Приветствую, Самоделкины!
Слышали что-нибудь про алюминиевую броню и закаленный алюминий? В этой статье разберем, как сделать высокопрочный сплав алюминия похожий по составу на тот, который используют в военных целях при создании бронепластин, произведем его закалку и проверим твердость полученного сплава при помощи алмазного конуса. И да, стоит отметить, что делать этот сплав мы будем из самых обыкновенных алюминиевых банок, так как эти самые обычные и простые алюминиевые банки на самом деле не такие уж и простые, как может показаться на первый взгляд.
Дальнейшая инструкция взята с YouTube канала «Огненное ТВ».
Изначально броня из алюминия разрабатывалась главным образом для защиты летательной техники, в частности самолетов.
В качестве брони использовали алюминиевый высокопрочный сплав В95. Это всем известная высокопрочная дюраль, которая до сих пор используется при производстве деталей самолетов, спортивного инвентаря, а также почетно заняла свое место и в автомобилестроении, и даже в караблестроении. Также из данного сплава делаются некоторые детали космических кораблей.
Затем алюминиевая броня перекочевала на танки, и прочую бронетехнику, так как ее характеристики (в первую очередь вес) позволяли значительно облегчить боевые машины и к тому же обеспечить довольно хорошую противопульную и противоосколочную защиту.
Конечно же врятли кому-то из нас потребуются бронепластины, но вот прочный алюминиевый сплав для литья и фрезеровки всяких ответственных деталей — это уже штука нужная и очень полезная.
Алюминиевая банка на самом деле изготовлена не из одного только алюминия. Стенки банки сделаны из сплава алюминия с высоким содержанием марганца, но легко вытягивается, а вот крышка и ключ сделаны из сплава с высоким содержанием другого металла — магния, этот сплав уже обладает куда большей твердостью.
Итак, начнем эксперимент. Чтобы получить достаточное количество металла для экспериментов придется потрудиться, так как сперва придётся выпить пару банок напитков, находящихся в этих банках.
Так же, так как эти два сплава имеют различные свойства, то нам придется отделить один сплав от другого.
Плюс ко всему на стенках банок нанесен защитный лак, краска, а также на внутренней поверхности осталось много сахара и прочей органики. Если начать плавить банки в печи в таком виде, то будет очень много дыма, поэтому стоит предварительно обжечь их на открытом воздухе, на улице.
Чтобы плавить алюминиевые сплавы необходим специальный флюс, состоящий из хлорида натрия и хлорида калия в соотношении 50 на 50. Флюс не жалеем и подсыпаю его после каждой новой порции металла.
Затем полученный металл разливаем в простые формы из увлажненного песка.
На данном этапе, чтобы получить 1,5 кг алюминиево-марганцевого сплава, автор переплавил огромное количество банок, примерно 170 штук.
Теперь можно приступать к переплавке крышек. Но так как состав у них немного отличается, нужен другой флюс, состоящий уже из хлорида магния и хлорида калия. Данный флюс тоже стоит добавлять после каждой новой порции загружаемого металла.
В результате, чтобы получить 640 грамм алюминиево-магниевого сплава, пришлось переплавить 400 крышек.
Кстати, обратите внимание, сплавы даже по виду заметно отличаются друг от друга.
Сплав с марганцем более гладкий, и если посмотреть на него поближе, то можно увидеть небольшие кристаллические структуры выступающие на поверхности из-за медленного остывания.
Поверхность сплава с высоким содержанием магния, просто усыпана кристаллическими узорами.
Если ударить марганцевый сплав о магниевый, то можно заметить, что на марганцевом остается заметная вмятина, а на магниевом почти не остается следов. Далее полученные слитки аккуратно фрезеруем, снимая металл тонкими слоями, чтобы получить максимально гладкую поверхность.
Теперь давайте попробуем сделать более сложный, но более прочный сплав в95. Чтобы получить такой же состав, потребуется взять марганцевый сплав, добавить к нему столько же магниевого сплава плюс добавить еще медь и цинк.
Медь достаем из гостовских проводов. Жила провода сделанного по ГОСТу будет состоять практически из чистой меди более чем на 99,9%.
С цинком сложнее. Тут есть 2 варианта: 1) Купить чистый цинк в гранулах; 2) Цинк можно достать из корпусов солевых батареек, они состоят на 95 с лишним процентов из цинка, на 4% из меди и незначительное количество примесей других металлов.
Флюс в данном случае снова требуется с хлоридом магния, так как магния много, около 2,5%. Чтобы на 100% убедиться, что сплав получился однородным, автор решил продержать всю эту смесь в расплавленном состоянии еще не менее получаса, и еще пару раз тщательным образом перемешать.
Слитки вновь простые прямоугольной формы.
Получившийся слиток не похож по структуре на предыдущие. В нем кроме кристаллов видны какие-то нитеобразные формы. Похоже, что подробные структуры пронизывают весь слиток, и если он внешне так сильно отличается от предыдущих, то и соответственно его свойства также должны отличаться.
После остывания сплава можно приступать к фрезеровке поверхности.
А теперь, как говорится почувствуйте разницу, просто небо и земля! Довольно хорошо видно различие в качестве обработки.
Сплавы с марганцем и магнием не являются термически упрочняемыми, другими словами их нельзя закалить. Другое дело сложный дюралевый сплав, который мы в результате получили, вот его можно закалить. Заготовку необходимо разогреть до температуры 470 градусов, а потом резко охладить в воде. При этом скорость остывания должна быть не менее 300 градусов в секунду.
После закалки следует стадия старения сплава, во время которой он наберет свою прочность. Для искусственного старения можно поднять температуру в печи до 130 градусов и продержать заготовку в ней около суток (от 16 до 24 часов).
Итак, после отливки прошло двое суток, все сплавы набрали практически максимальную твердость, теперь можно их сравнить. Для сравнения прочности полученных сплавов воспользуемся алмазным конусом. Такие конусы применяются в промышленных измерителях твердости.
Для теста каждую заготовку необходимо установить строго перпендикулярно конусу. Далее подвешиваем груз, чтобы он оказывал одинаковое давление на все образцы.
После этого получаются аккуратные круглые отпечатки. По диаметру этих отпечатков можно легко определить какой сплав тверже.
Как видим, марганцевый спав получился мягким, так как отпечатки довольно крупные.
Отпечатки на сплаве с высоким содержанием магния, если присмотреться, немного меньше в диаметре.
Далее слиток более сложного сплава, но без термообработки:
Заметна просто огромная разница, отпечатки в диаметре гораздо меньше, а значит и твердость сплава гораздо выше.
Высокопрочные алюминиевые сплавы по твердости могут сравниться с низкоуглеродистой сталью с ней и будем сравнивать. Возьмем наш высокопрочный алюминиевый сплав и вот такие наручники.
Тут уже так сразу и не скажешь, если хорошенько присмотреться, то видно, что на алюминии отпечатки чуть больше в диаметре, но не на много, а значит твердость сплава приближается к твердости этой стали.
Справочник говорит, что твердость этого сплава должна составлять не менее 125 единиц по бринеллю, в то время как твердость некоторых литейных сталей может быть 110 или 120 единиц. А это значит, что наш сплав действительно тверже некоторых сталей.
Более подробно о проводимых тестах вы можете узнать, посмотрев оригинальный видеоролик автора:
На этом все. До новых встреч!
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: Алюминий Сделай сам Мастерская броня
Источник: