Гранулированные алюминиевые сплавы

Из гранулированных сплавов широкое распространение получили спеченные алюминиевые порошки (САП) и спеченные алюминиевые сплавы (САС).

САП представляет собой смесь алюминия с мелкими (до 10^-6м) частичками Al₂О₃. Эти сплавы получают путем холодного брикетирования исходных смесей, вакуумного отжига и последующего спекания нагретых брикетов под давлением. В структуре САПов находятся дисперсные частички Аl₂О₃, которые эффективно тормозят движение дислокаций и повышают прочность сплава. Содержание этих частичек изменяется от 6…9% (САП-1) до 18...22% (САП-4), соответственно, предел прочности повышается до 450 МПа, а относительное удлинение снижается от 6% до 1…2%.

САПы сохраняют высокую прочность до 350^оС, а при 500^оС предел прочности еще сохраняется равным 100 МПа, в то время как для жаропрочных дураминов предел прочности при этой температуре снижается до 5 МПа.

САПы с 10…12% Аl₂О₃ имеет такую коррозионную стойкость, как и технический алюминий. В отличие от алюминиевых сплавов они не склонны к коррозии под напряжением.

Недостатком САПов является их низкая способность к пластическому деформированию.

САС представляет собой гранулированный алюминиевый порошок с высоким содержанием легирующих элементов (марганца, хрома, титана, циркония, ванадия), нерастворимых или мало растворимых в алюминии.

При литье гранул (0,1…1 мм) центробежным способом капли жидкого металла охлаждаются в воде со скоростями до 10^{8 о}С/с. При этом образуются твердые растворы, которые содержат легирующие элементы в количестве, превышающем их предельную растворимость в равновесных условиях. Например, граничная растворимость марганца в алюминии составляет 1,4%, а при охлаждении с высокой скоростью образуется аномально пересыщенный твердый раствор, содержащий до 5% Mn.

Высокие скорости охлаждения способствуют улучшению структуры сплавов. Если при обычных методах литья наблюдаются грубые первичные и эвтектические выделения интерметаллидных фаз, то в гранулированных алюминиевых сплавах такие включения становятся дисперсными с равномерным расположением в металле, что повышает механические свойства.