В некоторых случаях полиморфное превращение в металлах сопровождается огромным объемным эффектом, и это приводит подчас к трагическим последствиям. Яркий пример этого — превращение в олове, высокотемпературная модификация которого (белое олово) имеет удельный объем на 25 % меньший, чем низкотемпературная (серое олово). Переход белого олова в серое происходит при -13,5оС , а очень интенсивно при -30oС, и тогда мягкий, пластичный металл внезапно превращается в серый порошок.
Жаропрочные ковочные сплавы на основе системы Аl—Си —Mg—Ni—Fe: АК4, АК4-1
Сплав
Основные компоненты
Примеси (не более)
Си
Mg
Ni
Fe
SI
Ti
Мп
Zn
Ti
Прочие
Каждая
Сумма
АК4
1,9-2,5
1,4—1,8
0,8—1,3
0,8—1,3
0,5-1,2
0,2
0,3
0,1
0,05
0,1
АК4-1 *
1,9—2,5
1,4—1,8
0,8—1,3
0,8-1,3
0,35
0,02-0,1
0,2
0,3
~
0,05
0,1
* В сплаве АК4-1, применяемом для изготовления листов* плит и прессованных профилей, содержание Si должно быть в пределах 0,15—0,25%.
Для уменьшения коробления и поводок закалку деталей сложной конфигурации можно производить в кипящей воде.
Сплавы АК4, АК4—1 хорошо деформируются в горячем состоянии. Характеристики механических свойств полуфабрикатов из сплавов позволяют применять их при повышенных температурах.
Сплавы отличаются невысокой коррозионной стойкостью, склонны к коррозионному растрескиванию. Детали следует анодировать и защищать лакокрасочными покрытиями.
Сплавы удовлетворительно свариваются точечной и роликовой сваркой, хорошо обрабатываются резанием. Жаропрочные ковочные сплавы применяют для изготовления деталей двигателей, работающих при повышенных температурах. Сплав АК4-1 применяют в качестве конструкционного материала (в виде листов, профилей, штамповок) в машиностроении и самолетостроении.
Режимы термической обработки
Сплав
Вид полуфабриката
Режимы старения
Температура, °С
Время, ч
АК4
Прессованные
165-180
10-16
Штамповки, поковки
165-180
10-16
190—200
8—12
АК4-1
Листы плакированные
185-195
9—12
185—195
24
Плиты горячекатаные
190—200
7—9
190-200
24
Штамповки, поковки
185—195
8—12
195—200
24
Характеристики механических свойств поковок и штамповок из сплавов АК4 и АК4-1 (в закаленном и искусственно состаренном состоянии)
Сплав
Вид изделия
Масса, кг
Вдоль волокна
δ, %
Поперек волокна
σв
σ0,2
По ширине
По толщине
НВ
кгс/мм²
σв
σ0,2
δ, %
σвкгс/мм²
δ, %
кгс/мм2
Не менее
АК4
Штамповки
≤100
38
28
5
37
27
4
36
3
100
Поковки
≤700
37
27
4
36
26
3
35
3
100
АК4-1
Штамповки
≤100
40
28
6
38
27
4
38
4
109
100 — 200
38
27
5
38
26
4
37
4
109
Поковки
≤700
38
27
5
38
26
4
37
4
109
Штамповки малых крыльчаток и др.
-
40
-
5
40
-
5
40
5
117
Штамповки больших крыльчаток и др.: перо, диск, ступица
-
39
-
5
39
-
5
39
5
109
-
38
-
4
38
-.
4
38
4
109
Пределы длительной прочности и ползучести (за 100 ч) прессованных полуфабрикатов
из сплавов АК4 и АК4-1