Сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu (В91, 1953, В95, В95пч, В93, 1933, В96, В96ц)

Большинство сплавов системы Al—Zn—Mg—Си отно­сится к группе высоколегированных и соответственно высокопрочных сплавов. По уровню прочностных харак­теристик они превосходят многие малолегированные сплавы на железной и титановой основе. Вследствие вы­сокого содержания основных элементов (цинка, магния» меди) эти сплавы весьма трудоемки в металлургическом производстве, а следовательно, дороги и поэтому их при­меняют только там, где требуется высокая удельная прочность.

Сплав 1953 имеет преимущество перед сплавом Д16Т по сопротивлению общей коррозии в электролитах в ши­роком диапазоне pH и температур, по сопротивлению коррозионному растрескиванию, коррозионной усталости и расслаивающей коррозии, но уступает сплаву Д16Т по чувствительности к контактной коррозии. К чис­лу других преимуществ сплава 1953 относятся его высо­кая прочность и возможность прессования с более вы­сокими скоростями истечения, чем у сплава Д16 (на 15— 20%).

Повышенная чистота сплавов 1933, В95пч, оч, 1953 обеспечивает получение полуфабрикатов с повышенной пластичностью и более высокими значениями вязкости разрушения К_Ic).

Коррозионные свойства сплавов рассматриваемой си­стемы в основном определяются степенью рекристалли­зации полуфабрикатов и условиями термической обра­ботки и в первую очередь режимами старения.

Полуфабрикаты из указанных сплавов, состаренные на максимум прочности по изотермическому режиму при температуре ниже критической температуры раствори­мости зон ГП (традиционный режим старения Т1), име­ют низкое сопротивление к самым опасным видам кор­розионного разрушения — коррозионному растрескива­нию и расслаивающей коррозии. Только двухступенча­тое старение с температурой па второй ступени выше критической и при выдержке, обусловливающей перестаривание материала на 1,5—5 %, обеспечивает резкое увеличение сопротивления коррозионному растрескива­нию (режим ТЗ). Повышение сопротивления рас­слаивающей коррозии наблюдается при меньших степе­нях перестаривания (режим Т2).

По степени понижения уровня прочностных характе­ристик для крупногабаритных полуфабрикатов сплавы можно расположить в ряд: В96ц, 1933, В93, В96 1953 и В95. Для коррозионных характеристик такого ряда со­ставить нельзя, поскольку они во многом определяются технологией изготовления. По совокупности коррозион­ных и механических свойств наиболее перспективным из рассмотренной серии сплавов является сплав 1933.

Определенный интерес представляют сплавы систе­мы Al—Zn—Mg—Си с пониженным содержанием леги­рующих элементов. В некоторых случаях их относят к сплавам системы Al— Z n—Mg, как это было сделано для сплава 1925. К этой группе сплавов относят также сплав В91. По коррозионной стойкости этот сплав приближа­ется к лучшим сплавам системы Al—Mg—Si. В то же время он превосходит их по прочности. К недостаткам сплава B91 следует отнести его более высокую, чем у сплавов системы Al—Mg—Si, чувствительность к остро­му надрезу, особенно при циклическом нагружении. К несомненным достоинствам относятся более высокое сопротивление коррозионной усталости и малая скорость распространения усталостной трещины.

В последнее время скорректирован состав ковочного сплава В93: ограничено содержание железа (~0,15%) и введен цирконий в количестве 0,12 — 0,18 %. Этому сплаву присвоена марка 1933. Поковки и штамповки из него имеют высокое сопротивление РСК (~2 балла) и КР. Значение Ϭ_кр в состояниях Т2 и ТЗ равны 200 и >300 МПа соответственно. Для полуфабрикатов из этого сплава характерны довольно высокие значения порого­вого коэффициента интенсивности напряжений при кор­розионном растрескивании, достигающие величины 25 МПа м¹/², что несколько выше, чем для аналогичных полуфабрикатов из сплава В95пч ТЗ. В состояниях Т2и ТЗ все сплавы имеют также высокое сопротивление об­щей коррозии, как по потере массы, так и по глубине питтинговой коррозии.

Как видно, коррозионные свойства всех сплавов системы Al—Zn—Mg—Си довольно высоки и заметно превосходят коррозионные характеристики по­луфабрикатов высокопрочных сплавов других систем.

Дата добавления: 2015-08-17