Алюминий сплав: особенности, свойства, получение. Состав и марки алюминиевых сплавов, их применение

alexxlab | 03.06.1984 | 0 | Разное

Содержание

В России создали алюминиевый сплав, выдерживающий температуру 400 °C

https://ria.ru/20211101/misis-1756734257.html

В России создали алюминиевый сплав, выдерживающий температуру 400 °C

В России создали алюминиевый сплав, выдерживающий температуру 400 °C – РИА Новости, 01.11.2021

В России создали алюминиевый сплав, выдерживающий температуру 400 °C

Недорогой сплав алюминия, выдерживающий температуру на 100-150 °С больше аналогов, разработали специалисты НИТУ “МИСиС” совместно с другими российскими учеными. РИА Новости, 01.11.2021

2021-11-01T09:00

2021-11-01T09:00

2021-11-01T09:00

наука

технологии

москва

мисис

навигатор абитуриента

университетская наука

алюминий

россия

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/0a/1c/1756735359_0:213:2048:1365_1920x0_80_0_0_0c349b32dc2f67cf931601ac8acac5d2. jpg

МОСКВА, 1 ноя — РИА Новости. Недорогой сплав алюминия, выдерживающий температуру на 100-150 °С больше аналогов, разработали специалисты НИТУ “МИСиС” совместно с другими российскими учеными. По словам авторов, материал позволит существенно снизить вес и углеродный след нового железнодорожного транспорта, авиации и другой техники. Исследование опубликовано в журнале Journal of Alloys and Compounds.Алюминий и большинство сплавов на его основе имеют высокую коррозионную стойкость практически в любых средах – в атмосфере, воде морской и пресной, растворах многих химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Благодаря этому, а также низкому удельному весу, хорошей тепло- и электропроводности, алюминий широко применяется в авиастроении, автомобилестроении, электронике и других сферах.Эффективной заменой дорогим и тяжелым проводникам на основе меди, применяемым сегодня, может стать проволока из алюминиевых сплавов, отметили ученые. Ее применение в летательных аппаратах, скоростном железнодорожном транспорте и другой технике позволит заметно снизить их масса-габаритные характеристики, тем самым обеспечив значительную экономию топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу. Однако методы получения таких сплавов и элементной базы из них сегодня крайне недешевы и весьма трудоемки, сообщили в НИТУ “МИСиС”.Специалисты университета предложили структуру нового сплава на основе алюминия, а также технологию для производства из него проволоки. По словам создателей, материал отличается от аналогов сравнительно низкой стоимостью, простотой изготовления и рядом уникальных физических свойств.Ключевая особенность нового сплава, по словам авторов работы, в том, что около 10 процентов объема материала составляют особые наночастицы с содержанием циркония и марганца, равномерно распределенные в алюминиевой матрице.Сплав изготовлен с использованием электромагнитного кристаллизатора по технологии ElmaCast, разработанной в “НПЦ магнитной гидродинамики” (Красноярск). Последующие деформационно-термическая обработка и аналитические исследования проводились при участии специалистов НИЦ “Курчатовский институт”.В дальнейшем научный коллектив планирует продолжить работы по оптимизации химического состава нового материала и режимов его обработки.

https://ria.ru/20210623/misis-1738091205.html

https://ria.ru/20210311/sverkhprovodnik-1600776584.html

москва

россия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/0a/1c/1756735359_127:0:1947:1365_1920x0_80_0_0_5840f9b398dc462f8a3e4a30c61fbd13.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

технологии, москва, мисис, навигатор абитуриента, университетская наука, алюминий, россия, курчатовский институт

МОСКВА, 1 ноя — РИА Новости. Недорогой сплав алюминия, выдерживающий температуру на 100-150 °С больше аналогов, разработали специалисты НИТУ “МИСиС” совместно с другими российскими учеными. По словам авторов, материал позволит существенно снизить вес и углеродный след нового железнодорожного транспорта, авиации и другой техники. Исследование опубликовано в журнале Journal of Alloys and Compounds.

Алюминий и большинство сплавов на его основе имеют высокую коррозионную стойкость практически в любых средах – в атмосфере, воде морской и пресной, растворах многих химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Благодаря этому, а также низкому удельному весу, хорошей тепло- и электропроводности, алюминий широко применяется в авиастроении, автомобилестроении, электронике и других сферах.

Эффективной заменой дорогим и тяжелым проводникам на основе меди, применяемым сегодня, может стать проволока из алюминиевых сплавов, отметили ученые. Ее применение в летательных аппаратах, скоростном железнодорожном транспорте и другой технике позволит заметно снизить их масса-габаритные характеристики, тем самым обеспечив значительную экономию топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу. Однако методы получения таких сплавов и элементной базы из них сегодня крайне недешевы и весьма трудоемки, сообщили в НИТУ “МИСиС”.

23 июня, 09:00НаукаВ России создан уникальный сплав для авиа и железнодорожного транспорта

Специалисты университета предложили структуру нового сплава на основе алюминия, а также технологию для производства из него проволоки. По словам создателей, материал отличается от аналогов сравнительно низкой стоимостью, простотой изготовления и рядом уникальных физических свойств.

“Наш материал отличается термически стабильной структурой, он выдерживает температуры вплоть до 400 °C. Любые известные алюминиевые сплавы испытывают значительное разупрочнение уже при 250-300 °С. В наш сплав входят медь, марганец и цирконий, что дает уникальное сочетание электропроводности, прочности и термостойкости”, — рассказал старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ “МИСиС” Торгом Акопян.

Ключевая особенность нового сплава, по словам авторов работы, в том, что около 10 процентов объема материала составляют особые наночастицы с содержанием циркония и марганца, равномерно распределенные в алюминиевой матрице.

Сплав изготовлен с использованием электромагнитного кристаллизатора по технологии ElmaCast, разработанной в “НПЦ магнитной гидродинамики” (Красноярск). Последующие деформационно-термическая обработка и аналитические исследования проводились при участии специалистов НИЦ “Курчатовский институт”.

В дальнейшем научный коллектив планирует продолжить работы по оптимизации химического состава нового материала и режимов его обработки.

11 марта, 14:41НаукаУченые синтезировали новый высокотемпературный сверхпроводник

Литейные сплавы алюминий-магний – aluminium-guide.com

Алюминиевые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Легирующие элементы и в деформируемых, и в литейный одни и те же, но в деформируемых сплавах их содержание намного меньше.

Литейные алюминиевые сплавы

Основными легирующими элементами литейных алюминиевых сплавов являются магний, медь и кремний. Они дают качественное изменение природы алюминиевых сплавов. В сплавах Al-Cu, Al-Mg и Al-Mg-Si образуются интерметаллиды, а сплавах Al-Si – эвтектика. Интерметаллиды, особенно в сочетании с эвтектикой, дают возможность применения различных методов термического упрочнения. Другие легирующие элементы – вспомогательные и модифицирующие – применяют в значительно меньших количествах для улучшения заданных механических и физических свойств сплавов.

Сплавы алюминий-магний

Алюминиево-магниевые сплавы являются однофазными бинарными сплавами с уровнем прочности от среднего до высокого и хорошими вязкими свойствами. То, что они являются однофазными, означает, что они не способны повышать свою прочность в результате термической обработки.

Главная особенность этих Al-Mg сплавов состоит в их высокой коррозионной стойкости, в том числе, в морской воде и морской атмосфере. Самая высокая коррозионная стойкость достигается при минимуме примесей – и твердых, и газообразных. Поэтому эти сплавы изготавливают из высококачественных металлов и с особенной тщательностью при его выплавке и разливке. Эти сплавы хорошо свариваются и часто применяются в строительстве для декоративной отделки. Алюминиево-магниевые сплавы легко обрабатываются резанием и имеют привлекательный вид после анодирования.

Сплавы трудные для литья

По сравнению с алюминиево-кремниевыми сплавами все сплавы алюминия с магнием имеют значительно больше проблем при разливке. Они требуют более тщательного проектирования литейных форм и более высокие градиенты температур при затвердевании для получения хороших отливок.

При литье этих сплавов нужно учитывать их повышенную склонность к окислению при плавлении. Это важно еще и потому, что для многих изделий из этих сплавов требуется высокое качество поверхности и дефекты, связанные с оксидами, крайне нежелательны.

Влияние примесей

  • Медь и никель снижают сопротивление коррозии, а также пластичность.
  • Железо, кремний и марганец снижают прочность и пластичность.
  • Олово снижает сопротивление коррозии.

Литейные сплавы серии 5хх.х

В американской и международной классификации алюминиево-магниевые литейные сплавы образуют серию сплавов 5хх.х. Три из них представлены ниже.

Литейный алюминиевый сплав 514.0

Формула сплава: 4Mg

Химический состав:

  • медь: 0,15 % макс;
  • магний: 3,5-4,5 %;
  • марганец: 0,35 % макс.;
  • кремний: 0,35 % макс.;
  • железо: 0,50 % макс.
  • цинк: 0,15 % макс.;
  • титан: 0,25 % макс.;
  • другие: каждый 0,05 %, сумма 0,15 % макс.;
  • алюминий: остальное.

Типичные механические свойства (в состоянии поставки):

  • прочность на растяжение: 145 МПа;
  • предел текучести: 95 МПа;
  • относительное удлинение: 3 %;
  • коэффициент Пуассона: 0,33;
  • модуль упругости: 71,0 ГПа.

Физические свойства:

  • плотность: 2,65 г/см3;
  • температура ликвидус: 630 ºС;
  • температура солидус: 585 ºС.

Технологические свойства:

  • температура плавления: от 675 до 815 ºС;
  • температура разливки: от 675 до 790 ºС;
  • сплав для сварки – 4043.

Литейный алюминиевый сплав 518.0

Формула сплава: 8Mg

Химический состав:

  • медь: 0,25 % макс;
  • магний: 7,5-8,5 %;
  • марганец: 0,35 % макс.;
  • кремний: 0,35 % макс.;
  • железо: 1,8 % макс.;
  • никель: 0,15 % макс.;
  • цинк: 0,15 % макс.;
  • олово: 0,15 % макс.;
  • другие: сумма 0,25 % макс.;
  • алюминий: остальное.

Типичные механические свойства (в состоянии поставки):

  • прочность на растяжение: 310 МПа;
  • предел текучести: 190 МПа;
  • относительное удлинение: 5-8 %.

Физические свойства:

  • плотность: 2,57 г/см3;
  • температура ликвидус: 620 ºС;
  • температура солидус: 535 ºС.

Литейный алюминиевый сплав 520.0

Формула сплава: 10Mg

Химический состав:

  • медь: 0,25 % макс;
  • магний: 9,5-10,6 %;
  • марганец: 0,15 % макс.;
  • кремний: 0,25 % макс.;
  • железо: 0,30 % макс.;
  • цинк: 0,15 % макс.;
  • титан: 0,25 % макс.;
  • другие: каждый 0,05 %, сумма 0,15 % макс.;
  • алюминий: остальное.

Типичные механические свойства (в состоянии поставки):

  • прочность на растяжение: 330 МПа;
  • предел текучести: 180 МПа;
  • относительное удлинение: 16 %.

Физические свойства:

  • плотность: 2,57 г/см3;
  • температура ликвидус: 605 ºС;
  • температура солидус: 450 ºС.

Слитки магния для легирования алюминиевых сплавов

Магний – брат алюминия

Магний во многом похож на алюминий. Плотность магния при 20 °C составляет 1,74 г/см³ – он плавает в жидком алюминии (плотность жидкого алюминия – 2,4 г/см³). Температуры плавления алюминия и магния почти одинаковые: у магния – 650 °C, у алюминия 99,5 % – 657 °C. Поэтому магний прямо загружают в плавильную печь, в отличие, например, от кремния. Чистый кремний имеет высокую температуру плавления, 1415 °C. По этой причине кремний вводят в алюминиевый расплав обычно в составе силумина с содержанием кремния около 12 %. Такой эвтектический алюминиевый сплав Al-Si плавятся при температуре всего лишь около 577 °C.

Фазовая диаграмма алюминий-магний

Источники:

Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1996

Aluminum Alloy Castings: Properties, Processes And Applications – J. Gilbert Kaufman, Elwin L. Rooy

Алюминиевые листы сплав 5083 от компании “Металлоцентр”

Сплавы АМГ5 и ENAW 5083 (АМГ4,5 по ГОСТ) являются близкими аналогами, относятся к сплавам серии 5ХХХ, имеют схожий химический состав и механические свойства. Из-за высокого уровеня содержания легирующих элементов листы этих сплавов на 40-60% прочнее листов АМГ3 (ENAW 5754). Листы АМГ5 (ENAW 5083) обладают отличной коррозионной стойкостью, достаточной пластичностью, хорошо обрабатываются резанием. Высокая прочность и хорошая свариваемость этих сплавов позволяют использовать листы из них в ответственных конструкциях, в том числе в комбинациях с другими сплавами серии 5ХХХ, а также серии 6ХХХ (авиалями).

Технические характеристики: Различное содержание Магния (доля Mg = 4,8-5,8% для АМГ5 и 4,0-4,9% для ENAW 5083) определяет разницу в прочностных характеристиках листов данных сплавов. Листы АМГ5 в мягком состоянии поставки и Листы ENAW 5083 в мягком и полунагартованном состоянии поставки имеют следующие механические свойства (по сравнению с Листами АМГ3М):

 

АМГ3М (5754Н111)

ENAW 5083Н111

АМГ5М

ENAW 5083Н321

Предел прочности, МПа

195

275

275

305

Предел текучести, МПа

90

125

145

215

Отн. Удлинение, %

16

15

15

6

Состояние поставки

отожженные

отожженные

полунагартованные

Интересное замечание: Западные традиции проектирования и подбора сплавов рекомендуют выполнять плоские элементы конструкций (например обшивка корпуса судна) из полунагартованных листов ENAW 5083h421, а элементы требующие операций гибки – из отожженных ENAW 5083Н111. Отметим, что отечественные листы АМГ5М на 16% прочнее листов ENAW5083Н111, что делает их универсальными в применении (против аналога) и не требует введения дополнительного полунагартованного состоянии поставки.

Тем не менее, в нашем ассортименте Вы можете найти широкий выбор листов обеих марок. Сегодня для ведущих европейских производителей стала нормой поставка Листов ENAW5083Н111 с предельными отклонениями геометрических размеров и неплоскостностью в ½ от требований EN, кроме того наша статистика показывает, что импортные листы ENAW5083Н111 имеют запас по пластичности (фактическое относительное удлинение 18-24% против min 15% по EN). Это делает листы ENAW 5083Н111 привлекательными для наших клиентов с точки зрения технологичности их переработки.

Область применения: Листы АМГ5 и ENAW 5083 широко применяются в производстве сосудов под давлением, криогенных установок, военной техники, в аэрокосмической отрасли, судостроении и кораблестроении, химической промышленности, транспортном машиностроении и проч.

Стандарты: Листы АМГ5 изготавливаются с химическим составом по ГОСТ 4784-97, остальные требования к ним нормируются по ГОСТ 21631-76. Листы ENAW5083 выпускаются с химическим составом по EN 573-3, механические свойства и допустимые предельные отклонения регламентируются стандартом EN 485.

Частые ошибки при сварке алюминия

Предпосылки
В большинстве случаев проектировщики металлоконструкций начинают осваивать свое ремесло со стали. Однако при работе с алюминием не стоит полагаться на предыдущий опыт работы со сталью или любыми другими материалами. В этом случае при выборе сплава, типа соединения и процесса сварки следует учитывать характеристики основного металла. Хотя алюминий следует тем же законам механики, что и любые другие металлы, его сварка требует совершенно иного подхода. Несмотря на это, проектирование и сварка алюминиевых конструкций вовсе не обязательно сложнее, чем стальных — просто они другие.


Не выбирайте сплавы с самыми высокими механическими характеристиками

Алюминий в качестве конструкционного материала выбирают в тех случаях, когда остро стоит вопрос снижения веса. Поэтому очень часто конструктор выбирает сплавы с самыми высокими механическими характеристиками. Но нескольким причинам это решение неоправданно. Во-первых, часто главным ограничивающим фактором оказывается не прочность, а прогибание. В таких случаях расчеты должны основываться на модуле упругости, а не прочности на растяжение. Модуль большинства алюминиевых сплавов, будь то с высокими или низкими механическими характеристиками, примерно одинаков (и составляет одну треть от эластичности стали), поэтому использование высокопрочных сплавов себя отнюдь не оправдывает. Вторая, и еще более важная причина — многие из высокопрочных алюминиевых сплавов не поддаются сварке традиционными методами.

 

Когда говорится о том, что тот или иной сплав алюминия «поддается» или «не поддается» сварке, обычно имеется в виду возможность проводить сварку без образования горячих трещин. Сплавы, которые очень склонны к образованию горячих трещин, считаются не подходящими для использования в качестве конструкционных (несущих) металлов, и обычно относятся к категории непригодных к сварке. Образование горячих трещин в алюминии в основном зависит от состава основного и наплавленного металла. Как видно из Рисунка 1, при использовании различных сплавов наблюдается значительное изменение склонности к образованию горячих трещин. Поэтому состав поддающихся сварке сплавов должен оказаться намного больше или намного меньше пикового значения графика склонности к растрескиванию. Иногда, например, в случае сплава 6061, который очень склоннен к растрескиванию при сварке без присадочного материала, этот риск можно сократить до приемлемого уровня за счет добавления кремния или магния. Это позволит изменить свойства металла так, чтобы он не достиг критического уровня чувствительности к растрескиванию. В других случаях, например, сплава 7075, невозможно добиться такого состава присадочного материала, который позволил бы предотвратить образование трещин. Такие сплавы считаются непригодными для сварки.


Рисунок 1:

 

Сплавы алюминия делятся на две группы: пригодные для тепловой обработки и не пригодные. Также они классифицируются по относительной пригодности для сварки.

Сплавы, которые не поддаются тепловой обработке, включают серии 1XXX, 3XXX, 4XXX и 5XXX. В их случае тепловая обработка не позволяет повысить механические характеристики. Этого можно добиться только холодной обработкой (которая также называется механическим упрочнением). Сплавы 1XXX, например, 1100, 1188 и 1350 по сути представляют собой чистый алюминий (99+%). Они относительно мягкие и непрочные, имеют высокую коррозионную устойчивость и обычно используются в тех случаях, когда требуется высокая электропроводимость, например, для изготовления шинопроводов или электрических проводников. Также они хорошо подходят для некоторых задач с потребностью в высокой коррозионной устойчивости. Все эти сплавы легко поддаются сварке.

Сплавы серии 3XXX имеют определенное содержание марганца (Mn), который позволяет сделать их более прочными и увеличить эффективность холодной обработки. Они обладают умеренной прочностью, высокой коррозионной устойчивостью и при этом легко поддаются сварке. Они используются для изготовления систем кондиционирования воздуха и рефрижераторов, ненесущих элементов конструкций и других задач.

Серия 4XXX содержит кремний (Si), который служит для снижения температуры плавления и улучшения жидкотекучести в расплавленном состоянии. Эти сплавы используются в качестве присадочных материалов для сварки и пайки, а также для литья в песчаные и металлические формы. Это самые устойчивые к образованию трещин алюминиевые сплавы.

Серия 5XXX содержат магний (Mg), который позволяет повысить их прочность и способность к механическому упрочнению. Как правило, они обладают очень высокой коррозионной устойчивостью и самой высокой прочностью из всех сплавов, непригодных к тепловой обработке. Чем больше содержание магния, тем выше механические характеристики. Такие сплавы широко доступны в виде листового металла, пластин и полос, и являются самыми распространенными алюминиевыми конструкционными сплавами. Как правило, они не поставляются в виде тянутого профиля ввиду дороговизны этого процесса. В большинстве случаев они легко поддаются сварке, с присадочным материалом или без. Однако сплавы Al-Mg склонны к образованию трещин при доле содержания магния 2,5%, поэтому при сварке таких сплавов, как 5052, нужно проявлять определенную осторожность. В частности, эти сплавы не подходят для автогенной сварки (т. е. без использования присадочных материалов). Для снижения риска образования трещин следует использовать сплавы с высоким содержанием Mg, например, 5356.

Сплавы, пригодные к тепловой обработке, относятся к сериям 2XXX, 6XXX и 7XXX. Серия 2XXX — это высокопрочные сплавы Al-Cu, которые в основном используются в аэрокосмической отрасли. В некоторых средах они могут проявлять низкую коррозионную устойчивость. В целом, большинство сплавов этой серии относят к не поддающимся сварке. 2024 является хорошим примером того, как непригодный для сварки сплав часто становится выбором проектировщиков благодаря своей высокой прочности. Он часто используется для изготовления авиационных рам, но там он почти всегда скрепляется заклепками. Этот сплав очень склоннен к образованию трещин и не поддается сварке обычными методами.

Единственными двумя распространенными конструкционными сплавами серии 2XXX можно назвать: 2219 и 2519. Сплав 2219 легко поддается сварке и, например, применялся для изготовления внешних топливных баков космических шаттлов. Этот сплав пригоден для сварки благодаря повышенному содержанию меди — около 6%. Родственным сплавом является 2519, который тоже хорошо поддается сварке. Он предназначен для производства бронированных автомобилей. Хотя из этого правила есть определенные исключения, конструктор должен считать все остальные сплавы серии 2XXX не поддающимися сварке.

Серия 6XXX используется для изготовления металлоконструкций чаще всего. Они обладают сравнительно высокой прочностью (хотя не такой высокой, как 2XXX и 7XXX) и высокой коррозионной устойчивостью. Чаще всего они поставляются в виде тянутого профиля. Более того, если конструктор закажет тянутый профиль, можно быть практически уверенным, что ему поставят сплав серии 6XXX. Сплавы 6XXX также могут поставляться в виде листового металла, пластин и прутков. Они являются самыми распространенными конструкционными металлами, которые пригодны для тепловой обработки. Хотя все сплавы этой серии склонны к образованию трещин, они считаются пригодными к сварке и часто используются. Однако в этом случае во избежание растрескивания требуется достаточный объем подходящего присадочного материала.

Чаще всего конструкторы сталкиваются с проблемами в случае сплавов 7XXX. Это сплавы Al-Zn или Al-Zn-Mg-Cu с очень высокой прочностью, которые часто используются в аэрокосмической отрасли, и поставляются в форме листов, пластин, штампованных заготовок и прутков, а также тянутого профиля. Если не считать несколько нижеуказанных исключений, конструктор должен считать сплавы 7XXX не поддающимися сварке. Самым распространенным из них является сплав 7075, который ни в коем случае нельзя сваривать для использования в качестве конструкционного материала. Кроме того, во многих средах эти сплавы подвержены коррозии.

Некоторые из сплавов 7XXX не следуют общему правилу и поддаются сварке. Это сплавы 7003 и 7005, которые часто имеют форму тянутого профиля, и 7039, который чаще всего поставляется в виде пластин и листового металла. Сегодня эти материалы чаще всего используются для изготовления рам велосипедов и бейсбольных бит методом сварки. Эти сплавы хорошо поддаются сварке и часто имеют более высокие сварочные характеристики в состоянии после сварки по сравнению со сплавами 6XXX и 5XXX.

Кроме того, есть еще одно исключение. Существует несколько сплавов, которые используются для изготовления формовочных плит для отрасли инжекционного прессования. Эти сплавы, например, Alca Plus, Alca Max и QC-7, очень схожи по составу с 7075 и 2618. Конструктор ни в коем случае не должен использовать эти сплавы для сварки в целях строительства. Но при этом допускается сварка таких сплавов для исправления дефектов механической обработки и восстановления форм. Это допустимо, потому что при такой сварке металл подвергается достаточно небольшому напряжению и сварка производится при сжатии.

Итак, мы постарались обратить внимание на следующее:

    Во-первых, при проектировании каких-либо конструкций недостаточно просто просмотреть список алюминиевых сплавов и выбрать самый прочный.
    Помните, что многие высокопрочные алюминиевые сплавы не поддаются сварке. Убедитесь, что выбранный Вами сплав пригоден для сварочных работ.
    Помните, что одни сплавы и серии сплавов подходят для определенных задач больше, чем другие

Еще одна особенность сварки алюминия: не ожидайте, что механические характеристики основного и наплавленного металла будут эквивалентными.


Почему наплавленный металл не такой прочный, как основной?
Обычно проектировщики стальных конструкций исходят из того, что металл наплавления будет обладать такими же механическими характеристиками, как и основной. Поэтому можно ошибочно заключить, что то же самое относится и к алюминию. В большинстве случаев сварки алюминия наплавленный металл шва обладает более низкими механическими характеристиками, чем основной металл.


Сплавы, не поддающиеся тепловой обработке 
Сплавы этой категории (то есть серии 1XXX, 3XXX, 4XXX и 5XXX) изготавливаются методами холодной обработки: намотки рулонов, волочения и т. д. После холодной обработки сплаву присваивается обозначение состояния термообработки F (после отливки). Затем сплавы часто проходят тепловую обработку отжигом, после чего им присваивается класс термообработки O (отожженное). Многие сплавы продаются именно в этом состоянии. Поэтому правильное обозначение пластин сплава 5083 после прохождения намотки и отжига — 5083-O. Одно из главных преимуществ этих сплавов — это возможность значительно повысить механические свойства при холодной обработке после отжига. На Рисунке 2 показано, как изменяются характеристики нескольких сплавов после холодной обработки различной интенсивности. Например, в случае сплава 5086 предел текучести возрастает примерно со 125 МПа до 275 МПа и после этого считается подвергнутым деформационному упрочнению. Полное обозначение такого сплава — 5056-h46. Обозначение термообработки H несколько неоднозначно, потому что относится к нескольким вариантам обработки. Однако последняя цифра всегда означает интенсивность обработки сплава, где 9 — самое высокое возможное значение.


 


Рисунок 2


 

Одна из самых частых ошибок при проектировании сварных металлоконструкций с использованием сплавов, которые не поддаются тепловой обработке — это случаи, когда конструктор просматривает таблицу механических характеристик сплавов, не обращает внимания на класс термообработки «О» и выбирает сплав после самого сильного отжига, потому что он имеет самые высокие механические характеристики. С первого взгляда это может показаться разумным, но на деле тепло от сварки часто оказывает локальное отжигающее воздействие, что значительно ослабляет металл в зоне теплового воздействия. На Рисунке 3 показан примерный график зависимости предела прочности и текучести от расстояния от шва. Если делать расчеты на основе свойств металла после деформационного упрочнения, то допустимое напряжение должно быть выше фактического предела текучести в зоне теплового воздействия. Хотя это может показаться противоречащим здравому смыслу, независимо от степени изначальной тепловой обработки характеристики в зоне теплового воздействия после сварки станут равны характеристикам материала в отожженном состоянии (класса О).: Поэтому проект должен быть основан на характеристиках металла в отожженном состоянии, а не закаленном. По этой же причине нет смысла покупать дорогостоящие закаленные сплавы для последующей сварки. Выберите для проекта отожженный сплав и при необходимости увеличивайте толщину материала.


 


Рисунок 3

Учитывая вышесказанное, было бы логично поинтересоваться, можно ли что-нибудь сделать, чтобы восстановить свойства материала после сварки закаленного материала. К сожалению, ответ на это почти всегда отрицательный. Единственный способ увеличить механические свойства таких материалов — это механическая обработка, а в случае сварных металлоконструкций это почти всегда непрактично.


Сплавы, пригодные для тепловой обработки 
При сварке сплавов, пригодных для тепловой обработки, ситуация несколько отличается. Тепловая обработка заключается в нагревании материала до примерно 540°C, выдерживании температуры в течение определенного времени и последующем закаливании в воде. Эта операция проводится для того, чтобы растворить все легирующие элементы и удержать их в таком состоянии при комнатной температуре. Такая тепловая обработка называется T4 и она обеспечивает намного более высокую прочность по сравнению с отожженным металлом. В случае некоторых сплавов прочность может увеличиться еще больше в ходе «естественного старения» при комнатной температуре. На это может уйти от нескольких дней до нескольких недель. После этого металл будет сохранять свои свойства в течение десятилетий. Поэтому материалы T4 очень стабильны и их характеристики остаются неизменными на протяжении всего срока эксплуатации.

Однако большинство сплавов все же подвергают дополнительной тепловой обработке, чтобы обеспечить еще большие механические характеристики. Такая обработка заключается в выдерживании материала при температуре около 205°C в течение нескольких часов. В это время легирующие элементы, которые были расплавлены в ходе предыдущей тепловой обработки, контролируемым образом образуют отложения, что увеличивает прочность сплава. Такое состояние металла обозначается T6 (или состояние искусственного старения). Это самый распространенный вид материалов после тепловой обработки.

Напомним, что система обозначения состояний металлов намного сложнее этих примеров, но хорошее понимание состояний T4 и T6 поможет избежать большинства самых распространенных ошибок при сварке алюминия. Важно отметить, что поддающиеся тепловой обработке сплавы также могут быть подвергнуты механическому упрочнению, что еще больше осложняет классификацию состояния металла.

Помните, что искусственное старение проводится при около 205°C. Температура в зоне теплового воздействия всех процессов сварки намного выше. Поэтому сварка представляет собой дополнительную тепловую обработку в зоне теплового воздействия. Некоторые сплавы подвергают закалке твердого раствора без полиморфного превращения, а некоторые  в зоне теплового воздействия оказываются передержанными. Это приводит к снижению механических характеристик материала, особенно если сравнивать состояние после сварки с состоянием T6. Например, минимальный заявленный предел прочности на разрыв согласно ASTM B209 для 6061–T6 составляет 275 МПа. Большинство строительных кодексов требуют, чтобы предел прочности на разрыв в состоянии после сварки составлял  минимум 165 МПа, что отражает значительное снижение характеристик.

При составлении проектов с использованием сплавов, не поддающихся тепловой обработке, конструктор не должен основывать расчеты на характеристиках основного металла. Для этого нужно использовать реальные показатели в состоянии после сварки. Трудно дать универсальный ответ на то, какими именно они должны быть. Это в большой степени зависит от сплава и исходного состояния сплава. При этом лучше ориентироваться на требования к механическим характеристикам алюминиевых сплавов в состоянии после сварки, которые указаны в большинстве стандартов проектирования.

Однако в случае сплавов, которые поддаются тепловой обработке, существует несколько способов восстановить механические характеристики основного металла. На Рисунке 4 показан график нагрузки на растяжение по сравнению с расстоянием от соединения для сплава 6061, на котором видны изменения в металлах T4 и T6 после сварки (AW) и после искусственного старения (PWA). Состояние PWA подразумевает проводимую после сварки процедуру искусственного старения при температуре 205°C в течение 1 часа. Эта процедура позволяет значительно увеличить механические характеристики металлов в исходном состоянии T4 и T6. Более того, иногда даже более предпочтительно вести сварку в состоянии T4 и после этого провести искусственное старение.


Рисунок 4

Наконец, обсудим еще одну альтернативу. Если после сварки проводится тепловая обработка всей конструкции (например, растворяющая термообработка при 540°C, закалка, старение при 205°C), все свойства материала (даже в сварном соединении) восстановятся и станут эквивалентны состоянию T6. Данная практика обычно относится к небольшим изделиям, например, рамам велосипедов, потому что для более крупных конструкций она непрактична. При этом закалка обычно приводит к достаточно сильному искажению конструкции, из-за чего перед старением требуется выпрямление.


Заключение

При проектировании конструкций из алюминия слишком часто не учитываются различия между алюминием и сталью. Подводя итоги, частые ошибки включают:

    Не все алюминиевые сплавы поддаются сварке. Как правило, алюминиевые сплавы с самыми высокими механическими характеристиками хуже всего поддаются сварке
    Механические характеристики наплавленного металла обычно ниже характеристик основного металла
    Материал в зоне теплового воздействия будет обладать характеристиками отоженного металла независимо от исходного состояния.
    В случае сплавов, которые поддаются тепловой обработке, механические характеристики в состоянии после сварки будут значительно ниже характеристик металла в состоянии T6.
    Тепловая обработка после сварки позволяет восстановить механические характеристики наплавленного металла

7000 серия алюминиевых сплавов | Сплав Al-Zn-Mg-Cu

Класс алюминиевого сплава Применение
Алюминиевый сплав 7075 Алюминиевый сплав 7075 для изготовления рамы самолета, пресс-форм и конструкционных деталей с высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Запрос
Алюминиевый сплав 7050 Алюминиевый сплав 7050 для изготовления конструкционных деталей летательных аппаратов, таких как толстые пластины из алюминиевого сплава, экструзионные детали, повязки по индивидуальному заказу и поковки штампов. Этот вид алюминиевого сплава обладает высокой устойчивостью к коррозии, стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением, выносливостью, а также высокой вязкостью разрушения. Запрос
Алюминиевый сплав 7A04 Алюминиевый сплав 7А04 предназначен для изготовления швов, шурупов и тяжелых деталей самолета, таких как балочная балка, рама, ребра крыла, выносные механизмы и т.д Запрос
Алюминиевый сплав 7005 Алюминиевый сплав 7005 для производства экструдированных материалов, сварных конструкций с высокой прочностью и вязкостью, таких как автомобильная ферменной конструкции, автомобильные стержни и контейнеры для транспортных средств, большие теплообменники, сварные детали без термообработки для раствора, а также для создания спортивного оборудования, такого как теннисная ракетка и бейсбольная бита. Запрос
Алюминиевый сплав 7039 Алюминиевый сплав 7039 для изготовления рефрижераторных контейнеров, низкотемпературной аппаратуры и резервуаров, противопожарного оборудования работающего под давлением, военной техники, брони, ракетных иделий и т.д. Запрос
Алюминиевый сплав 7049 Алюминиевый сплав 7049 для изготовления кованых деталей с высокой стойкостью к растрескиванию, например, деталей самолетов и ракет, включая шасси, гидравлические цилиндры и детали экструзии. Этот алюминиевый сплав имеет статическую прочность и выносливость почти так же, как и алюминиевый сплав 7079-T6, но с более высокой ударной вязкостью. Запрос
Алюминиевый сплав 7072 Алюминиевый сплав 7072 алюминиевый сплав для изготовления алюминиевой фольги кондиционера и ультратонкой полосы; используется в качестве оберточного материала для алюминиевых сплавов и труб из алюминиевого сплава, которые могут быть изготовлены из алюминиевого сплава 2219, алюминиевого сплава 3003, алюминиевого сплава 3004, алюминиевого сплава 5050, алюминиевого сплава 5052, алюминиевого сплава 5154, алюминиевого сплава 6061, алюминиевого сплава 7075, алюминиевого сплава 7475 и алюминиевого сплава 7178. Запрос
Алюминиевый сплав 7175 Алюминиевый сплав 7175 предназначен для изготовления высокопрочных самолетов и конструкции кованых кораблей. Алюминиевый сплав 7175-T736 обладает высокой прочностью, хорошей стойкостью к коррозии и растрескиванию под напряжением, высокой вязкостью разрушения и выносливой прочностью. Запрос
Алюминиевый сплав 7178 Алюминиевый сплав 7178 предназначен для изготовления деталей самолетов и компонентов космических аппаратов с высокой текучестью. Запрос
Алюминиевый сплав 7475 Алюминиевый сплав 7475 предназначен для изготовления рамы самолета, которая может быть обернута алюминием, а также для создания конструкции крыла самолета и ферменной конструкции самолета , которая требует высокой прочности и высокой вязкости разрушения. Запрос

Алюминиевый сплав

Алюминиевые сплавы. Химический состав. Защита от коррозии.

 

Алюминиевый переплет окон в нашей стране появился только в 70 – х годах 20 столетия при строительстве института автоматики и телемеханики в Москве.

 

Алюминий (Al) – металл серебристо – белого цвета. Относится к группе легких цветных элементов. Если сравнивать со сталью, алюминий является мягким пластичным материалом.

 

Плотность его составляет p = 2700 кг/м3, модуль упругости Е = 71 000 Н/мм2, что почти в три раза меньше плотности и модуля упругости стали. Алюминий очень пластичен, удлинение при разрыве составляет 40 – 50%., но прочность его весьма низка. Предел прочности Gв чистого алюминия составляет 60  – 70 МПа.

 

Коэффициент теплопроводности составляет λ = 220 Вт/м град С, что почти в 4 раза превышает коэффициент теплопроводности стали.

 

Вследствие низкой прочности технически чистый алюминий используется в строительных конструкциях редко. Для повышения прочности в него вводят легирующие добавки – магний, марганец, медь, кремний, цинк и др. Легирование повышает прочность алюминия, но снижает его пластичность и коррозионную стойкость.

 

Алюминий AlMg 0.7Si 6063 Т6 (для профиля системы АлюТех) согласно ГОСТ 22233 – 2001. Модуль Юнга 69000 Н/мм2, удельная плотность алюминиевого сплава 6063 Т6, р=2710 кг/м3. Коэффициент Пуассона 0,33. Временное сопротивление при растяжении 215 МПа, предел текучести при растяжении 170 МПа.

 

Алюминий, профили прессованные из алюминиевого сплава (АГРИСОВГАЗ) – АД31 Т1 (6063 Т6) согласно ГОСТ 4784-97, ГОСТ 22233-2001. Модуль Юнга 69000 Н/мм2, удельная плотность алюминиевого сплава, р=2710 кг/м3. Коэффициент Пуассона 0,33. Временное сопротивление при растяжении 196 МПа, предел текучести при растяжении 147 МПа.

 

Алюминий, профили прессованные из алюминиевого сплава (ШУКО) AlMgSi 6060 Т6 согласно ГОСТ 22233 – 2001. Модуль Юнга 69000 Н/мм2, удельная плотность алюминиевого сплава 6063 Т6, р=2710 кг/м3. Коэффициент Пуассона 0,33. Возможны другие сплавы в зависимости от поставщика. Временное сопротивление при растяжении 170 МПа, предел текучести при растяжении 140 МПа.

 

Вырезка из статьи журнала «СтройПРОФИЛЬ» №3(81)2010, стр. 25, прогноз прочностных характеристик сплава АД31 Т1 (6063 Т6) показывает, что через 50 лет эксплуатации минимальная остаточная прочность подконструкций навесных фасадов составит 204 – 217 МПа, через 100 лет – 180 – 190 МПа.

 

Все сплавы на основе алюминия подразделяются на два класса – деформируемые, т.е. обрабатываемые давлением (прокаткой, прессованием, штамповкой, гибкой) и литейные. В строительстве используют деформированные сплавы, из которых изготавливают листы, ленты, профили, трубы и другие полуфабрикаты.

Коррозионная стойкость

 

Под коррозией понимают происходящее на поверхности электрохимическое или химическое разрушение металлического материала.

 

Алюминий и его сплав легко окисляются на воздухе (при взаимодействии с кислородом), образуя на поверхности пленку окисла толщиной 0,01 – 0,02 микрона. = 0,00001 мм. (1мм. = 1000 мкм. ), которая сама по себе отличается высокой плотностью и прочностью.

 

Устойчивость алюминия и его сплавов к воздействию различных химических веществ:

 

Группа 1. Хорошая сопротивляемость

 

1) Азотная кислота

2) Серная кислота

3) Лимонная кислота

4) Молочная кислота

5) Муравьиная кислота

6) Уксусная кислота

7) Фосфорная кислота

8) Хромовая кислота

9) Перекись водорода кислота

10) Бензол

11) Бензин

12) Этиловый спирт

13) Фенол

14) Сероводород

15) Питьевая сода и т.д.

 

Группа 2. Неудовлетворительная сопротивляемость

 

1) Щелочная среда (раствор цемента, бетон)

 

Основным условием возникновения коррозии на алюминиевых конструкциях является:

воздействие на них агрессивной атмосферы с высокой концентрацией фтора, хлора или окислов SO2 и NO2 при высокой относительной влажности воздуха 60 – 90 % и  температуре окружающей среды порядка + 20 град С. (морские побережья, экологически загрязнённых промышленных районах, здания бассейна, аквапарка и других помещений с высокой влажностью внутреннего воздуха) .

 

Защита от коррозии алюминиевых конструкций

 

Пред-анодирование с последующим покрытием лакокрасочных материалов. Покраска (жидкая, порошковая) наносится после пред-анодирования через 12 – 16 часов. Покрасочный слой в данном случае оказывает влияние только на эстетические свойства изделия, при этом никак не улучшая антикоррозионную устойчивость профиля.

 

Нитевидная коррозия может возникать как на окрашенной, так и на неокрашенной алюминиевой поверхности. Такая коррозия оказывает влияние на внешний вид профилей, прочностные характеристики остаются без изменений.

 

Гальваническая пара

 

В этом случаи происходит саморазрушение металла, его растворение. Анодом будет алюминий, а катодом сталь. Алюминий обладает больших отрицательным потенциалом и в среде электролита будет образовывать гальваническую пару с большинством металлов, при этом являясь анодом и разрушаясь. Смотри рисунок 2.

Рисунок 3 – анодирование

Анодирование алюминия

 

Данный процесс сегодня встречается чаще всего. Он заключается в покрытии оксидной пленкой алюминиевого материала. Алюминий в процессе опускается в кислую среду, и к нему проводится положительный плюс источника тока. В результате на материале появляется тонкая оксидная пленка.

Новый алюминиевый сплав выдерживает температуру в 400 °C и снижает углеродный след

Специалисты из НИТУ «МИСиС» создали новый сплав из алюминия, который заменит аналоги: их трудоемко и дорого производить.  

Авторы новой работы предложили использовать структуру нового сплава на основе алюминия, а также создали способ производства проволоки из него. Этот материал легко и недорого изготовить, отмечают они.

Главная особенность нового сплава — наночастицы с содержанием циркония и марганца, они равномерно распределены по алюминиевой матрице и составляют не более 10% от всего материала. 

Наш материал отличается термически стабильной структурой, он выдерживает температуры вплоть до 400 °C. Любые известные алюминиевые сплавы испытывают значительное разупрочнение уже при 250–300 °С. В наш сплав входят медь, марганец и цирконий, что дает уникальное сочетание электропроводности, прочности и термостойкости.

Торгом Акопян, старший научный сотрудник кафедры обработки металлов давлением НИТУ «МИСиС»

По словам исследователей, новый сплав сделан при помощи электромагнитного кристаллизатора по технологии ElmaCast  — ее создали в «НПЦ магнитной гидродинамики».

Ученые собираются совершенствовать свою разработку, оптимизировать химический состав нового материала и режимов его обработки.

Читать далее

ИИ решил биологическую задачу, над которой ученые бились 50 лет

Миллисекунда вместо 30 трлн лет на задачу: Китай представил новый квантовый компьютер

Ученые ищут людей, которые не могут заразиться COVID-19. На основе их данных сделают лекарство

Алюминиевые сплавы – обзор

1 Введение

Алюминиевые сплавы демонстрируют интересное сочетание легкого веса, хорошей формуемости, очень высокой теплопроводности и электропроводности, высокого отношения прочности к массе и хорошей коррозионной стойкости. Благодаря своим свойствам и разумной стоимости производства алюминиевые сплавы стали очень конкурентоспособным материалом в современной промышленности. Они находят применение в широком спектре областей, таких как автомобильная, авиационная, морская и электронная промышленность, упаковка для пищевых продуктов и консервные банки, кухонная утварь, строительство, химическое оборудование и т. Д. [1].

Изменение климата является важной глобальной проблемой в настоящее время, и одной из основных причин глобального потепления является концентрация парниковых газов в атмосфере Земли [2]. Транспортная отрасль занимает видное место в этом контексте, поскольку на нее приходится примерно 23% глобальных выбросов CO 2 [3]. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) заявляет, что «ограничение изменения климата потребует существенного и устойчивого сокращения выбросов парниковых газов, что вместе с адаптацией может ограничить риски изменения климата» [4].В сценарии транспортной отрасли снижение веса рассматривается как эффективная стратегия снижения энергетической потребности транспортных средств [5] и, как следствие, уменьшения выбросов парниковых газов [6]. В частности, в авиастроении снижение веса улучшает расход топлива и увеличивает полезную нагрузку (пассажировместимость) и дальность полета (максимальное расстояние), что приводит, помимо сокращения выбросов, к экономии средств [7]. В свою очередь, в автомобильной промышленности снижение веса считается наиболее эффективным способом увеличения экономии топлива без потери производительности [8].

Как в авиационной, так и в автомобильной промышленности алюминиевые сплавы играют важную роль в качестве легких материалов [8]. Например, в коммерческих и военных самолетах алюминиевые сплавы используются в качестве основных конструкционных материалов с десятилетия 1920 года [9], в основном из-за их хорошо известных механических свойств и простых производственных процессов [7].

Лазерная сварка (LBW, также называемая просто лазерной сваркой) – это метод сварки плавлением, при котором энергия лазерного луча используется для плавления соединяемых материалов.Высокая плотность энергии, обеспечиваемая лазером, позволяет производить сварные швы с высоким соотношением сторон и малой деформацией, низким тепловложением и высокими скоростями сварки. Несмотря на преимущества, предлагаемые этой технологией, лазерная сварка алюминиевых сплавов считается сложной задачей, в основном из-за высокой отражательной способности, высокой теплопроводности и высокой вязкости этих сплавов [10].

Цель данной главы – дать обзор лазерной сварки алюминиевых сплавов. Текст разделен следующим образом: в разделе 2 будут рассмотрены наиболее распространенные алюминиевые сплавы для промышленного применения, а также международно признанная система обозначений алюминиевых сплавов.В разделе 3 будут кратко изложены основы процесса лазерной сварки. В разделе 4 рассматриваются основные проблемы, связанные с лазерной сваркой алюминиевых сплавов, за ним следует раздел 5, в котором будут даны комментарии к микроструктурным и механическим свойствам деталей из алюминия, сваренных лазерной сваркой. В разделе 6 будут рассмотрены наиболее распространенные дефекты и их предотвращение, а в разделе 7 – выводы и перспективы на будущее.

Состав алюминиевого сплава и метод

Примечание редактора: Хотя Алюминиевая ассоциация сертифицировала сотни международных алюминиевых сплавов в каждой из категорий ковки и литья, алюминиевые металлурги продолжают добавлять новые рецепты для решения проблем, требуемых в их продуктах, которые охватывают ряд приложений – транспорт, B&C, упаковка, а также различные промышленные и потребительские товары.Подробный патентный поиск, представленный ниже, рассматривает некоторые из недавних изобретений, разработанных алюминиевыми металлургами и инженерами для создания композиций алюминиевых сплавов, которые обеспечивают особые свойства продукта для их предполагаемого применения при температуре окружающей среды и высоких и низких температурах.

Некоторые из этих патентов направлены на улучшение обрабатываемости, а также свойств автомобильных теплообменников, изготовленных из специальных составов алюминиевых сплавов, например, экструзии труб, производства фольги, паяемости и коррозионной стойкости.Другие включают составы сплавов, предназначенные для улучшения характеристик автомобильных отливок и деформируемых деталей при высоких температурах и в условиях износа. Некоторые из указанных составов используются при производстве криогенных насосов из алюминиевых сплавов, имеющих высокую прочность и относительное удлинение при криогенных температурах. Отмеченные здесь патенты, связанные с аэрокосмической отраслью, касаются нового сплава Al-Li и алюминиевого сплава с дисперсионным упрочнением.

Все эти патенты включают методы производства новых композиций алюминиевых сплавов для удовлетворения сложных требований в производственной технологической цепочке.Это включает в себя методы легирования, а также последующую обработку для производства качественной продукции, включая литье, гомогенизацию, экструзию, закалку и старение (если сплав поддается термообработке), а также дополнительную окончательную обработку (например, анодирование, механическую обработку, соединение и т. Д. ), если это применимо к предполагаемому применению.

Помимо методов легирования первичного алюминия, в которых используются лигатуры или чистые элементы для легирования алюминия первичного сорта, наиболее распространенные методы литейного производства включают некоторую или даже большую часть добавок вторичного алюминия и требуют особого внимания при легировании, как это было сделано при создании многих из здесь представлены новые и инновационные алюминиевые сплавы.Для получения дополнительной информации о распространенных методах литейного производства заинтересованные читатели могут поискать международные патенты, представленные в августовском выпуске журнала LMA за 2020 год, в котором основное внимание уделяется стратегиям переплавки алюминия и литейным цехам.

– Джозеф К. Бенедик, редактор


US10669616 – СОСТАВ И МЕТОДЫ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА – Rio Tinto Alcan International Limited (Канада) – Состав алюминиевого сплава включает в массовых процентах: 0,7-1,10 марганца; 0.05-0,25 железо; 0,21-0,30 кремний; 0,005-0,020 никель; 0,10-0,20 титана; 0,014 макс меди; и цинка не более 0,05, остальное – алюминий и неизбежные примеси. Сплав может выдерживать более высокое содержание никеля, чем существующие сплавы, обеспечивая при этом повышенную коррозионную стойкость, а также аналогичную экструдируемость, прочность и рабочие характеристики. Заготовки из сплава можно гомогенизировать при 590-640 ° C и контролировать охлаждение со скоростью менее 250 ° C в час. Гомогенизированная заготовка может быть экструдирована в продукт, такой как коррозионно-стойкая трубка теплообменника из алюминиевого сплава.

US10655635 – АЛЮМИНИЕВАЯ ПЛАНКА – United Technologies Corporation (США) – Аэродинамический профиль включает первую часть аэродинамического профиля и вторую часть аэродинамического профиля, прикрепленные к первой части аэродинамического профиля в месте соединения. Первая часть аэродинамического профиля и вторая часть аэродинамического профиля изготовлены из алюминиевых сплавов. По крайней мере, один из алюминиевых сплавов представляет собой композицию из алюминиевого сплава с содержанием цинка более 0,8 мас.%.

US10634439 – Паяльник из алюминиевого сплава для теплообменника и процесс его производства – Корпорация UACJ (Япония). производя то же самое.Паяльный лист из алюминиевого сплава для теплообменников согласно настоящему изобретению имеет такую ​​конфигурацию, что: состав алюминиевого сплава материала сердечника и состав алюминиевого сплава и состояние присадочного материала соответственно контролируются; и часть материала сердцевины листа твердого припоя имеет удельное электрическое сопротивление при комнатной температуре и конкретный коэффициент дисперсии частиц второй фазы. Лист твердого припоя сконфигурирован так, чтобы дополнительно проявлять определенные свойства с точки зрения показателя деформационного упрочнения (значение n), когда номинальная деформация находится в диапазоне 1% -2%, и с точки зрения глубины вдавливания, когда трещина проникновения полученные при испытании штамповки на растяжение с использованием пуансона с круглой головкой диаметром 50 мм.

US10557188 ​​- СОСТАВ И СПОСОБ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА – Rio Tinto Alcan International Limited (Канада) – Изобретение в целом относится к композиции алюминиевого сплава и способам производства и / или гомогенизации, которые могут быть использованы с данной композицией, а более конкретно, для состав сплава Al-Mn-Si-Ti с хорошей коррозионной стойкостью и способностью к экструзии, а также устойчивостью к повышенным уровням примесей Ni. Композиция алюминиевого сплава включает в весовых процентах: 0.Марганец 5-0,7; 0,05-0,15 железа; Кремний 0,3-0,5; 0,020 макс никель; 0,05-0,15 титана; 0,01 макс меди; и 0,10 цинка, остальное – алюминий и неизбежные примеси. Сплав также может иметь общее количество марганца и кремния не менее 0,8 мас. % и / или отношение Mn / Si 2,25 или менее. Сплав может выдерживать более высокое содержание никеля, чем существующие сплавы, обеспечивая при этом повышенную коррозионную стойкость, а также аналогичную экструдируемость, прочность и рабочие характеристики. Заготовки или другие промежуточные продукты, образованные из сплава, можно гомогенизировать при 500-595 ° C и контролировать охлаждение со скоростью 400 ° C в час или меньше.Гомогенизированная заготовка может быть экструдирована в экструдированный продукт, такой как трубка теплообменника из алюминиевого сплава.

US10392684 – СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНОДИРОВАННОЙ ТОЧНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ ИЗ СПЛАВА 6ХХХ, ИМЕЮЩЕЙ НИЗКОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОСЛЕ АНОДИЗАЦИИ – Constellium Extrusion Decin S.R.O. (Чехословакия) – Изобретение относится к способу производства механической детали, включающему следующие последовательные этапы: литье заготовки из алюминиевого сплава с составом (в мас.%) 0.4-3,0 Si; 0,6-2,0 мг; 0,20-1,0 Cu; 0,15-1,8 Fe; Mn <0,5; Ni <1; Ti <0,15; Cr <0,35; Bi <0,8; Pb <0,4; Zr <0,04; другие элементы <0,05 каждый и всего <0,15, остальное - алюминий; гомогенизация заготовки; экструзия заготовки с целью получения экструдированного продукта; закалка при экструзии; необязательная холодная деформация и / или правка, обычно посредством вытягивания, и / или вытягивания, и / или отверждения экструдированного продукта; темперирование; необязательная холодная деформация экструдированного продукта, обычно путем вытягивания; механическая обработка полученного экструдированного продукта с целью получения точеной механической детали; необязательное формование получившейся механической детали; анодирование полученной механической части при температуре от 15 до 40 ° C раствором, содержащим от 100 до 250 г / л серной кислоты, от 10 до 30 г / л щавелевой кислоты и от 5 до 30 г / л по меньшей мере один полиол.Анодированные точеные механические детали, полученные с использованием способа согласно изобретению, имеют, в частности, хорошую шероховатость и превосходную коррозионную стойкость и могут использоваться, в частности, в качестве тормозных поршней или элементов коробки передач.

US10386134 – ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБКА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ – Mitsubishi Aluminium Co., Ltd. (Япония) – Теплопередающая трубка включает в себя: корпус трубки, изготовленный из экструдированного материала из алюминиевого сплава, имеющий состав, включающий: 0.3 мас.% Или более, но менее 0,8 мас.% Mn; более 0,1 мас.% и менее 0,32 мас.% Si; 0,3 мас.% Или менее Fe; 0,06 мас.% Или более и 0,3 мас.% Или менее Ti; и остаток Al, включая неизбежные примеси, отношение содержания Mn к содержанию Si, Mn% / Si%, более 2,5; и Zn-содержащий слой, нанесенный на внешнюю поверхность корпуса трубки. В теплопередающей трубке слой Zn-содержащего флюса может быть: слоем Zn, слоем Zn-содержащего флюса; или слой, включающий смесь Zn-содержащего флюса, припоя и / или связующего.В теплопередающей трубке корпус трубки может иметь форму плоской трубки с множеством отверстий, включая множественный проход жидкости. В теплопередающей трубке алюминиевый сплав может дополнительно включать: 0,5 мас.% Или менее Cu; менее 0,05 мас.% Mg; и менее 0,03 мас.% Cr.

US10260136 – АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ ДЛЯ ЛИТЬЯ И МЕТОД ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ – Hyundai Motor Company (Корея) – Раскрыты состав алюминиевого сплава для литья под давлением и способ его термической обработки.Композиция алюминиевого сплава содержит выделение упрочняющей фазы на основе Mg-Zn в результате термообработки для повышения ее прочности. В одном аспекте настоящего изобретения предоставлена ​​композиция алюминиевого сплава для литья под давлением. Композиция алюминиевого сплава может содержать: кремний (Si) в количестве примерно от 9,6 до 12,0 мас. %; магний (Mg) в количестве примерно от 1,5 до 3,0 мас. %; цинк (Zn) в количестве примерно от 3,0 до 6,0 мас. %; железо (Fe) в количестве около 1,3 мас. % или менее, но более 0 мас.%; марганец (Mn) в количестве примерно 0,5 мас. % или менее, но более 0 мас. %; никель (Ni) в количестве около 0,5 мас. % или менее, но более 0 мас. %; олово (Sn) в количестве около 0,2 мас. % или менее, но более 0 мас. %; и алюминий (Al), составляющий оставшийся остаток в составе алюминиевого сплава. Если здесь не указано иное, все мас. % основаны на общей массе композиции алюминиевого сплава. Алюминиевый сплав может дополнительно включать медь (Cu) в количестве около 0.3 вес. % или менее и титан (Ti) в количестве примерно 0,3 мас. % или менее в расчете на общую массу композиции сплава. Предпочтительно сумма количеств Mg и Zn может составлять от примерно 6 до 8 мас. % от общей массы композиции алюминиевого сплава. Предпочтительно композиция алюминиевого сплава может иметь отношение Mg / Zn примерно 2,0 или больше.

US10220418 – СПОСОБ И СИСТЕМА ПЕРЕРАБОТКИ ДИСКОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА – House of Metals Company Limited (Канада) – Способ и система переработки колесных дисков из алюминиевого сплава транспортных средств, способ и система, включающие подачу множества обода из алюминиевого сплава из разных сплавов, для каждого обода в подаче ободьев из алюминиевого сплава, определение состава этого обода из алюминиевого сплава, определение множества диапазонов состава переработанного алюминиевого сплава и разделение подачи обода из алюминиевого сплава на множество партий ободьев из алюминиевого сплава, каждая партия ободьев из алюминиевого сплава во множестве партий ободьев из алюминиевого сплава, соответствующих соответствующему диапазону состава переработанного алюминиевого сплава во множестве диапазонов состава переработанного алюминия, так что каждый обод во множестве ободов из алюминиевого сплава является выделяется ассоциированной партии во множестве партий колесных дисков из алюминиевого сплава на основе состава на ободе из алюминиевого сплава.

US9982328 – ЛИТЬЕ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА, ОБЛАДАЮЩИМ ВЫСОКОЙ ГОРЯЧЕЙ ПОЛЗУЧЕСТЬЮ И УСТАЛОСТНОЙ СТОЙКОСТЬЮ – Rio Tinto Alcan International Limited (Канада) – Предметом изобретения является литая деталь с высокой механической прочностью и пределом текучести при горячих температурах, в частности около 300 ° С. ° C или даже выше, в сочетании с высоким пределом текучести при температуре окружающей среды и высокой механической усталостной прочностью при низком и многоцикловом циклах, а также с хорошей пластичностью при температуре окружающей среды до 300 ° C, изготовленный из алюминиевого сплава химического состава, выраженный в процентах по массе: Si: 3-11%, предпочтительно 5.0-9,0% Fe <0,50%, предпочтительно <0,30%, предпочтительно еще <0,19% или даже 0,12% Cu: 2,0-5,0%, предпочтительно 2,5-4,2%, предпочтительно еще 3,0-4,0% Mn: 0,05-0,50%, предпочтительно 0,08-0,20% Mg: 0,10-0,25%, предпочтительно 0,10-0,20% Zn: <0,30%, предпочтительно <0,10% Ni: <0,30%, предпочтительно <0,10% V: 0,05-0,19%, предпочтительно 0,08-0,19%, предпочтительно по-прежнему 0,10-0,19% Zr: 0,05-0,25%, предпочтительно 0,08-0,20% Ti: 0,01-0,25%, предпочтительно 0,05-0,20%, другие элементы <0,05% каждый и 0,15% всего, остальное алюминий.В частности, оно относится к головкам цилиндров для дизельных или бензиновых двигателей внутреннего сгорания с наддувом.

US9885995 – АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ И ПРОЦЕСС ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРУЗИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ – Сева Денко К.К. (Япония) – Настоящее изобретение относится к алюминиевому сплаву, способу производства экструдированного элемента из алюминиевого сплава, способу производства подложки фотопроводящего барабана, экструдированного элемента из алюминиевого сплава и подложки фотопроводящего барабана.Требуется, чтобы внешняя поверхность трубки из алюминиевого сплава, используемой для подложки, имела высокую гладкость, чтобы на нее можно было нанести светочувствительный слой, имеющий однородную толщину. В последние годы вошла в употребление необработанная труба, такая как вытяжная труба, полученная вытяжкой экструдированной трубы из алюминиевого сплава, утюженная труба, полученная утюгом экструдированной трубы из алюминиевого сплава и т.д. В такой необработанной трубе качество поверхности внешней поверхности в значительной степени зависит не только от точности обработки процесса вытяжки или процесса глажки в качестве заключительного процесса, но также от качества поверхности внешней поверхности экструдированной трубы. и, чтобы гарантированно превратить внешнюю поверхность необработанной трубы в высокогладкую поверхность, требуется улучшить качество поверхности внешней поверхности экструдированной трубы.Алюминиевый сплав для этой цели имеет состав, состоящий из Si: от 0,03 до 0,6 мас.%, Fe: от 0,1 до 0,7 мас.%, Cu: от 0,05 до 0,20 мас.%, Mn: от 1,0 до 1,5 мас.%, Mg: от 0,01 до 0,1 мас.%. , Zn: от 0 до 0,1 мас.%, Ti: от 0 до 0,1 мас.%, А остальное составляет Al и неизбежные примеси.

US9857128 – ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБКА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ – Mitsubishi Aluminium Co., Ltd. (Япония) – Экструдированная теплопередающая трубка, корпус которой имеет форму плоской трубы с множеством отверстий, включая множественный проход жидкости.внутренний канал, сделанный из экструдированного материала из алюминиевого сплава, имеющего состав, который включает 0,3 мас.% или более, но менее 0,8 мас.% Mn; более 0,1 мас.% и менее 0,32 мас.% Si; 0,3 мас.% Или менее Fe; 0,06 мас.% Или более и 0,3 мас.% Или менее Ti; и остаток Al, включая неизбежные примеси, отношение содержания Mn к содержанию Si, Mn% / Si%, превышает 2,5. Экструдированная трубка для теплопередачи дополнительно включает Zn-содержащий слой, нанесенный непосредственно на внешнюю поверхность корпуса трубки, и имеет отличную коррозионную стойкость.

US9828033 – СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ АВТОМОБИЛЯ И КОМПОНЕНТОВ АВТОМОБИЛЯ – Aleris Rolled Products Germany GMBH (Германия) – Способ производства компонента транспортного средства, в частности компонента транспортного средства, в частности центральной стойки, включая обеспечение первой алюминиевый сплав и второй алюминиевый сплав. Второй состав сплава практически соответствует составу первого алюминиевого сплава. Выполнение термообработки первого сплава для повышения пластичности первого сплава.Проведение термообработки второго сплава. Термическая обработка первого сплава отличается от термической обработки второго сплава. Сварка вместе термообработанного первого сплава и термообработанного второго сплава посредством перемешивания трением или лазерной сварки для получения композитной детали. Формование композитных деталей в автомобильный компонент. Подобласть компонента автомобиля из первого сплава может быть спроектирована как заданная область деформации при приложении силы из-за аварии для достижения хорошей комбинации жестких областей, например, образующих ячейку безопасности, и деформируемых областей, образующих зону деформации. для поглощения энергии.

US9783871 – СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЛИТИЙ – Aleris Rolled Products Germany GMBH (Германия) – Способ производства расплавленных алюминиево-литиевых сплавов для разливки исходного материала в виде слитка, включающий этапы: подготовки расплавленный первый алюминиевый сплав с составом А, который не содержит лития в качестве целевого легирующего элемента, перенос первого алюминиевого сплава в индукционную плавильную печь, добавление лития к первому алюминиевому сплаву в индукционной плавильной печи для получения расплавленного второго алюминиевого сплава с композицию B, содержащую литий в качестве целевого легирующего элемента, необязательно добавление дополнительных легирующих элементов ко второму алюминиевому сплаву, перенос второго сплава через конвейерный желоб для металла из индукционной плавильной печи на литейную станцию.

US9631879 – АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ ДЛЯ ЭКСТРУЗИИ И ПРОЦЕССОВ ЧЕРТОВАНИЯ – Rio Tinto Alcan International Limited (Канада) – Состав экструдируемого алюминиевого сплава включает в массовых процентах от 0,60 до 0,90 марганца, от 0,45 до 0,75 меди, от 0,05 до 0,24 магния. , менее 0,30 железа, менее 0,30 кремния, менее 0,05 титана, менее 0,05 ванадия, и отношение Cu / Mg больше или равно 3. Это также относится к теплообменнику из алюминиевого сплава, экструдированной или вытянутой трубе и экструдированному или вытянутому алюминию. трубка из сплава, имеющая описанный выше состав алюминиевого сплава.Оно также относится к теплообменнику, содержащему множество экструдированных или вытянутых трубных секций, имеющих описанный выше состав алюминиевого сплава, и к способу его изготовления.

US9267189 – СПОСОБЫ ФОРМОВАНИЯ ДИСПЕРСИОННО-УПРОЧЕННЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ – Honeywell International Inc. (США) – В соответствии с приведенным в качестве примера вариантом осуществления способ формования металлического алюминиевого сплава с дисперсионным упрочнением, применимого в аэрокосмической сфере, включает этапы обеспечения дисперсионно-упрочненная композиция из алюминиевого сплава в порошковой форме, направление лазерного луча с низкой плотностью энергии на часть порошковой композиции сплава и отвод лазерного луча от части порошковой композиции сплава.После вывода лазерного луча часть порошкообразной композиции сплава охлаждается со скоростью, большей или равной примерно 10 6 ° C в секунду, тем самым образуя упрочненный дисперсией металлический алюминиевый сплав. Сплавы, используемые в этом раскрытии, предпочтительно основаны на Al-Fe-V-Si. В одном конкретном варианте осуществления дисперсоид может быть мелкой, почти сферической фазой с составом, приблизительно равным Al 12 (Fe, V) 3 Si. Этот силицидный дисперсоид может составлять от 5 до 45 об.% Сплава, предпочтительно от 15 до 40 об.%.Это дает ряд составов сплавов, каждый из которых имеет соотношение [Fe + V]: Si в пределах от 2: 1 до 5: 1. Эти сплавы Al-Fe-V-Si могут содержать от 0,02 до 0,5 ат.% Пятого элемента, который может быть Mn, Mo, W, Cr, Ta, Zr, Ce, Er, Sc, Nd, Yb или Y.

US9233414 – АЛЮМИНИЕВАЯ ПЛЕНКА – United Technologies Corporation (США) – Способ изготовления алюминиевого аэродинамического профиля включает пайку первой части аэродинамического профиля и второй части аэродинамического профиля вместе с использованием припоя, который включает элемент, выбранный из магния и цинка, с образованием паяное соединение между первой деталью аэродинамического профиля и второй деталью аэродинамического профиля.По меньшей мере, одна из частей первого или второго аэродинамического профиля имеет состав из алюминиевого сплава, который включает более 0,8 мас.% Цинка. В дополнительном неограничивающем варианте осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления композиция алюминиевого сплава включает более 4% по массе цинка. Дополнительный неограничивающий вариант осуществления любого из вышеупомянутых вариантов осуществления включает полую полость между первой частью аэродинамического профиля и второй частью аэродинамического профиля.

US9222151 – АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ, ОТЛИЧНЫЙ ПО ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ПРОЧНОСТИ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОГО ЖЕ – Nippon Light Metal Company, Ltd.(Япония) – Настоящее изобретение относится к алюминиевому сплаву, который используется для автомобильных поршней и т. Д. И имеет превосходную высокотемпературную прочность и теплопроводность, а также к способу его производства. Алюминиевый сплав, обладающий превосходной жаропрочностью и теплопроводностью за счет корректировки состава, позволяющего снизить падение высокотемпературной прочности и сделать содержание Mn как можно меньшим, чтобы уменьшить образование твердого раствора в алюминии, который представляет собой алюминий. сплав, имеющий состав ингредиентов, который содержит Si: от 12 до 16 мас.%, N: 0.От 1 до 2,5 мас.%, Cu: от 3 до 5 мас.%, Mg: от 0,3 до 1,2 мас.%, Fe: от 0,3 до 1,5 мас.% И P: от 0,004 до 0,02 мас.% И, кроме того, от 0 до 0,1 мас.% Mn и дополнительно содержит при необходимости, по меньшей мере, один из V: от 0,01 до 0,1 мас.%, Zr: от 0,01 до 0,6 мас.%, Cr: от 0,01 до 0,2 мас.% и Ti: от 0,01 до 0,2 мас.%. Также описан способ получения расплава алюминиевого сплава. В зависимости от необходимости, при литье расплав алюминиевого сплава обрабатывают ультразвуком при температуре линии ликвидуса или выше. Благодаря этому можно ускорить зародышеобразование и сделать структуру более мелкой, а также улучшить характеристики алюминиевого сплава при комнатной температуре.Цель состоит в том, чтобы обеспечить удлинение при комнатной температуре и тем самым предотвратить растрескивание во время работы. Кроме того, это способствует осаждению и приводит к уменьшению количества твердого раствора и повышению теплопроводности на эту величину.

US9187816 – СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ РАЗМЕРА ОТВЕРСТИЙ – General Electric Company (США) – Настоящее изобретение в целом относится к способам изменения площади поперечного сечения отверстия. Более конкретно, это изобретение относится к процессу покрытия, которым можно управлять для выборочного изменения размера отверстия, неограничивающим примером которого является отверстие для подачи топлива с предварительным смешиванием в узле топливных форсунок газовой турбины.Способы уменьшения начальной площади поперечного сечения отверстия в компоненте до заданной площади поперечного сечения, включая приготовление композиции, содержащей, по меньшей мере, алюминиевый сплав с температурой плавления выше, чем у алюминия, например сплав Cr-Al, с применением композицию на внутреннюю поверхность отверстия, а затем нагревают компонент, чтобы заставить металл внутри компонента диффундировать из компонента в композицию и реагировать с алюминиевым сплавом в композиции с образованием покрытия на внутренней поверхности отверстия.Этап нагрева выполняется для выборочного изменения начальной площади поперечного сечения отверстия и, таким образом, непосредственного достижения его заранее определенной площади поперечного сечения.

US8771838 – ПОДШИПНИК ПОДШИПНИКА, СОСТАВЛЯЮЩИЙ БЕСПРОВИНСКИЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ СЛОЙ ПОДШИПНИКА – Federal-Mogul Wiesbaden GmbH (Германия) – Изобретение относится к элементу подшипника скольжения, содержащему опорный слой, промежуточный слой на основе алюминиевого сплава и несущий металлический слой на основе алюминиевого сплава.Состав промежуточного слоя из алюминиевого сплава включает, по меньшей мере, следующие компоненты в весовых процентах: от 3,5 до 4,5 меди; От 0,1 до 1,5% марганца; От 0,1 до 1,5% магния; и от 0,1 до 1,0% кремния. Целью изобретения является улучшение ламината, имеющего несущий металлический слой и промежуточный слой, оба на основе алюминиевого сплава, и стальной поддерживающий слой, чтобы в значительной степени избежать деформации пластического материала при использовании.

US8749954 – ЭЛЕКТРОДНАЯ ФОЛЬГА И КОНДЕНСАТОР, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ТО ЖЕ – Panasonic Corporation (Япония) – Настоящее изобретение относится к электродной фольге и конденсатору с улучшенной емкостью, в котором они используются.Примеры конденсаторов включают твердотельный электролитический конденсатор с низким ESR (эквивалентное последовательное сопротивление), используемый на периферии ЦП (центрального процессора) персонального компьютера, алюминиевый электролитический конденсатор, используемый для сглаживания цепи источника питания, и т.п. Настоятельно требовалось, чтобы эти конденсаторы имели меньший размер и большую емкость. Электродная фольга включает алюминиевый сплав, имеющий состав на глубине не менее 10 мкм от поверхности фольги. В состав входит алюминий в качестве основного компонента и цирконий не менее 0.03 ат.% И не более 0,5 ат.%.

US8636855 – СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОТЛИВОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ – GM Global Technology Operations LLC (США) – Здесь раскрыты способы улучшения механических свойств отливок под высоким давлением из алюминиевых сплавов. Состав алюминиевого сплава, образующий отливку, содержит по массе состава, по меньшей мере, одну из концентраций магния более примерно 0,2% и концентрации меди более примерно 1.5%, концентрация кремния более примерно 0,5% и концентрация цинка более примерно 0,3%. После затвердевания отливку охлаждают до температуры закалки от около 300 ° C до около 500 ° C. По достижении температуры закалки отливку вынимают из матрицы и сразу закалывают в закалочной среде. После закалки отливку предварительно состаривают при пониженной температуре от примерно комнатной до примерно 100 ° C. После этого отливку подвергают старению посредством по меньшей мере одного по существу изотермического старения при одной или нескольких повышенных температурах от примерно 150 ° C до примерно 240 ° C.

US8025748 – КОМПОЗИЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ Al-Mn в сочетании с гомогенизационной обработкой – Rio Tinto Alcan International Limited (Канада) – Изобретение относится к композиции сплава на основе алюминия и марганца (Al-Mn), в частности, оно касается в состав сплава на основе Al-Mn в сочетании с гомогенизирующей обработкой экструдированных и паяных трубок теплообменников. Заготовка из экструдируемого алюминиевого сплава включает состав алюминиевого сплава, включающий в массовых процентах от 0 до 0%.От 90 до 1,30 марганца, от 0,05 до 0,25 железа, от 0,05 до 0,25 кремния, от 0,01 до 0,02 титана, менее 0,01 меди, менее 0,01 никеля и менее 0,05 магния, причем заготовка из алюминиевого сплава гомогенизируется при температуре в диапазоне от 550 и 600 ° С.

US7255756 – АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ С УЛУЧШЕННЫМИ МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ – Национальный университет Ченг Кунг (Тайвань) – В связи с возрастающей потребностью в разработке легких транспортных средств применение алюминиевых сплавов было расширено и теперь включает среды с высокими температурами.Например, из них можно формировать блоки цилиндров, гильзы цилиндров двигателя, поршни компрессоров, дисковые тормоза и т. Д. Таким образом, разработка алюминиевых сплавов с превосходными механическими свойствами при высоких температурах стала очень важной задачей в индустрии легких металлов. . Ввиду вышесказанного весьма желательно разработать алюминиевые сплавы, которые могут быть сформированы без обработки дисперсионным упрочнением и которые демонстрируют улучшенные механические свойства при высоких температурах, включая превосходную износостойкость, твердость и термическую стабильность.В данном документе раскрыта композиция алюминиевого сплава, состоящая по существу из 13-28 мас.% В расчете на общую массу композиции. % кремния, от 1,5 до 5 мас. % металлического элемента, выбранного из железа и марганца, от 3 до 10 мас. % цинка, от 0,5 до 1 мас. % магния и алюминия в качестве баланса. Здесь также раскрыто изделие из алюминиевого сплава, изготовленное из указанной композиции алюминиевого сплава и демонстрирующее улучшенные механические свойства при высоких температурах, включая превосходную износостойкость, твердость и термическую стабильность.Согласно этому изобретению изделие из алюминиевого сплава может быть сформировано с помощью различных процессов затвердевания, обычно используемых в данной области техники для производства сплавов, включая, помимо прочего, процесс формования распылением, литье под действием силы тяжести, литье под давлением, постоянное литье в форму и прессование. Кастинг.

US7172664 – СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ФОЛЬГИ ДЛЯ ЛЕТ – Novelis, Inc. (Канада) – Описан метод изготовления фольги из алюминиевого сплава, пригодной для нанесения на ребра, используемые в теплообменниках.Способ включает получение композиции алюминиевого сплава, содержащей от около 0,27% до около 0,55% по весу железа, от около 0,06% до около 0,55% по весу кремния и, необязательно, до около 0,20% по весу меди; непрерывное литье рулонной ленты из расплавленного алюминиевого сплава; холодная прокатка непрерывнолитого рулона до конечной толщины от около 0,076 мм до около 0,152 мм и частичный отжиг листа из алюминиевого сплава при температуре ниже около 260 ° C с максимальным перегревом около 10 ° C для существенного отжига фольги из алюминиевого сплава без перекристаллизации.

US7060139 – СОСТАВ ВЫСОКОПРОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА – UES, Inc. (США) – Настоящее изобретение обеспечивает композицию высокопрочного алюминиевого сплава и области применения высокопрочной композиции алюминиевого сплава для производства криогенных насосов. Состав сплава демонстрирует высокую прочность на разрыв при температурах окружающей среды и криогенных температурах. Состав сплава может демонстрировать высокую прочность на разрыв при сохранении высокого удлинения при температурах окружающей среды и криогенных температурах.Композиция сплава на основе алюминия, содержащая: от около 6,0% мас. и примерно 12,0% мас. цинка; примерно от 2,0% мас. и примерно 3,5% мас. магния; примерно от 0,1% мас. и примерно 0,5% мас. скандия; от примерно 0,05% мас. и примерно 0,20% мас. циркония; от примерно 0,5% мас. и примерно 3,0% мас. меди; примерно от 0,10% мас. и примерно 0,45% мас. марганца; от примерно 0,08% мас. и примерно 0,35% мас. из железа; от примерно 0,07% мас.и примерно 0,20% мас. кремния; и алюминий, в котором указанный алюминиевый сплав имеет предел прочности на разрыв по меньшей мере 790 МПа с удлинением по меньшей мере 6% при криогенной температуре около -196 ° C.

US7048815 – СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ВЫСОКОПРОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА – UES, Inc. (США) – Настоящее изобретение обеспечивает способ получения композиции высокопрочного алюминиевого сплава. Состав сплава демонстрирует высокую прочность на разрыв при температурах окружающей среды и криогенных температурах.В одном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечивается композиция алюминиевого сплава, содержащая примерно 6,0 мас.%. и примерно 12,0% мас. цинка, примерно от 2,0% мас. и примерно 3,5% мас. магния примерно от 0,01% по массе. и примерно 0,5% мас. скандия примерно от 0,05% мас. и примерно 0,20% мас. циркония примерно от 0,5% по массе. и примерно 3,0% мас. меди примерно от 0,10 мас.%. и примерно 0,45% мас. марганца, примерно от 0,02% по массе. и около 0.35% мас. железа, примерно от 0,02% по массе. и примерно 0,20% мас. кремния примерно от 0,00% мас. и примерно 0,05% мас. титана, примерно от 0,00% мас. и примерно 0,25% мас. хрома примерно от 0,00% мас. и примерно 0,05% мас. ванадия примерно от 0,00% мас. и примерно 0,25% мас. гафния, примерно от 0,00% мас. и примерно 0,20% мас. церия, примерно от 0,00% мас. и примерно 0,20% мас. никеля, примерно от 0,00% мас. и примерно 0,20% мас.серебра и алюминия. Композиция из алюминиевого сплава имеет предел прочности на разрыв не менее 900 МПа при комнатной температуре и при криогенной температуре для использования в производстве криогенных насосов.

Алюминиевый стол

Пожалуйста, отправляйте любые вопросы или комментарии относительно этого веб-сайта по адресу njsalamon @ psu.edu.

Таблица M2 – Распространенные алюминиевые сплавы и их применение

Алюминиевый сплав и закалка

Типичные свойства и применение

1100-О
1100-ч24
Технически чистый алюминий, устойчивый к химическому воздействию и атмосферным воздействиям, низкая стоимость, пластичность для глубокой вытяжки и простота сварки, используется в химическом оборудовании, лопасти вентиляторов, работы из листового металла.
2014-O
2014-Т4, Т451
2014-T6, T651
Рамы грузовиков, конструкции самолетов, автомобильные детали, цилиндры и поршни, детали машин, конструкции
2017-Т4, Т451 Крепеж, фурнитура
2024-О
2024-Т3, Т4
2024 -T351
Альклад
Высокопрочные конструкции, отличная обрабатываемость в состоянии T, хорошая обрабатываемость и устойчивость к коррозии, alclad сочетает в себе высокую прочность и коррозионная стойкость, используемые в колесах грузовиков, конструкциях самолетов, автомобильной детали, крепеж, рекреационное оборудование, винты и заклепки
3003-O
3003-h22
3003-х24
3003-ч26
Самый популярный сплав общего назначения, прочнее, чем 1100, с такими же характеристиками формуемость и свариваемость, используется в кухонной посуде, химическом оборудовании, сосуды под давлением, работы из листового металла, строительное оборудование, резервуары для хранения, грузовики и прицепы архитектурные
3004-O
3004-х48
Обработка листового металла, резервуары для хранения, сельское хозяйство, строительство продукты, контейнеры, электрические устройства, мебель, грузовики и трейлеры
3105-O
3150-ч24
3150-х28
3150-х35
Сайдинг, обработка листового металла, автомобильные детали, строительные изделия, электроника, мебель, грузовики и прицепы
3105-O
3150-ч24
3150-х28
3150-х35
Сайдинг, обработка листового металла, автомобильные детали, строительные изделия, электроника, мебель, грузовики и прицепы
5005-h44 Приборы, посуда, архитектурные, электрические проводники, общие листовой металл, метизы, морское применение
5052-O
5052-h212
5052-h42
5052-h44
Прочнее, чем 3003, легко формуется, хорошая свариваемость и стойкость к коррозии, используется в обработке листового металла, гидравлических трубах, приборах, давлении суда, знаки оборудования, морские приложения, грузовики
6061-O
6061-T4
6061-Т6, Т651
Хорошая формуемость, свариваемость, коррозионная стойкость и прочность в T-образный сплав, хороший сплав общего назначения, используемый для широкого диапазона конструкционных приложения и сварные узлы, трубопроводы, морские приложения, мебель, сельскохозяйственное применение, авиационная, архитектурная, строительная продукция, химическое оборудование, электрические и электронные детали, крепеж, общие листовой металл, рекреационное оборудование, резервуары для хранения
6063-T5
6063-T6
Перила для труб, мебель, архитектурные профили, морское применение, грузовик и прицеп, оборудование для отдыха, строительные изделия, электрические и электронные части
7050-T7651 Высокопрочный сплав в самолетах и ​​конструкциях, оборудовании для отдыха

Термообрабатываемый алюминиевый сплав серии

Мы не смогли бы наслаждаться нашим миром без алюминия. От консервных банок с овощами до автомобилей и аэрокосмических технологий – алюминиевые сплавы составляют значительную часть нашего мира. Когда мы думаем об алюминии, на ум приходят светоотражающие и легкие материалы.

Тем не менее, алюминий очень прочный, долговечный и податливый, особенно в сочетании с другими элементами. Когда мы берем базовый элемент алюминия и объединяем его с другими элементами, такими как магний, цинк или медь, тогда он считается алюминиевым сплавом.

Причина, по которой мы комбинируем алюминий с другими элементами, часто заключается в том, чтобы усилить металл в зависимости от его применения. Обычно есть два способа укрепить металл. Один процесс – это термическая обработка, а другой – холодная обработка.

Термообрабатываемые сплавы

Термообрабатываемые алюминиевые сплавы состоят из чистого алюминия, нагретого до определенной температуры. Затем равномерно добавляются легирующие элементы, поскольку алюминий принимает твердую форму.Затем нагретый алюминий закаливают, поскольку быстро охлаждающиеся атомы элементов сплава застывают на месте.

Осадок образуется, когда атомы алюминия и атомы элементов сплава объединяются в процессе естественного старения, проводимого при комнатной температуре, или путем искусственного старения в печи, установленной на низкую температуру.

Алюминиевая ассоциация вводит обозначение для алюминиевых сплавов, которые были объединены с элементом сплава, поскольку они классифицируются по определенным группам.Эти обозначения состоят из 4-значного числа. Первая цифра в номере указывает на добавленный элемент сплава.

Вторая цифра сообщит вам, были ли какие-либо изменения в основном сплаве в процессе термообработки. Последние две цифры в обозначении предоставляют информацию о минимальном содержании алюминия.

Каждое обозначение сгруппировано в определенную серию в зависимости от их состава, характеристик и добавленного элемента сплава. Термообрабатываемые сплавы обычно делятся на 3 группы обозначений: серия 2ххх, серия 6ххх и серия 7ххх.

Термообрабатываемые алюминиевые сплавы 2xxx

Алюминий этой серии содержит до 15% меди в качестве легирующего элемента. Этот вид алюминиевого сплава отличается невероятной прочностью и прочностью. Недостатком является то, что этот сплав имеет низкую стойкость к атмосферной коррозии. Таким образом, металл может быть окрашен или плакирован другим сплавом высокой чистоты. Алюминиевые сплавы этой серии обычно используются для небольших самолетов, бытовой техники, крепежа и других применений.

Термообрабатываемые алюминиевые сплавы 6xxx

Кремний и магний смешиваются с алюминием и подвергаются термообработке для получения универсального свариваемого металла с умеренно высокой прочностью.Этот алюминиевый сплав имеет более высокую коррозионную стойкость и часто используется для плакирования алюминиевых сплавов серии 2ххх.

Из-за хорошей свариваемости алюминиевые сплавы серии 6xxx обычно используются в производстве автомобильных деталей, компонентов грузовых автомобилей, трубопроводов и морских корпусов, а также в конструкциях.

Термообрабатываемые алюминиевые сплавы 7xxx

Для алюминиевых сплавов серии 7ххх цинк обычно является легирующим агентом, хотя небольшие количества меди, магния и хрома также могут быть добавлены, чтобы сделать его пригодным для термообработки.Эти сплавы в сочетании с алюминием делают чрезвычайно прочный материал, используемый в основном в конструкциях коммерческих самолетов. Он также встречается в передвижном оборудовании, снаряжении для отдыха и таинствах.

В зависимости от типа применения термически обрабатываемые алюминиевые сплавы могут использоваться в производственных процессах для создания ряда изделий и конструкций. Здесь, в Belmont Metals, наши специалисты в области металлургии могут предоставить вам дополнительную техническую информацию о термически обрабатываемых алюминиевых сплавах и их возможном применении.Мы также можем посоветовать специальные сплавы и нестандартные сплавы, которые могут соответствовать вашим производственным потребностям и различным спецификациям.

Интернет-ресурс с информацией о материалах – MatWeb

MatWeb, ваш источник информации о материалах

Что такое MatWeb? MatWeb’s база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы.

Преимущества регистрации в MatWeb Премиум-членство
Характеристика: – Данные о материалах экспорт в программы CAD / FEA, включая:

Как найти данные о собственности в MatWeb

Нажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb.

У нас есть более 155 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем их, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши. кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями.

База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами – сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb.


Рекомендуемый материал:
Отрицательный CTE Сплав





Что такое алюминиевые сплавы | Производство всех металлов

Алюминий может производиться в большем разнообразии, чем любой другой металл в отрасли.Представляется, что люди, работающие в архитектурной и промышленной отраслях, больше всего интересуются алюминием из-за присущего ему сочетания легкости и прочности.

В производстве алюминия обычно используются 7 различных сплавов. Каждая серия начинается с цифр 1-7 (1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx и 7xxx). Это число в основном определяет, какой легирующий элемент был добавлен в алюминий.

Очень краткое описание различных серий приведено ниже:

  • Серия 1000 – это самый чистый алюминий – минимум 99% алюминия.Он поддается сварке, но при соблюдении узких требований. Благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, он в основном используется в специализированных резервуарах для химикатов или токопроводящих шинах.
  • Алюминий серии 2000 смешан с медными сплавами и часто используется в авиационной и космической промышленности.
  • Серия 3000 смешивается с марганцем и очень хорошо «формуется» и поддается термообработке. Этот алюминиевый сплав часто используется для изготовления посуды и теплообменников на электростанциях и транспортных средствах.
  • Серия 4000 смешивает алюминий с кремнием, обеспечивая более низкую температуру плавления, что улучшает текучесть при расплавлении (своего рода причудливый способ сказать, что он хорошо плавится).Алюминий серии 4000 часто используется в качестве присадочного материала для сварки и пайки.
  • Алюминий серии 5000 смешан с магнием (отличным от марганца) и обладает высокой прочностью на разрыв и формуемостью; следовательно, он широко используется в производстве, таком как транспорт, резервуары, суда и мосты.
  • Серия 6000 смешана с магнием и силиконом и используется преимущественно в виде профилей и конструкционных компонентов, таких как уголки, балки и трубы.
  • Серия 7000 смешана с цинковыми сплавами. Он состоит из очень высокопрочного алюминия и часто используется в высокопроизводительных приложениях, таких как самолет, аэрокосмическая промышленность и спортивное оборудование.

Самый распространенный алюминий, используемый в общей обрабатывающей промышленности, – это сплавы серий 3000, 5000 или 6000.

Для инженеров и архитекторов важно иметь четкое представление о различных типах алюминия для сварки и изготовления алюминия, а также о многих его сплавах при запросе конкретного типа для проекта.Например, когда дело доходит до алюминия серии 6000, инженеры часто запрашивают алюминий 6061-T6. Этот тип алюминиевого сплава имеет высокую прочность на разрыв, но при этом довольно хрупкий. Таким образом, он может соответствовать требованиям к растяжению для спроектированной детали, но потерпеть неудачу, когда деталь должна быть сформирована или изготовлена, потому что металл будет разрушаться на линии изгиба.

Из-за этой проблемы растрескивания сборный алюминий, такой как тот, который используется для стеновых панелей, общепромышленного производства и т. Д., Будет лучше спроектирован с алюминием серии 5000, который очень хорошо формуется (без трещин или трещин), но также имеет надежный предел прочности на разрыв. .

Во многих случаях экструзии, такие как алюминиевый уголок, трубы или балки, могут использоваться в сочетании с плоскими листовыми материалами, и в этом случае сплавы не будут точно такими же. В этих случаях изготовителям необходимо убедиться, что сварочные присадочные материалы точно выбраны для работы с обоими сплавами. Например, алюминий серии 6000 нельзя сваривать с присадочными материалами серии 3000.

Существуют и другие проблемы изготовления и производства алюминия – лазерная резка уже закаленного алюминия может иметь значение, правильная сварка алюминия и процедуры изготовления, как упомянуто выше, окраска и отделка – все это требует особого внимания при производстве алюминия.

Алюминиевые сплавы серии 3000 | Ulbrich

Алюминиевая плоская, фасонная и круглая проволока серии 3000

Приложения

  • Кухонная утварь
  • Пищевая промышленность
  • Компоненты для обработки пищевых продуктов
  • Химическая обработка
  • Компоненты для химической обработки
  • Автомобильная отделка

Описание

Алюминиевые сплавы серии 3000 – это алюминиевые сплавы с марганцем. Они обладают большей прочностью, чем чистый алюминий, при сохранении хорошей формуемости и коррозионной стойкости.Эти сплавы не поддаются термообработке и подходят для анодирования и сварки. Сплав 3003 – наиболее широко используемый из всех алюминиевых сплавов.

Химия типичная

UNS # A93003 | АЛЮМИНИЙ | ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

1,0-1,5 Mn, 0,05-0,20 Cu, 0,7 Fe макс., 0,6 Si макс., 0,10 Zn макс., 0,05 макс. Другое (каждый), 0,15 макс. Другое (всего)

UNS # A93004 | АЛЮМИНИЙ | ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

1.0-1,5 Mn, 1,0-1,3 Mg, 0,25 Cu, 0,70 Fe макс., 0,30 Si макс., 0,25 Zn макс., 0,05 макс. Другое (каждый), 0,15 макс. Другое (всего)

UNS # A93105 | АЛЮМИНИЙ | ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

0,20-0,80 Mn, 0,20-0,80 Mg, 0,30 Cu, 0,7 Fe макс., 0,6 Si макс., 0,40 Zn макс., 0,20 Cr макс., 0,10 Ti макс., 0,05 макс. Другие (каждый), 0,15 макс. (Всего)

* Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения информации о наличии других алюминиевых сплавов.

Физические свойства


Типичная плотность: 0.0983 – 0,0986 фунта / дюйм3, 2,72 – 2,73 г / см3

Электропроводность: (% IACS при 68 ° F, отожженный): 40-50%

Теплопроводность: БТЕ-дюйм / час-фут2- ° F:
При 68 ° F: 1190-1340

Средний коэффициент теплового расширения: мкдюйм / дюйм-° F:
68 – 572 ° F: 13,9

Модуль упругости: KSI
10,4 x 103 при растяжении

Температура плавления: 1165-1210 ° F (629-654 ° C)

Формы

Профиль, круглый, плоский, квадратный

Механические свойства при комнатной температуре

Свойства: Темпера 0

Предел прочности на разрыв: мин. 16 KSI (мин. 110 МПа)
Предел текучести: мин. 6 KSI (41.4 МПа мин.)
Относительное удлинение: мин. 24%

Свойства: Закаленное

Эти сплавы могут подвергаться холодной обработке до различного состояния.

* Фактические физико-механические свойства зависят от сплава. Свяжитесь со службой технической поддержки Ulbrich для получения информации о конкретных свойствах сплава.

Дополнительные свойства

Коррозионная стойкость

Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения конкретной информации.

Отделка проволоки

XC – Экстра чистота. Отожженные или отожженные и холоднокатаные.Свяжитесь с Ulbrich Wire с запросами на особую отделку.

Термическая обработка

Эти сплавы упрочняются холодной обработкой.

Сварка

Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения конкретной информации.

Ограничение ответственности и отказ от гарантии: Ни при каких обстоятельствах Ulbrich Stainless Steels & Special Metals, Inc. не несет ответственности за любые убытки , возникшие в результате использования информации, содержащейся в этом документе, или того, что она подходит для заявлений.Мы считаем, что предоставленная информация и данные являются точными в соответствии с нашими знаниями, но все данные считаются только типичными значениями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *