Алюминий марки АМц

Химический состав в % сплава АМц
Fe	до 0,7
Si	до 0,6
Mn	1 — 1,6
Ti	до 0,2
Al	96,35 — 99
Cu	до 0,15
Mg	до 0,2
Zn	до 0,1

Характеристика и применение алюминия АМц: Коррозионно-стойкие сплавы на основе систем Al—Мn и Аl—Mg. Сплавы типа АМц, АМг2, АМг6 не упрочняются термической обработкой. Они отличаются высокой пластичностью, хорошей свариваемостью и высокой коррозионной стойкостью. Обрабатываемость резанием улучшается с увеличением степени легированности сплавов. Сплавы используются в отожженном, нагартованном и полунагартованном состояниях.

Применяются для изделий, получаемых глубокой вытяжкой, сваркой, от которых требуется высокая коррозионная стойкость (трубопроводы для масла и бензина, радиаторы тракторов и автомобилей, сварные бензобаки), а также для заклепок, корпусов и мачт судов, узлов лифтов и подъемных кранов, рам транспортных средств и др.

Коррозионные свойства сплава АМц: сплав АМц — наиболее распространенный сплав системы А1-Мn — в отожженном состоянии имеет коррозионную стойкость, близкую к коррозионной стойкости чистого алюминия. Введение в сплав марганца благоприятно влияет в связи с тем, что он образует с железом интерметаллические соединения (Мn, Fe)Al, AlFeMnSi и другие с достаточно отрицательным электродным потенциалом и тем самым нейтрализует катодное влияние железа и повышает защитные свойства оксидной пленки на алюминии. Этим можно объяснить, что иногда в атмосферных условиях коррозионная стойкость сплава АМц становится выше коррозионной стойкости алюминия. Положительная роль интерметаллических соединений проявляется также в образовании структурной анизотропии, которая способствует торможению развития коррозии в направлении, перпендикулярном поверхности полуфабриката.

В то же время на сплаве АМц проявляется и отрицательная роль коррозионной анизотропии. Если нагартовка повышает коррозионную стойкость алюминия (повышается сопротивление питтинговой коррозии), то для сплава АМц она может уменьшать ее — появляются предпосылки к расслаивающей коррозии. Эта тенденция увеличивается пропорционально степени нагартовкн и ее связывают с образованием микронадрывов вблизи твердых интерметаллических включений МnА1₆. Поэтому введение в сплав большого количества других элементов, способствующих образованию интерметаллических соединений, например титана, ухудшает его коррозионную стойкость в нагартованном состоянии. Однако с учетом изложенных выше закономерностей, по-видимому, более существенное влияние на расслаивающую коррозию сплава АМц могут оказывать интерметаллидные соединения марганца с железом в качестве катодов, поскольку концентрация последнего в сплаве достаточно велика (до 0,7 %).

В полунагартованном состоянии, особенно при условии получения листов по схеме НТМО, т.е. частичным отжигом, чувствительность сплава АМц к расслаивающей коррозии мала. По существу коррозия развивается по питтинговому механизму только в местах развития коррозионных очагов наблюдается локальное вспучивание металла, которое отмечается и для многих других сплавов, имеющих структурную анизотропию. Глубина коррозии при этом не больше, а, как правило, даже меньше вследствие положительного эффекта коррозионой анизотропии. По этой причине такое локальное отслаивание не оказывает отрицательного влияния на долговечность конструкций. Оно может только оказывать влияние на декоративный вид анодированных конструкций вследствие локального нарушения анодно-оксидной пленки. Увеличение степени деформации при нагартовке приводит к усилению интенсивности расслаивающей коррозии. Хотя и в этом случае опасность расслаивающей коррозии не достигает таких пределов, как для высоколегированных сплавов, однако в промышленной атмосфере повышенной агрессивности степень РСК достаточно велика.

Увеличение содержания меди до 0,2 % повышает сопротивление расслаивающей коррозии нагартованных полуфабрикатов из сплавов системы Аl-Мn. По-видимому, введение меди в сплав облагораживает потенциал пробоя и вследствие этого уменьшает вероятность зарождения и распространения подповерхностной коррозии вблизи катодных интерметаллическнх фаз.

Особенности прессования алюминиевых сплавов АМц (и подобных): все алюминиевые сплавы, в некоторой степени условно, можно разделить на три группы.

К первой относятся технический алюминий и малолегированные сплавы типа АД31, АМц и др., которые во всем диапазоне температур горячего прессования без смазки допускают (при прочих равных условиях) высокие скорости истечения (до 50—100 м/мин) без образования поверхностных трещин.

Ко второй группе относятся сплавы типа АВ, 01915, АМг2 и др. Эти сплавы допускают средние скорости истечения (5— 20 м/мин).

Третья группа — высоколегированные сплавы и сплавы с повышенным содержанием меди, которые склонны к образованию трещин, и при прессовании их без смазки возможны только низкие скорости истечения (0,5—5 м/мин). Типичные сплавы этой группы — АМг6, Д16, В95 и др.

Наряду с указанными выше факторами при определенных условиях для скорости истечения существуют и другие ограничения.

Так, при прессовании сплавов первой группы ограничения скорости истечения могут быть вызваны техническими возможностями оборудования. Особенно это связано со скоростными характеристиками гидропривода, так как в общем случае развиваемые им скорости движения прессового инструмента и давление (при прочих равных условиях) связаны между собой строгой зависимостью — повышение скорости уменьшает давление, передаваемое на инструмент. При этом давление прессования будет равно развиваемому прессом при определенной скорости движения инструмента и дальнейшее повышение скорости становится невозможным.

Кроме того, ограничения скорости истечения металла могут создавать и другие факторы, как например производительность уборочных устройств, возможности системы регулятора скорости быстро увеличивать ее в начале и уменьшать в конце рабочего хода, особенно при короткой длине заготовок, и т. д.

Повышению скоростей истечения при прессовании алюминиевых сплавов способствует:

1. Снижение температурного интервала нагрева заготовок перед прессованием.

2. Проведение гомогенизации литых заготовок (особенно для сплавов второй и третьей группы).

3. Применение технологических смазок и покрытий инструмента, снижающих контактное трение, что повышает для третьей группы сплавов скорость истечения в 2—3 раза.

4. Применение конструкций матриц (особенно конструкций каналов), которые наиболее полно выравнивают скорости истечения отдельных элементов прoфилей.

5. Применение технологических напусков в виде ребер жесткости при прессовании тонкостенных и широкополочных профилей.

6. Применение местного охлаждения канала матрицы, снижающее температуру выходящего изделия, но не снижающее существенно температуру в пластической зоне.

7. Создание противодавления за счет меньшей конусности канала матрицы или приложения внешней силы, что снижает растягивающие напряжения в поверхностных слоях изделий.

Указанные и другие мероприятия, вытекающие из анализа рассмотренных выше особенностей течения металла при прессовании алюминиевых сплавов и факторов, влияющих на скорость истечения, позволяют в отдельных случаях значительно превысить указанные скорости истечения для каждой группы сплавов.

Конструкции прессового инструмента

Большое, а иногда и решающее влияние на качество поверхности, точность размеров, допустимые скорости истечения прессуемых изделий и другие показатели оказывает конструкция матрицы, в частности форма ее канала, конструкция иглы и пресс-шайбы.

К технологическим элементам конструкции инструмента относятся:

1. Форма и размеры выходного сечения канала матрицы, которые должны учитывать упругие, деформационные и температурные изменения его в процессе прессования, упругую деформационную и термическую усадку прессуемого профиля и внеконтактную

пластическую деформацию металла, связанную с неравномерностью истечения отдельных элементов профиля и наличием радиальной составляющей у скорости течения отдельных частиц металла.

2. Форма и длина калибрующих поясков канала матрицы, позволяющие менять сопротивление истечению отдельных элементов профиля.

3. Радиусы скругления выходных и входных кромок канала матрицы, оптимальная величина которых с точки зрения качества поверхности изделий и скоростей истечения неодинакова для различных групп сплавов.

4. Входные, или так называемые «тормозные» углы на рабочем пояске матрицы, создающие дополнительные сопротивления истечению металла.

5. Распорные углы для компенсации усилий, сжимающих канал матриц при прессовании.

6. Углы наклона образующей рабочей поверхности матрицы и переход от поверхности контейнера к поверхности матрицы, играющие большую роль при прессовании со смазкой.

7. Переходные каналы, так называемые «карманы», у матриц при прессовании профилей периодического сечения, их форма, размеры, радиусы скругления.

8. Привязка профиля в плоскости матрицы относительно оси прессования, влияющая на перераспределение объема металла заготовки по участкам, из которых образуются отдельные элементы профиля, а следовательно, и на характер течения металла.

9. Расстояние между каналами многоканальных матриц и их расположение относительно оси прессования, оказывающие влияние на стабильность геометрических размеров и степень неравномерности скорости истечения.

10. Толщина матрицы, оказывающая большое влияние на деформацию изгиба ее отдельных элементов, что существенно изменяет размеры прессуемых изделий и снижает стойкость при производстве профилей с полузамкнутыми полостями (особенно у матриц консольного типа).

11. Конструкция гребня, форма, размеры и расположение каналов для пропуска металла и объем «камеры» сварки у матриц с вмонтированной иглой для получения полых профилей. Эти элементы влияют на стойкость матриц, потребное давление прессования, качество сварного шва, геометрические размеры и поверхность изделий.

12. Конусность игл, глубина ступеней конуса и радиусы переходов у ступенчатых игл, применяемых для производства труб постоянного и переменного сечения, определяющие перепад размеров трубы по длине, протяженность перехода размеров у труб переменного сечения и форму этого перехода.

13. Размеры и форма прессшайб, которые определяют толщину «рубашки» при прессовании без смазки, величину затечки, форму прессостатка, характер распрессовки при прессовании со смазкой.