest nadal bardzo istotne, szczególnie w tych konstrukcjach, w których obowiązują surowe wymagania co do masy przedmiotu.
3. Odporność na korozję. Jeśli wcześniej był wystarczająco wysoki, stop staje się całkowicie odporny na działanie powietrza atmosferycznego, wody, a także grupy słabych kwasów i zasad. Jednak, aby uzyskać wszystkie te właściwości, wyżarzanie musi być przeprowadzane i tylko w niskiej temperaturze.
4. Odporność na wibracje stopu aluminiowo-magnezowego była dość wysoka i wyniosła 130 MPa.
5. Zaawansowana technologia. Oznacza to, że spawalność stopu należy do pierwszej kategorii, czyli gęstości iwytrzymałość spoiny jest prawie równa wytrzymałości materiału stałego. Ponadto ciągliwość jest bardzo wysoka, a wydłużenie przy ściskaniu wynosi 20%.

Zastosowanie materiału

To właśnie stop AMg-6 stał się najbardziej powszechny. Dostarczany jest na rynek materiałów budowlanych w postaci prętów, kanałów, blach, narożników o różnych wymiarach. Części te są najczęściej stosowane, gdy konieczne jest stworzenie konstrukcji spawanej z ograniczeniem masy przedmiotu. Materiał ten może być również z powodzeniem stosowany do produkcji poszycia zarówno wewnętrznego, jak i zewnętrznego dla szerokiej gamy pojazdów mechanicznych. Dodatkowo można z niego wykonać zbiorniki, które nadają się do transportu np. oleju.