Деформируемый алюминиевый сплав: Классификация деформируемых алюминиевых сплавов

alexxlab | 21.01.1970 | 0 | Разное

Алюминиевый деформируемый сплав

Сплав АК6
Химический состав в % материала АК6 .
Fe	Si	Mn	Ni	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
до   0. 7	0.7 – 1.2	0.4 – 0.8	до   0.1	до   0.1	93.3 – 96.7	1.8 – 2.6	0.4 – 0.8	до   0.3	прочие, каждая 0.05; всего 0.1
				Примечание: Al – основа; процентное содержание Al дано приблизительно
Механические свойства при Т=20oС материала АК6 .
Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
–	мм	–	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	–
Штамповка			447	378	12. май		190
Твердость материала   АК6   ,	HB 10 -1 = 95 – 100   МПа
Физические свойства материала АК6 .
T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	0. 72			2750		41
100		21.апр	180		838
Обозначения:
Механические свойства :
sв	– Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT	– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5	– Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	– Относительное сужение , [ % ]
KCU	Ударная вязкость,[кДж/м²]
HB	Твердость по Бринелю[МПа]
Физические свойства :
T	– Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	– Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	– Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ) , [1/Град]
l	– Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	– Плотность материала , [кг/м3]
C	– Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
R	– Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Алюминий и алюминиевые сплавы, обработка алюминия :: ТОЧМЕХ

Все сплавы алюминия можно разделить на две группы:

• • Деформируемые алюминиевые сплавы — предназначены для получения полуфабрикатов (листов, плит, прутков, профилей, труб и т.  д.), а также поковок и штамповых заготовок путем прокатки, прессования, ковки и штамповки.

• а) Упрочняемые термической обработкой:

• • • Дуралюмины, «дюраль» (Д1, Д16, Д20*, сплавы алюминия меди и марганца [Al-Cu-Mg]) — удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состояниях, но плохо в отожженном состоянии. Дуралюмины хорошо свариваются точечной сваркой и не свариваются сваркой плавлением вследствие склонности к образованию трещин. Из сплава Д16 изготовляют обшивки, шпангоуты, стрингера и лонжероны самолетов, силовые каркасы, строительные конструкции, кузова автомобилей.

• • • Сплав авиаль (АВ) удовлетворительно обрабатывается резанием после закалки и старения, хорошо сваривается аргонодуговой и контактной сваркой. Из этого сплава изготовляются различные полуфабрикаты (листы, профили, трубы и т.д.), используемые для элементов конструкций, несущих умеренные нагрузки, кроме того, лопасти винтов вертолетов, кованные детали двигателей, рамы, двери, для которых требуется высокая пластичность в холодном и горячем состоянии.

• • • Высокопрочный сплав (В95) имеет предел прочности 560-600 Н/мм2, хорошо обрабатывается резанием и сваривается точечной сваркой. Сплав применяется в самолетостроении для нагруженных конструкций (обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны) и для силовых каркасов в строительных сооружениях.

• • • Сплавы для ковки и штамповки (АК6, АК8, АК4-1 [жаропрочный]). Сплавы этого типа отличаются высокой пластичностью и удовлетворительными литейными свойствами, позволяющими получить качественные слитки. Алюминиевые сплавы этой группы хорошо обрабатываются резанием и удовлетворительно свариваются контактной и аргонодуговой сваркой.

• б) Не упрочняемые термической обработкой:

• • • Сплавы алюминия с марганцем (АМц) и алюминия с магнием (АМг2, АМг3, АМг5, АМг6) легко обрабатываются давлением (штамповка, гибка), хорошо свариваются и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Обработка резанием затруднена, поэтому для получения резьбы используют специальные бесстружечные метчики (раскатники), не имеющие режущих кромок.

• • Литейные алюминиевые сплавы — предназначенные для фасонного литья (как правило, хорошо обрабатываются резанием).

• • • Сплавы алюминия с кремнием (силумины) Al-Si (АЛ2, АЛ4, АЛ9) отличаются высокими литейными свойствами, а отливки — большой плотностью. Силумины сравнительно легко обрабатываются резанием.

• • • Сплавы алюминия с медью Al-Cu (АЛ7, АЛ19) после термической обработки имеют высокие механические свойства при нормальной и повышенных температурах и хорошо обрабатываются резанием.

• • • Сплавы алюминия с магнием Al-Mg (АЛ8, АЛ27) имеют хорошую коррозионную стойкость, повышенные механические свойства и хорошо обрабатываются резанием. Сплавы применяют в судостроении и авиации.

• • • Жаропрочные алюминиевые сплавы (АЛ1, АЛ21, АЛ33) хорошо обрабатываются резанием.

С точки зрения обработки фрезерованием, нарезания резьбы и токарной обработки, алюминиевые сплавы также можно разделить на две группы. В зависимости от состояния (закаленные, состаренные, отожженные) алюминиевые сплавы могут относиться к разным группам по легкости обработки:

• • Мягкие и пластичные алюминиевые сплавы, вызывающие проблемы при обработке резанием:

• а) Отожженные: Д16, АВ.

• б) Не упрочняемые термической обработкой: АМц, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6.

• • Сравнительно твердые и прочные алюминиевые сплавы, которые достаточно просто обрабатываются резанием (во многих случаях, где не требуется повышенная производительность, эти материалы могут обрабатываться стандартным инструментом общего применения, но если требуется повысить скорость и качество обработки, необходимо применять специализированный инструмент):

• а) Закаленные и искусственно состаренные: Д16Т, Д16Н, АВТ.

• б) Ковочные: АК6, АК8, АК4-1.

• в) Литейные: АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ8, АЛ27, АЛ1, АЛ21, АЛ33.

Другие статьи по сходной тематике

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ • Большая российская энциклопедия

АЛЮМИ́НИЕВЫЕ СПЛА́ВЫ, спла­вы на ос­но­ве алю­ми­ния; об­ла­да­ют ма­лой плот­но­стью (до 3000 кг/м³), вы­со­ки­ми элек­тро- и те­п­ло­про­вод­но­стью, кор­ро­зи­он­ной стой­ко­стью и удель­ной проч­но­стью. Пер­вые А. с. – спла­вы алю­ми­ния с крем­ни­ем, по­лу­чен­ные в 50-х гг. 19 в., име­ли ма­лую проч­ность и низ­кую кор­ро­зи­он­ную стой­кость. По­во­рот­ным мо­мен­том в ис­то­рии раз­ви­тия А. с. ста­ли ис­сле­до­ва­ния А. Виль­ма (Гер­ма­ния, 1903–11), ко­то­рый об­на­ру­жил в за­ка­лён­ном А. с., со­дер­жа­щем медь и маг­ний, по­вы­ше­ние проч­но­сти в про­цес­се вы­лё­жи­ва­ния, т. н. эф­фект ста­ре­ния (см. Ста­ре­ние ме­тал­лов). В 1921 А. Пач (США) мо­ди­фи­циро­вал сплав Al – Si пу­тём вве­де­ния в не­го мик­ро­ско­пич. доз Na, что при­вело к зна­чит. улуч­ше­нию его свойств. Поз­же для по­лу­че­ния А. с. с оп­ре­де­лённы­ми свой­ст­ва­ми ста­ли при­ме­нять ле­ги­ро­ва­ние разл. ме­тал­ла­ми (Cu, Mg, Mn, Si, Zn, Ni, Li, Be и др.). В Рос­сии в 1930–40-х гг. раз­ра­бот­ку А. с. и вне­дре­ние их в про­из-во осу­ще­ст­в­ля­ли Ю. Г. Му­за­лев­ский, С. М. Во­ро­нов, И. Н. Фрид­лян­дер и др.

До 1940-х гг. при­ме­ня­лись гл. обр. спла­вы на ос­но­ве сис­тем Al – Si (си­лу­ми­ны), Al – Mg (маг­на­лии), Al – Cu – Mg (ду­ра­лю­ми­ны), Al – Mg – Si (авиа­ли). Впо­след­ст­вии так­же по­лу­чи­ли раз­ви­тие вы­со­ко­проч­ные (на ос­но­ве сис­тем Al – Zn – Mg, Al – Zn – Mg – Cu, Al – Mg – Si – Cu), жа­ро­проч­ные (Al – Cu – Mn, Al – Mg – Li, Al – Cu – Mg – Fe – Ni), по­ни­жен­ной плот­но­сти (Al – Be – Mg, Al – Mg – Li, Al – Cu – Li) и др. А. с. В за­ви­си­мости от спо­со­ба про­из-ва по­лу­фаб­рика­тов и из­де­лий А. с. де­лят на де­фор­ми­руе­мые, ис­поль­зуе­мые для из­го­тов­ле­ния лис­тов, плит, про­филей, труб, по­ко­вок, про­во­ло­ки пу­тём де­фор­ма­ции (про­кат­ки, ков­ки, штам­пов­ки и др. ), и ли­тей­ные – для из­го­тов­ле­ния фа­сон­ных из­де­лий лить­ём. Со­став и не­ко­то­рые свой­ст­ва наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ных А. с. при­ве­де­ны в таб­ли­цах 1, 2 (см. стр. 578).

Де­фор­ми­руе­мые спла­вы по объ­ё­му про­из-ва со­став­ля­ют ок. 80% всех А. с. Хи­мич. и фа­зо­вый со­став, ре­жи­мы тер­мич. об­ра­бот­ки де­фор­ми­руе­мых А. с. оп­ре­де­ля­ют­ся не­об­хо­ди­мо­стью по­лу­чения оп­тим. ком­плек­са экс­плуа­тац. и тех­но­ло­гич. свойств. Спла­вы сис­те­мы Al – Mg (маг­на­лии) име­ют вы­со­кую кор­ро­зи­он­ную стой­кость, хо­ро­шо сва­ри­ва­ют­ся, но не уп­роч­ня­ют­ся тер­мич. об­ра­бот­кой; для по­вы­ше­ния проч­но­сти в эти спла­вы вво­дят Sc. Спла­вы Al – Zn – Mg об­ла­да­ют вы­со­кой проч­но­стью, хо­ро­шо сва­ри­ва­ют­ся, но при зна­чит. кон­цен­тра­ции Zn и Mg склон­ны к за­мед­лен­но­му кор­ро­зи­он­но­му рас­трес­ки­ва­нию. Спла­вы Al – Mg – Si (авиа­ли) со­че­та­ют хо­ро­шую кор­ро­зи­он­ную стой­кость с вы­ра­жен­ным эф­фек­том ста­ре­ния; хо­ро­шо под­да­ют­ся ано­ди­ро­ва­нию. Спла­вы Al – Mg – Si – Cu силь­но уп­роч­ня­ют­ся в ре­зуль­та­те ста­ре­ния, но от­ли­ча­ют­ся по­ни­жен­ной кор­ро­зи­он­ной стой­ко­стью. Спла­вы Al – Cu – Mg (ду­ра­лю­ми­ны) име­ют ср. проч­ность, но вы­со­кие пла­стич­ность и вяз­кость раз­ру­ше­ния, ма­лую ско­рость раз­ви­тия ус­та­ло­ст­ных тре­щин. Спла­вы Al – Zn – Mg – Cu ха­рак­те­ри­зу­ют­ся са­мы­ми вы­со­ки­ми проч­но­стью и пре­де­лом те­ку­че­сти. Спла­вы Al – Mg – Li име­ют та­кие же, как и у ду­ра­лю­ми­на, ме­ха­нич. свой­ст­ва, но по­ни­жен­ную (на 11%) плот­ность и боль­ший мо­дуль уп­ру­го­сти. Спла­вы Al – Be – Mg об­ла­да­ют вы­со­ки­ми удель­ной проч­но­стью и мо­ду­лем уп­ру­го­сти, хо­ро­шей кор­ро­зи­он­ной стой­ко­стью, пла­стич­но­стью, хо­ро­шо сва­ри­ва­ют­ся, но из-за ток­сич­но­сти их при­ме­не­ние ог­ра­ни­че­но. По­лу­фаб­ри­ка­ты из де­фор­ми­ро­ван­ных А. с. для по­сле­дую­щей об­ра­бот­ки по­лу­ча­ют из слит­ков про­стой фор­мы – круг­лых, пло­ских, по­лых.

Таблица 1. Химический состав и механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов

Система	Марка сплава	Легирующие компоненты (% по массе)					Типичные механические свойства
		Cu	Mg	Mn	Si	Прочие	Предел прочности, МПа	Предел текучести, МПа
Al – Mg (магналии)	АМг6	< 0,1	5,8–6,8	0,5–0,8	≤ 0,4	Zn < 0,2; Fe ≤ 0,4	340	170
	1570	< 0,1	5,3–6,3	0,2–0,6	≤ 0,2	Zn < 0,1; Fe ≤ 0,3; Sc 0,25	410	310
Al – Mg – Si (авиали)	АВ	0,1–0,5	0,45–0,9	0,15–0,35	0,5–1,12	Zn < 0,2; Fe ≤ 0,5; Ti <0,15	340	280
	АДЗЗ	0,15–0,4	0,8–1,2	< 0,15	0,4–0,8	Zn < 0,25; Fe ≤ 0,7	320	260
Al – Mg – Si – Cu	АК6	1,8–2,6	0,4–0,8	0,4–0,8	0,7–1,2	Zn < 0,3; Fe ≤ 0,7	390	300
	АК8	3,9–4,8	0,4–0,8	0,4–1,0	0,6–1,2	Zn < 0,3; Fe ≤ 0,7	470	380
AI – Cu – Mg (дуралюмины)	Д1ч	3,8–4,8	0,4–0,8	0,4–0,8	<0,5	Fe < 0,4	380	220
	Д16ч	3,8–4,9	1,2–1,8	0,3–0,9	<0,2	Fe< 0,3	440	300
Al – Zn – Mg – Cu	В96Ц	2,0–2,6	2,3–3,0	–	<0,3	Zn 3,0–8,0; Fe < 0,4; Zr 0,1–0,2	650	620
	1933	0,8–1,2	1,6–2,2	–	<0,1	Zn 6,35–7,2; Fe 0,06–0,15; Zr 0,1–0,18	510	460
Al – Cu – Mg – Fe – Ni	АК4–1	1,9–2,7	1,2–1,8	≤ 0,2	«0,3	Zn ≤ 0,3; Fe 0,8–1,4; Ni 0,8-1,4	420	350
Al – Cu – Mn	1201	5,8–6,8	< 0,02	0,2–0,4	<0,2	Zn <0,1; Fe ≤ 0,3	420	320
Al – Mg – Li	1420	< 0,05	4,5-6,0	–	<0,15	Fe ≤ 0,2; Li 1,8–2,3; Zr 0,08–0,15; Na < 0,03	430	290
	1424	–	4,7–5,2	0,05–0,25	≤ 0,1	Zn 0,4–0,8; Fe ≤ 0,1; Li 1,5–1,8	460	320
Al – Be – Mg	АБМ–1	–	4,2–5,5	0,3	0,1	Fe 0,2; Be 28-32; Ni 0,1	430–500	250-300
	АБМ–3	–	1,5–2,5		0,2	Fe 0,2; Be 67–72	550–620	380-480
Примечание. В ряд сплавов вводятся малые добавки Cr, Zr, Sc, Ti, Be, Ca.

К де­фор­ми­руе­мым А. с. от­но­сят так­же спе­чён­ные спла­вы (вме­сто слит­ка для фор­мо­ва­ния из­де­лий ис­поль­зу­ют бри­кет, спе­чён­ный из по­рош­ков): спе­чён­ная алю­ми­ние­вая пуд­ра (САП) и спе­чён­ные алю­ми­ние­вые спла­вы (САС). САП, уп­роч­нён­ная дис­перс­ны­ми час­тица­ми ок­си­да алю­ми­ния, пре­вос­хо­дит все А. с. по жа­ро­проч­но­сти. САС, ле­ги­ро­ван­ные Si, Fe, Ni, от­ли­ча­ют­ся очень низ­ким ко­эф. ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния.

Таблица 2. Химический состав и механические свойства некоторых литейных алюминиевых сплавов

		Легирующие компоненты (% по массе)						Типичные механические свойства
Система		Марка сплава	Cu	Mg	Mn	Si	Прочие	Предел прочности, МПа	Предел текучести, МПа
Силумины	Al–Si	АК12 (АЛ2)	0,6	–	0,5	13,0	–	200	110
	Al–Si–Mg	АК9ч (АЛ4)	0,3	0,17–0,3	0,2-0,5	8,0–10,5	–	260	200
		АК7ч (АЛ 9)	0,2	0,2–0,4	0,5	6,0–8,0	–	230	130
	Al–Si–Cu–Mg	АК5М (АЛ5)	1,0–1,5	0,35–0,6	0,5	4,5–5,5	–	240	180
		АК8М3ч (ВАЛ8)	2,5–3,5	0,2–0,45	–	7,0–8,5	Zn 0,5–1,0; Ti 0,1–0,25; В 0,005–0,1; Be 0,05–0,25	345	290
Al–Мg		АМг10 (АЛ27)	–	9,5–10,5	–	–	Zr 0,05–0,20; Ti 0,05–0,15; Be 0,05–0,15	314	176
		АМг6л (АЛ23)	0,15	6,0–7,0	–	–	Zr 0,05–0,20; Ti 0,05–0,15; Be 0,02–0,1	225	127
Al–Cu		АМ5 (АЛ19)	4,5–5,3	0,05	0,6–1,0	0,3	Ti 0,15–0,35	370	260
		АМ4,5Кд  (ВАЛ10)	4,5–5,1	0,05	0,35–0,8	–	Ti 0,15–0,35; Cd 0,07–0,25	420	300

Для ли­тей­ных спла­вов, осо­бен­но важ­ны та­кие ха­рак­те­ри­сти­ки, как вы­сокая жид­ко­те­ку­честь, ма­лая склон­ность к об­ра­зо­ва­нию уса­доч­ных и га­зо­вых пус­тот, тре­щин, ра­ко­вин. На­и­бо­лее вы­со­кие ха­рак­те­ри­сти­ки до­сти­га­ют­ся при ли­тье в ме­тал­лич. фор­мы (в ко­киль, под дав­ле­ни­ем, при жид­кой штам­пов­ке). Важ­ней­шие ли­тей­ные А. с. – си­лу­ми­ны – со­дер­жат св. 4,5% Si, к ним от­но­сят­ся спла­вы сис­те­мы Al – Si и бо­лее слож­ных сис­тем: Al – Si – Mg, Al – Si – Cu – Mg; об­ла­да­ют хо­ро­ши­ми ли­тей­ны­ми свой­ст­ва­ми, не­пло­хой кор­ро­зи­он­ной стой­ко­стью, ср. проч­но­стью, в от­лив­ках не об­ра­зу­ет­ся уса­доч­ной по­рис­то­сти. Спла­вы с со­дер­жа­ни­ем Mg св. 5% (спла­вы сис­тем Al – Mg, Al – Mg – Si с до­бав­кой Mn, Be и Ti) кор­ро­зи­он­но­стой­ки, вы­со­ко­проч­ны, вы­со­ко­пла­стич­ны и об­ла­да­ют по­ни­жен­ной плот­но­стью. Дли­тель­ные низ­ко­тем­пе­ра­тур­ные (60–80 °C) на­гре­вы при­во­дят к ухуд­ше­нию кор­ро­зи­он­ной стой­ко­сти ли­тей­ных А. с. с вы­со­ким со­дер­жа­ни­ем Mg. Тех­но­ло­гия из­го­тов­ле­ния этих спла­вов слож­на, из­де­лия от­ли­ва­ют­ся гл. обр. в зем­ля­ные фор­мы. Спла­вы с со­дер­жа­ни­ем Cu св. 4% (спла­вы сис­тем Al – Cu, Al – Cu – Mn с до­бав­кой Ti, Cd) по жа­ро­проч­но­сти пре­вос­хо­дят дру­гие ли­тей­ные спла­вы, но име­ют по­ни­жен­ные кор­ро­зи­он­ную стой­кость и ли­тей­ные свой­ст­ва. Ли­тей­ные спла­вы (кро­ме си­лу­ми­нов) в прин­ци­пе ана­ло­гич­ны де­фор­ми­руе­мым спла­вам со­от­вет­ст­вую­щих сис­тем, но от­лича­ют­ся бо­лее вы­соким со­дер­жа­ни­ем ле­ги­рую­щих ком­по­нен­тов (Cu, Mg), до­ба­вок (Ni, Ti) и при­ме­сей (Fe).

На свой­ст­ва ли­тей­ных спла­вов по­ми­мо спо­со­бов ли­тья так­же влия­ют вхо­дя­щие в их со­став ком­по­нен­ты, ко­то­рые для од­них спла­вов яв­ля­ют­ся ле­ги­рую­щи­ми, но ока­зы­ва­ют вред­ное влия­ние на дру­гие: Si сни­жа­ет проч­ность спла­вов Al – Mg; при­месь Zn ухуд­ша­ет ме­ха­нич. свой­ст­ва спла­вов Al – Si и Al – Cu; Sn и Pb да­же в де­ся­тых до­лях про­цен­та зна­читель­но по­ни­жа­ют темп-ру плав­ле­ния спла­вов. Вред­ное влия­ние на си­лу­ми­ны ока­зы­ва­ет Fe, вы­зы­ваю­щее об­ра­зо­ва­ние хруп­ких вклю­че­ний, кри­стал­ли­зую­щих­ся в ви­де пла­стин. Со­дер­жа­ние Fe за­ви­сит от спо­со­ба ли­тья: оно мак­си­маль­но при ли­тье под дав­ле­ни­ем и в ко­киль и ми­ни­маль­но при ли­тье в зем­лю. Ка­че­ст­во фа­сон­ных от­ли­вок из А. с. суще­ст­вен­но по­вы­ша­ет­ся при ис­поль­зо­ва­нии чис­той ших­ты (умень­ше­ние ко­ли­че­ст­ва вред­ных ме­тал­лич. и не­ме­тал­лич. при­ме­сей в спла­вах), мо­ди­фи­ци­ро­ва­нии спла­вов (вве­де­ние ма­лых до­ба­вок Ti, Zr, Be), ис­поль­зо­ва­нии про­грес­сив­ных ме­то­дов ра­фи­ни­ро­ва­ния и тер­мич. об­ра­бот­ки.

А. с. от­но­сят­ся к важ­ней­шим кон­струкц. ма­те­риа­лам. По мас­шта­бам про­из­вод­ст­ва и по­треб­ле­ния за­ни­ма­ют 2-е ме­сто по­сле ста­ли; в пром-сти ис­поль­зу­ют ок. 55 ма­рок А. с. Бла­го­да­ря уни­каль­ным экс­плуа­тац. свой­ст­вам ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся: в авиа- и ра­ке­то­строе­нии – шас­си, ло­па­сти воз­душ­ных вин­тов, си­ло­вые эле­мен­ты ле­тат. ап­па­ра­тов (об­шив­ка, фю­зе­ляж, шпан­го­уты, лон­же­ро­ны, нер­вю­ры, верх­ние и ниж­ние плос­ко­сти крыль­ев), кор­пу­сы ра­кет, то­п­лив­ные и мас­ля­ные ба­ки; в су­до­строе­нии – кор­пу­сы су­дов, па­луб­ные над­строй­ки, разл. су­до­вое обо­ру­до­ва­ние; в ав­то­мо­би­ле­строе­нии – де­та­ли дви­га­те­ля (порш­ни, го­лов­ки, бло­ки ци­лин­д­ров), ра­диа­то­ры ох­ла­ж­де­ния, ото­пи­те­ли, ка­би­ны, са­ло­ны ав­то­бу­сов, цис­тер­ны для пе­ре­воз­ки хи­мич. и неф­те­хи­мич. про­дук­тов, сы­пу­чих гру­зов; в строи­тель­ст­ве – стро­ит. кон­ст­рук­ции, окон­ные ра­мы и две­ри; в пи­ще­вой пром-сти – ­банки для пи­ва, во­ды, пи­ще­вых про­дук­тов, бы­то­вая фоль­га и др.

Деформируемый алюминиевый сплав – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Деформируемый алюминиевый сплав

Cтраница 1

Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. К деформируемым алюминиевым сплавам, не упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы А1 – Мп ( АМц), содержащие до 1 6 % Мп, и сплавы системы Al-Mg ( АМг), содержащие до 5 8 % Mg. Эти сплавы обладают высокой пластичностью и невысокой прочностью.  [1]

Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой. Упрочнение сплавов достигается вследствие раство рения легирующих элементов в алюминии и в меньшей степени избыточными фазами.  [2]

Деформируемые алюминиевые сплавы, подвергаемые механической и термической обработке, имеют специальные буквенные обозначения, указывающие характер этой обработки; М ( мягкий) – отожженный; Н – нагартованный, Т – термически обработанный ( после закалки и естественного старения), Т1 – после закалки и искусственного старения, ТН – нагартованный после закалки и естественного старения, ТНВ – нагартованный после закалки и естественного старения с повышенным качеством выкатки, О – отожженные листы с повышенной выкаткой, А – плакированные листы, Б – без плакировки ( листы), УП – утолщенная плакировка, Р – сплав для заклепок. По новому ГОСТу принята единая цифровая маркировка.  [3]

Деформируемые алюминиевые сплавы ( ГОСТ 4784 – 74) предназначены для производства проката ( сортового, фасонного и профильного) и поставляются в термически обработанном виде.  [4]

Деформируемые алюминиевые сплавы с добавкой меди, кремния и других элементов имеют повышенные механические свойства и хорошие литейные свойства.  [5]

Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой, легируются элементами, обладающими ограниченной растворимостью в алюминии в твердом состоянии, уменьшающейся при понижении температуры. Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов заключается ь закалке с последующим старением. Старение может быть естественным при комнатной температуре или искусственным при 150 – 200 С. Закалка проводится нагревом до температуры, обеспечивающей полное растворение легирующего элемента и образование однородного твердого раствора с последующим охлаждением в воде. В результате закалки фиксируется при комнатной температуре пересыщенный твердый раствор, однако прочность сплава непосредственно после закалки остается низкой.  [6]

Деформируемые алюминиевые сплавы подразделяются на не упрочняемые и на упрочняемые термической обработкой.  [7]

Деформируемые алюминиевые сплавы по коррозионной стойкости могут быть разделены на две группы.  [8]

Деформируемые алюминиевые сплавы подразделяются на следующие.  [9]

Деформируемые алюминиевые сплавы можно разделить на неупрочняемые и упрочняемые термообработкой.  [10]

Деформируемые алюминиевые сплавы, в свою очередь, разделяются на две группы: не упрочняемые термической обработкой и упрочняемые.  [11]

Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой, характеризуются невысокой прочностью, высокой пластичностью и высокой коррозионной стойкостью. Указанные сплавы являются однофазными. Они применяются для изготовления малонагруженных деталей, подвергаемых глубокой холодной штамповке, для сварных деталей и для деталей, работающих в агрессивных средах.  [12]

Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой, характеризуются высокой прочностью, высокой пластичностью и высокой коррозионной стойкостью. Указанные сплавы являются однофазными.  [14]

Деформируемые алюминиевые сплавы в автомобилестроении и авторемонтном производстве применяют для изготовления поршней и заклепок. Литейные алюминиевые сплавы для производства деталей автомобилей находят большее применение, чем деформируемые сплавы. Из литейных алюминиевых сплавов изготовляют поршни, головки и блоки цилиндров, корпуса карбюраторов и топливных насосов, картеры коробок передач легковых автомобилей и другие детали.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

       

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ     

Содержание

– классификация сплавов

– физические свойства

– коррозионные свойства

– механические свойства

– круглый и профильный алюминиевый прокат

– плоский алюминиевый прокат

– интересные интернет-ссылки

          Классификация алюминиевых сплавов.

        Алюминиевые сплавы условно делятся на литейные (для производства отливок) и деформируемые (для производства проката и поковок). Далее будут рассматриваться только деформируемые сплавы и прокат на их основе. Под алюминиевым прокатом подразумевают прокат из алюминиевых сплавов и технического алюминия (А8 – А5, АД0, АД1).  Химический состав деформируемых сплавов общего применения приведен в ГОСТ 4784-97 и ГОСТ 1131.

     Деформируемые сплавы разделяют по способу упрочнения: упрочняемые давлением (деформацией) и термоупрочняемые.

     Другая классификация основана на ключевых  свойствах: сплавы низкой, средней или высокой прочности, повышенной пластичности, жаропрочные, ковочные и т.д.

     В таблице систематизированы наиболее распространенные деформируемые сплавы с краткой характеристикой основных свойств присущих для каждой системы. Маркировка дана по ГОСТ 4784-97 и международной классификации ИСО 209-1.

 

Характеристика сплавов	Маркировка		Система легирования	Примечания
СПЛАВЫ УПРОЧНЯЕМЫЕ ДАВЛЕНИЕМ (ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЕ)
Сплавы низкой прочности  и высокой пластичности,  свариваемые, коррозионносойкие	АД0	1050А	Техн. алюминий без легирования	Также АД, А5, А6, А7
	АД1	1230
	АМц	3003	Al – Mn	Также ММ (3005)
	Д12	3004
Сплавы средней прочности  и высокой пластичности,  свариваемые, коррозионносойкие	АМг2	5251	Al – Mg (Магналии)	Также АМг0. 5, АМг1, АМг1.5АМг2.5 АМг4 и т.д.
	АМг3	5754
	АМг5	5056
	АМг6	–
ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЕ  СПЛАВЫ
Сплавы средней прочности и высокой пластичности свариваемые	АД31	6063	Al-Mg-Si (Авиали)	Также АВ (6151)
	АД33	6061
	АД35	6082
Сплавы нормальной прочности	Д1	2017	Al-Cu-Mg (Дюрали)	Также В65,  Д19, ВАД1
	Д16	2024
	Д18	2117
Свариваемые сплавы нормальной прочности	1915	7005	Al-Zn-Mg
	1925	–
Высокопрочные сплавы	В95	–	Al-Zn-Mg-Cu	Также В93
Жаропрочные сплавы	АК4-1	–	Al-Cu-Mg-Ni-Fe	Также АК4
	1201	2219	Al-Cu-Mn	Также Д20
Ковочные сплавы	АК6	–	Al-Cu-Mg-Si
	АК8	2014

    Состояния поставки                                                                                                                                      Сплавы, упрочняемые давлением,  упрочняются только  холодной деформацией (холодная прокатка или волочение). Деформационное упрочнение приводит к увеличению прочности и твердости, но уменьшает пластичность. Восстановление пластичности достигается рекристаллизационным отжигом. Прокат из этой группы сплавов имеет следующие состояния поставки, указываемые в маркировке полуфабриката:   

1)  не имеет обозначения – после прессования или горячей прокатки без термообработки  

2)  М  –  отожженное

3)  Н4 –  четвертьнагартованное

4)  Н2  – полунагартованное

5)  Н3  – нагартованное на 3/4

6)  Н    – нагартованное

 

       Полуфабрикаты из термоупрочняемых сплавов упрочняются путем специальной термообработки. Она заключается в закалке с определенной температуры и последующей выдержкой в течение некоторого времени при другой температуре (старение). Происходящее при этом изменение структуры сплава,  увеличивает прочность, твердость без потери пластичности. Существует несколько вариантов термообработки. Наиболее распространены следующие состояния поставки термоупрочняемых сплавов, отражаемые в маркировке проката:  

1)  не имеет обозначения – после прессования или горячей прокатки без термообработки 

2)  М  –  отожженное

3)  Т    –  закаленное и естественно состаренное (на максимальную прочность)

4)  Т1  –  закаленное и искусственно состаренное (на максимальную прочность)

      Для некоторых сплавов производится термомеханическое упрочнение, когда нагартовка осуществляется после закалки. В этом случае в маркировке присутствует ТН или Т1Н. Другим режимам старения соответствуют состояния Т2, Т3, Т5. Обычно им соответствует меньшая прочность, но большая коррозионная стойкость или вязкость разрушения.

      Приведенная маркировка состояний соответствует российским ГОСТам.

 

       Физические свойства алюминиевых сплавов.    

      Плотность алюминиевых сплавов незначительно отличается от плотности чистого алюминия (2.7г/см³). Она изменяется от 2.65 г/см³ для сплава АМг6 до 2.85 г/см³ для сплава В95.

      Легирование практически не влияет на величину модуля упругости и модуля сдвига. Например, модуль упругости упрочненного дуралюминия Д16Т  практически равен модулю упругости чистого алюминия А5 (Е=7100 кгс/мм²). Однако, за счет того, что предел текучести сплавов в несколько раз превышает предел текучести чистого алюминия, алюминиевые сплавы уже могут использоваться в качестве конструкционного материала с разным уровнем нагрузок (в зависимости от марки сплава и его состояния).

      За счет малой плотности удельные значения предела прочности,  предела текучести и модуля упругости (соответствующие величины, поделенные на величину плотности) для прочных алюминиевых сплавов сопоставимы с соответствующими значениями удельных величин для стали и титановых сплавов.  Это позволяет высокопрочным алюминиевым сплавам конкурировать со сталью и титаном, но только до температур не превышающих 200 С.

      Большинство  алюминиевых сплавов  имеют худшую электро- и теплопроводность,  коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с чистым алюминием.

       Ниже в таблице приведены значения твердости, тепло- и электропроводности для нескольких сплавов в различных состояниях. Поскольку значения твердости коррелируют с величинами предела текучести и предела прочности, то эта таблица дает представление о порядке и этих величин.

       Из таблицы видно, что сплавы с большей степенью легирования имеют заметно меньшую электро- и теплопроводность, эти величины также существенно зависят от состояния сплава (М, Н2, Т или Т1):

марка	твердость,                 НВ			электропроводность в  % по отношению к меди			теплопроводность               в кал/оС
	М	Н2	Н,Т(Т1)	М	Н2	Н, Т(Т1)	М	Н2	Н, Т(Т1)
А8 – АД0	25		35	60			0. 52
АМц	30	40	55	50	40		0.45	0.38
АМг2	45	60		35		30	0.34		0.30
АМг5	70			30			0.28
АД31			80	55		55	0. 45
Д16	45		105	45		30	0.42		0.28
В95			150			30			0.28

 

Из таблицы видно, что только сплав АД31 сочетает высокую прочность и высокую электропроводность. Поэтому «мягкие» электротехнические шины производятся из АД0, а «твердые» – из АД31 (ГОСТ 15176-89). Электропроводность этих шин составляет (в мкОм*м):

0,029 – из АД0   (без термообработки, сразу после прессования)

0,031 – из АД31 (без термообработки, сразу после прессования)

0. 035 – из АД31Т (после закалки и естественного старения)

 

      Теплопроводность многих сплавов (АМг5, Д16Т, В95Т1) вдвое ниже, чем у чистого алюминия, но все равно она выше, чем у сталей.

       Коррозионные свойства. 

     Наилучшие коррозионные свойства имеют сплавы АМц, АМг, АД31, а худшие – высоко-прочные сплавы Д16, В95, АК. Кроме того   коррозионные свойства термоупрочняемых сплавов существенно зависят от режима закалки и старения. Например сплав Д16 обычно применяется в естественно-состаренном состоянии (Т). Однако свыше 80^оС его коррозионные свойства значительно ухудшаются и для использования при больших температурах часто применяют искусственное старение, хотя ему соответствует меньшая прочность и пластичность (чем после естественного старения). Многие прочные термоупрочняемые сплавы подвержены коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии.

       Свариваемость.

    Хорошо свариваются всеми видами сварки  сплавы АМц и АМг.   При сварке нагартованного проката в зоне сварочного шва происходит отжиг, поэтому прочность шва соответствует прочности основного материала в отожженном состоянии.

    Из термоупрочняемых сплавов хорошо свариваются авиали, сплав 1915. Сплав 1915 относится к самозакаливающимся, поэтому сварной шов со временем приобретает прочность основного материала. Большинство других сплавов свариваются только точечной сваркой. 

       Механические свойства.

       Прочность сплавов АМц и АМг возрастает (а пластичность уменьшается) с увеличением степени легирования. Высокая коррозионная стойкость и свариваемость определяет их применение в конструкциях малой нагруженности. Сплавы АМг5 и АМг6 могут использоваться в средненагруженных конструкциях.  Эти сплавы упрочняются только холодной деформацией, поэтому свойства изделий из этих сплавов определяются  состоянием полуфабриката, из которого они были изготовлены.

       Термоупрочняемые сплавы позволяют производить упрочнение деталей после их изготовления если исходный полуфабрикат не подвергался термоупрочняющей обработке.

      Наибольшую прочность после упрочняющей термообработки (закалка и старение) имеют сплавы Д16, В95, АК6, АК8, АК4-1 (из доступных в свободной продаже).

 Самым распространенным сплавом является Д16. При комнатной температуре он уступает многим сплавам по статической прочности, но имеет наилучшие показатели конструкционной прочности (трещиностойкость). Обычно применяется в естественно состаренном состоянии (Т). Но свыше 80 С начинает ухудшаться его коррозионная стойкость. Для использования сплава при температурах 120-250 С изделия из него подвергают искусственному старению. Оно обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и больший предел текучести по сравнению с естественно-состаренным состоянием.

    С ростом температуры прочностные свойства сплавов меняются в разной степени, что определяет их разную применимость в зависимости от температурного диапазона.

    Из этих сплавов до 120 С наибольшие пределы прочности и текучести имеет В95Т1. Выше этой температуры он уже уступает сплаву Д16Т. Однако, следует учитывать, что В95Т1 имеет значительно худшую конструкционную прочность, т.е. малую трещиностойкость, по сравнению с Д16. Кроме того В95 в состоянии Т1 подвержен коррозии под напряжением. Это ограничивает его применение в изделиях, работающих на растяжение. Улучшение коррозионных свойств и существенное улучшение трещиностойкости достигается в изделиях обработанных по режимам Т2 или Т3.

  При температурах 150-250 С большую прочность имеют Д19, АК6, АК8.  При больших температурах (250-300 С) целесообразно применение других сплавов –  АК4-1, Д20, 1201. Сплавы Д20 и 1201 имеют самый широкий температурный диапазон применения (от криогенных -250 С до +300 С) в условиях высоких нагрузок.

     Сплавы АК6 и АК8 пластичны при высоких температурах, что позволяет использовать их для изготовления поковок и штамповок. Сплав АК8 характеризуется большей  анизотропией механических свойств, у него меньше трещиностойкость, но он сваривается лучше, чем АК6.

    Перечисленные высокопрочные сплавыт  плохо свариваются и имеют низкую коррозионную стойкость. К свариваемым термоупрочняемым сплавам с нормальной прочностью относится сплав 1915.  Это самозакаливающийся сплав (допускает закалку со скоростью естественного охлаждения), что позволяет обеспечить высокую прочность сварного шва. Сплав 1925, не отличаясь от него по механическим свойствам, сваривается хуже. Сплавы 1915 и 1925 имеют большую прочность, чем АМг6 и не уступают ему  по характеристикам сварного шва.

     Хорошо свариваются, имеют высокую коррозионную стойкость сплавы средней прочности – авиали (АВ, АД35, АД31,АД33).        

 

        АЛЮМИНИЕВЫЙ ПРОКАТ.

    Из алюминия и его сплавов производятся все  виды проката – фольга, листы, ленты, плиты, прутки, трубы, проволока.  Следует иметь в виду, что для многих термоупрочняемых сплавов имеет место “пресс-эффект” – механические свойства  прессованных изделий выше, чем у горячекатаных (т.е. круги имеют лучшие показатели прочности, чем листы).   

 

     Прутки, профили, трубы

    Прутки из термоупрочняемых сплавов поставляются в состоянии “без термообработки” или в упрочненном состоянии (закалка с последующим естественным или искусственным старением). Прутки из термически неупрочняемых сплавов производятся прессованием и поставляются в состоянии “без термообработки”.

    Общее представление о механических свойствах алюминиевых сплавов дает гистограмма, на которой представлены гарантированные показатели для прессованных прутков при нормальных температурах:

 

    

          

      Из всего приведенного многообразия в свободной продаже всегда имеются прутки из Д16, причем круги диаметром до 100 мм включительно обычно поставляются в естественно состаренном состоянии (Д16Т). Фактические значения (по сертификатам качества) для них составляют:  предел текучести ?_0.2 = (37-45), предел прочности при разрыве ?_в = (52-56), относительное удлинение ?=(11-17%). Обрабатываемость прутков из Д16Т очень хорошая,  у прутков Д16 (без термообработки) обрабатываемость заметно хуже. Их твердость соответственно  105 НВ и 50 НВ. Как уже отмечалось, деталь, изготовленная из Д16 может быть упрочнена закалкой и естественным старением.   Максимальная прочность после закалки достигается на 4-е сутки.

     Поскольку дуралюминиевый сплав Д16 не отличается хорошими коррозионными свойствами, желательна дополнительная защита изделий из него анодированием или нанесением лако-красочных покрытий. При эксплуатации при температурах выше 80-100 С проявляется склонность к межкристаллитной коррозии.

     Необходимость дополнительной защиты от коррозии относится и к другим высокопрочным сплавам (Д1, В95, АК).

     Прутки из АМц и АМг обладают высокой коррозионной стойкостью, допускают возможность дополнительного формообразования горячей ковкой (в интервале 510-380^оС).

     

      Разнообразные профили широко представлены из сплава АД31 с различными вариантами термообработки. Применяются для конструкций невысокой и средней прочности, а также для изделий декоративного назначения.

      Прутки, трубы и профили из АД31 имеют высокую общую коррозионную стойкость, не склонны к коррозии под напряжением. Сплав хорошо сваривается точечной, роликовой и аргонно-дуговой сваркой.  Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного материала.  Для повышения прочности сварного шва необходима специальная термообработка.

      Уголки производятся в основном из АД31, Д16 и АМг2.

 

      Трубы производятся  из большинства сплавов, представленных на рисунке.  Они поставляются в состояниях без термообработки (прессованные), закаленные и состаренные, а также отожженные и нагартованные. Параметры их механических свойств примерно соответствуют, приведенным на гистограмме. При выборе материала труб кроме прочностных характеристик учитывается его коррозионная стойкость и свариваемость. Наиболее доступны трубы из АД31. 

             Наличие кругов, труб и уголков – см. на странице сайта “Алюминиевые круги, трубы и уголки”

 

       Плоский алюминиевый прокат.

       Листы общего назаначения производятся по ГОСТ 21631-76, ленты – по ГОСТ 13726-97, плиты по ГОСТ 17232-99.

      Листы из сплавов с пониженной или низкой коррозионной устойчивостью (АМг6, 1105, Д1, Д16, ВД1, В95) плакируются. Химический состав плакирующего сплава обычно соответствует марке АД1, а толщина слоя составляет  2 – 4% от номинальной толщины листа.

      Плакирующий слой обеспечивает электрохимическую защиту основного металла от коррозии. Это означает, что коррозионная защита  металла обеспечивается даже при наличии механических повреждений защитного слоя (царапины). 

      Маркировка листов включает в себя: обозначение марки сплава + состояние поставки +  вид плакировки (если она присутствует). Примеры маркировки:

А5         –  лист марки А5 без плакировки и термообработки

А5Н2     – лист марки А5 без плакировки, полунагартованный

АМг5М – лист марки Амг5 без плакировки, отожженный

Д16АТ  – лист марки Д16 с нормальной плакировкой, закаленный и естественно  состаренный.

 

    На гистограмме приведены основные характеристики механических свойств листов в различных состояниях поставки для наиболее используемых марок. Состояние “без термообработки” не показано. В большинстве случаев  величины предела текучести и предела прочности  такого проката близки к соответствующим значениям для отожженного состояния, а пластичность ниже. Плиты выпускаются в состоянии “без термообработки”. 

    

 

Из рисунка видно, что выпускаемый ассортимент листов дает широкие возможности для выбора материала по прочности, пределу текучести и пластичности с учетом коррозионной стойкости и свариваемости.Для ответственных конструкций из прочных сплавов обязательно учитывается трещиностойкость и характеристики сопротивления усталости.

       Листы из технического алюминия (АД0, АД1, А5-А7).

     Нагартованные и полунагартованные листы используются для изготовления ненагружен-ных конструкций, резервуаров (в т.  ч. для криогенных температур),  требующих обеспечения высокой коррозионной стойкости и допускающих применение сварки. Они используются также для изготовления  вентиляционных коробов,  теплоотражающих экранов (отражательная способность алюминиевых листов достигает 80%), изоляции теплотрасс.

     Листы в мягком состоянии используются для уплотнения неразъемных соединений. Высокая пластичность  отожженных листов позволяет производить изделия глубокой вытяжкой.

     Технический алюминий отличается высокой коррозионной устойчивостью во многих средах (см. страницу “Свойства алюминия”). Однако, за счет разного содержания примесей в перечисленных марках, их антикоррозионные свойства в некоторых средах всё-таки различаются. 

     Алюминий  сваривается всеми методами. Технический алюминий и его сварные соединения обладают высокой коррозионной стойкостью к межкристаллитной, расслаивающей коррозии и не склонны к коррозионному растрескиванию.

      Кроме листов, изготавливаемых по ГОСТ21631-76, в свободной продаже имеются листы, произведенные по Евростандарту, с маркировкой 1050А. По химическому составу они соответствуют марке АД0. Фактические параметры (по сертификатам качества) механических свойств составляют (для  листов 1050АН24): предел текучести ?_{0. 2} = (10.5-14), предел прочности при разрыве ?_в=(11.5-14.5), относительное удлинение ?=(5-10%), что соответствует полунагартованному состоянию (ближе к нагартованному). Листы с маркировкой 1050АН0 или 1050АН111 соответствуют отожженному состоянию.

          Листы (и ленты) из сплава 1105.    

Из-за пониженной коррозионной стойкости изготавливается плакированным.  Широко применяется для изоляции теплотрасс, для изготовления малонагруженных деталей, не требующих высоких коррозионных свойств. 

      Листы из сплава АМц.

      Листы из сплава АМц хорошо деформируются в холодном и горячем состояниях. Из-за невысокой прочности (низкого предела текучести) используются для изготовления только малонагруженных конструкций. Высокая пластичность  отожженных листов позволяет производить из них малонагруженные изделия глубокой вытяжкой.

    По коррозионной стойкости АМц практически не уступает техническому алюминию. Хорошо свариваются аргонно-дуговой, газовой и контактной сваркой. Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного металла.  

      Листы из сплавов АМг.

      Чем больше содержание магния в сплавах этой группы, тем они прочнее , но менее пластичны.

      Механические свойства.

      Наиболее распостранены листы из сплавов АМг2 (состояния М, Н2, Н) и АМг3 (состояния М и Н2), в том числе рифленые.  Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 хорошо деформируются и в горячем и в холодном состоянии. Листы обладают удовлетворительной штампуемостью. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов. Листы этих марок применяются для конструкций средней нагруженности.

     Листы из АМг6 и АМг6 в упрочненном состоянии не поставляются.  Применяются для конструкций повышенной нагруженности.

            Коррозионная стойкость.      Сплавы АМг отличаются высокой коррозионной стойкостью в растворах кислот и щелочей.      Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 имеют высокую коррозионную стойкость к основным видам коррозии как  в отожженном так и в нагартованном состонии.

     Сплавы АМг5, АМг6 склонны к коррозии под напряжением и межкристаллитной коррозии. Для защиты от коррозии листы и плиты из этих сплавов плакируются, а заклепки из АМг5п ставят только анодированными.

       Свариваемость.

      Все сплавы АМг хорошо свариваются аргоннодуговой сваркой, но характеристики сварного шва зависят от содержания магния. С ростом его содержания уменьшается коэффициент трещинообразования,  возрастает пористость сварных соединений.

    Сварка нагартованных листов устраняет нагартовку в зоне термичес-кого влияния сварного соединения, механические свойства в этой зоне соответствуют свойствам  в отожженном состоянии. Поэтому сварные соединения нагартованных листов АМг имеют меньшую прочность по сравнению с основным материалом.

     Сварные соединения АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой стойкостью против коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости сварного шва АМг5 и АМг6 требуется специальная термообработка.

 

      Листы и плиты из Д1, Д16, В95.

      Высокопрочные сплавы Д1, Д16, В95 имеют низкую устойчивость к коррозии. Поскольку листы из них используются в конструкционных целях, то для коррозинной защиты они плакируются слоем технического алюминия. Следует помнить, что технологические нагревы плакированных листов из сплавов, содержащих медь (например Д1, Д16), не должны даже кратковременно превышать 500 С.

     Наиболее распространены листы из дуралюминия Д16. Фактические значения механических параметров для листов из Д16АТ (по сертификатам качества) составляют:  предел текучести ?_0.2 = (28-32), предел прочности при разрыве ?_в= (42-45), относительное удлинение ?=(26-23%).

    Сплавы этой группы свариваются точечной сваркой, но не свариваются плавлением. Поэтому основной способ их соединения – заклепки. Для заклепок используется проволока из Д18Т и В65Т1. Сопротивление срезу для них соответственно 200 и 260  МПа.

         Из толстолистового проката доступны плиты из Д16 и В95. Плиты поставляются в состоянии “без термообработки”, но  возможно термоупрочнение уже готовых деталей после их изготовления. Прокаливаемость Д16 допускает термоупрочнение деталей сечением до 100-120 мм. Для В95 этот показатель составляет 50-70 мм.

 

      Листы и плиты из В95 имеют большую (по сравнению с Д16) прочность при работе на сжатие.

 

      Наличие листов и плит – см. на странице сайта “Алюминиевые листы” 

 ********************    

  Выше кратко рассмотрены свойства алюминиевых сплавов общего назначения. Для специальных целей применяются или другие сплавы, или более чистые варианты сплавов Д16 и В95. Чтобы представить многообразие специальных сплавов, применяемых в авиа-ракетной технике, стоит зайти на сайт http://www.viam.ru.

Подход к выбору материалов для корабля «Буран» интересно отражен на сайте http://www.buran.ru/htm/inside.htm 

Очень интересные материалы об истории создания и применении алюминиевых сплавов в масштабных проектах СССР содержатся в воспоминаниях академика Фридляндера:

http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/2004/ALLOYS.HTM

http://www.arcan7.ru/library/articles/230.html 

http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/02_01/FRID.HTM

http://scilib.narod.ru/Avia/Fridlyander/contents.htm 

 

                                                                         На главную

 

 

 

 

Литейные алюминиевые сплавы: свойства и область применения

Запросить цену

Задать вопрос

ООО «Орион-Спецсплав-Гатчина» предлагает предприятиям и торговым компаниям алюминиевые сплавы. У нас вы найдёте широкий ассортимент марок разной технической сложности. Качество реализуемой продукции подтверждается сертификатами аттестованной лаборатории. Мы гарантируем быструю обработку заявок и заинтересованы в налаживании долгосрочных партнёрских связей. Собственное производство исключает посреднические схемы и переплаты.

Основные характеристики алюминиевых сплавов

Алюминий — известнейший элемент, обладающий малой плотностью (2,7 г/см³) и низкой температурой плавления (около 660 °С). Такое свойство, как высокая пластичность, существенно облегчает прокатку, ковку, волочение и другую обработку этого металла. Кроме того, он характеризуется хорошей электро- и теплопроводностью.

Литейные алюминиевые сплавы отливаются в индукционных печах по специальным технологиям. В качестве исходного материала может выступать не только первичное, но и вторичное сырьё, например, стружка. В последнем случае лом проходит тщательную предварительную подготовку с целью очищения его от грязи, масла и других инородных включений.

Литейные и деформируемые алюминиевые сплавы имеют следующие свойства:

• коррозионную стойкость;
• малую линейную усадку;
• способность к максимальному заполнению ёмкости формы;
• высокую устойчивость к появлению трещин, раковин, газовых пористых пустот и прочих дефектов;
• хорошую жидкотекучесть, позволяющую создавать сложные по конфигурации заготовки.

Для промышленных нужд алюминиевые сплавы поставляются в чушках и отливках. Конкретные свойства материала зависят от вида используемых добавок и их процентного содержания в основной массе.

Сфера применения литейных алюминиевых сплавов

В чистом виде алюминий используется крайне редко ввиду его незначительной плотности (порядка 50–80 МН/м²) и малой твёрдости (20–30 по Бринеллю, НВ). Соединение Al с другими компонентами позволяет придать материалу массу полезных физических и механических свойств.

Сегодня алюминиевые литейные сплавы широко применяются в таких областях промышленности, как:

• машиностроение;
• авиационная и космическая отрасли;
• металлургия;
• судостроение;
• химическая и электротехническая сферы.

Изделия, изготовленные из алюминиевых сплавов, встречаются повсеместно. Это и посуда, и упаковка, и стройматериалы, и высоковольтные линии электропередач, и декоративные детали автомобилей.

Мы предлагаем максимальные возможности выбора с учётом технической оснащённости вашего производства. Реализуемые алюминиевые сплавы соответствуют отечественным (ГОСТ 1583-93) и международным (DIN EN 1706) стандартам. Ознакомиться с марками продукции можно посредством таблиц, размещённых ниже.

Литейные и деформируемые алюминиевые сплавы по DIN EN1706

 

Обозначение сплава на основе химических символов EN AC- :	Цифровое обозначение сплава EN AC- :	Al	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Ni	Zn	Pb	Sn	Ti	каждый	всего
Al Cu4 Mg Ti	21000	Ост.	0,20 (0,15)	0,35 (0,30)	4,2-5,0	0.10	0,15-0,35 (0,20-0,35)		0.05	0.10	0.05	0.05	0,15-0,30 (0,15-0,25)	0.03	0.10
Al Cu4 Ti	21100	Ост.	0,18 (0,15)	0,19 (0,15)	4,2-5,2	0.55				0.07			0,15-0,30 (0,15-0,25)	0.03	0.10
Al Si2 Mg Ti	41000	Ост.	1,6-2,4	0,60 (0,50)	0,10 (0,08)	0,30-0,50	0,45-0,65 (0,50-0,65)		0.05	0.10	0.05	0.05	0,05-0,20 (0,07-0,15)	0.05	0.15
Al Si7 Mg	42000	Ост.	6,5-7,5	0,55 (0,45)	0,20 (0,15)	0.35	0,20-0,65 (0,25-0,65)		0.15	0.15	0.15	0.05	0,05-0,25 (0,05-0,20)	0.05	0.15
Al Si7 Mg0,3	42100	Ост.	6,5-7,5	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0,25-0,45 (0,30-0,45)			0.07			0,08-0,25 (0,10-0,18)	0.03	0.10
Al Si7 Mg0,6	42200	Ост.	6,5-7,5	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0,45-0,70 (0,50-0,70)			0.07			0,08-0,25 (0,10-0,18)	0.03	0.10
Al Si10 Mg (A)	43000	Ост.	9,0-11,0	0,55 (0,40)	0,05 (0,03)	0.45	0,25-0,45 (0,30-0,45)		0.05	0.10	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si10 Mg (B)	43100	Ост.	9,0-11,0	0,55 (0,40)	0,10 (0,08)	0.45	0,20-0,45 (0,25-0,45)		0.05	0.10	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si10 Mg (Cu)	43200	Ост.	9,0-11,0	0,65 (0,55)	0,35 (0,30)	0.55	0,20-0,45 (0,25-0,45)		0.15	0.35	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si9 Mg	43300	Ост.	9,0-10,0	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0,25-0,45 (0,30-0,45)			0.07			0.15	0.03	0.10
Al Si10 Mg (Fe)	43400	Ост.	9,0-11,0	1,0 (0,45-0,90)	0,10 (0,08)	0.55	0,20-0,50 (0,25-0,50)		0.15	0.15	0.15	0.05	0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Si11	44000	Ост.	10,0-11,8	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0.45			0.07			0.15	0.03	0.10
Al Si12 (B)	44100	Ост.	10,5-13,5	0,65 (0,55)	0,15 (0,10)	0.55	0.10		0.10	0.15	0.10		0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Si12 (A)	44200	Ост.	10,5-13,5	0,55 (0,40)	0,05 (0,03)	0.35				0.10			0.15	0.05	0.15
Al Si12 (Fe)	44300	Ост.	10,5-13,5	1,0 (0,45-0,90)	0,10 (0,08)	0.55				0.15			0.15	0.05	0.25
Al Si9	44400	Ост.	8,0-11,0	0,65 (0,55)	0,10 (0,08)	0.50	0.10		0.05	0.15	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si6 Cu4	45000	Ост.	5,0-7,0	1,00 (0,90)	3,0-5,0	0,20-0,65	0.55	0.15	0.45	2.00	0.30	0.15	0,25 (0,20)	0.05	0.35
Al Si5 Cu3 Mg	45100	Ост.	4,5-6,0	0,60 (0,50)	2,6-3,6	0.55	0,15-0,45 (0,20-0,45)		0.10	0.20	0.10	0.05	0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Si5 Cu3 Mn	45200	Ост.	4,5-6,0	0,80 (0,70)	2,5-4,0	0,20-0,55	0.40		0.30	0.55	0.20	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.25
Al Si5 Cu1 Mg	45300	Ост.	4,5-5,5	0,65 (0,55)	1,0-1,5	0.55	0,40-0,65 (0,35-0,65)		0.25	0.15	0.15	0.05	0,05-0,20 (0,05-0,25)	0.05	0.15
Al Si5 Cu3	45400	Ост.	4,5-6,0	0,60 (0,50)	2,6-3,6	0.55	0.05		0.10	0.20	0.10	0.05	0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Si9 Cu3 (Fe)	46000	Ост.	8,0-11,0	1,30 (0,60-1,10)	2,0-4,0	0.55	0,05-0,55 (0,15-0,55)	0.15	0.55	jaan.20	0.35	0.25	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si11 Cu2 (Fe)	46100	Ост.	10,0-12,0	1,10 (0,45-1,0)	1,5-2,5	0.55	0.30	0.15	0.45	jaan.70	0.25	0.25	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si8 Cu3	46200	Ост.	7,5-9,5	0,80 (0,70)	2,0-3,5	0,15-0,65	0,05-0,55 (0,15-0,55)		0.35	jaan.20	0.25	0.15	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si7 Cu3 Mg	46300	Ост.	6,5-8,0	0,80 (0,70)	3,0-4,0	0,20-0,65	0,30-0,60 (0,35-0,60)		0.30	0.65	0.15	0.10	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si9 Cu1 Mg	46400	Ост.	8,3-9,7	0,80 (0,70)	0,8-1,3	0,15-0,55	0,25-0,65 (0,30-0,65)		0.20	0.80	0.10	0.10	0,10-0,20 (0,10-0,18)	0.05	0.25
Al Si9 Cu3 (Fe) (Zn)	46500	Ост.	8,0-11,0	1,30 (0,60-1,20)	2,0-4,0	0.55	0,05-0,55 (0,15-0,55)	0.15	0.55	3.00	0.35	0.25	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si7 Cu2	46600	Ост.	6,0-8,0	0,80 (0,70)	1,5-2,5	0,15-0,65	0.35		0.35	1.00	0.25	0.15	0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Si12 (Cu)	47000	Ост.	10,5-13,5	0,80 (0,70)	1,00 (0,90)	0,05-0,55	0.35	0.10	0.30	0.55	0.20	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.25
Al Si12 Cu1 (Fe)	47100	Ост.	10,5-13,5	1,30 (0,60-1,10)	0,7-1,2	0.55	0.35	0.10	0.30	0.55	0.20	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.25
Al Si12 Cu Ni Mg	48000	Ост.	10,5-13,5	0,70 (0,60)	0,8-1,5	0.35	0,8-1,5 (0,9-1,5)		0,7-1,3	0.35			0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Mg3 (B)	51000	Ост.	0,55 (0,45)	0,55 (0,45)	0,10 (0,08)	0.45	2,5-3,5 (2,7-3,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg3 (A)	51100	Ост.	0,55 (0,45)	0,55 (0,40)	0,05 (0,03)	0.45	2,5-3,5 (2,7-3,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg9	51200	Ост.	veebr.50	1,00 (0,45-0,90)	0,10 (0,08)	0.55	8,0-10,5 (6,5-8,5)		0.10	0.25	0.10	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg5	51300	Ост.	0,55 (0,35)	0,55 (0,45)	0,10 (0,05)	0.45	4,5-6,5 (4,8-6,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg5 (Si)	51400	Ост.	1,50 (1,30)	0,55 (0,45)	0,05 (0,03)	0.45	4,5-6,5 (4,8-6,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Zn5 Mg	71000	Ост.	0,30 (0,25)	0,80 (0,70	0,15-0,35	0.40	0,4-0,7 (0,45-0,7)	0,15 -0,60	0.05	4,5-6,0	0.05	0.05	0,10-0,25 (0,12-0,20)	0.05	0.15

 
 

Литейные и деформируемые алюминивые сплавы по ГОСТ 4784-74 и ГОСТ 1583-93

 

 

Цифровое обозначение сплава

Al

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Cr

Ni

Zn

Pb

Sn

Ti

каждый

всегo

ГОСТ 4784-74	ММ	Ост.	0.20	0,2-0,5	1,0-1,4	0.10	0.60	1.0	–	0.10	–	–	–			0.05	0.20
ГОСТ 4784-74	АMц	Ост.	0.10	0.20	1,0-1,6	0.10	0.70	0.60	–	0.20	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМцС	Ост.	0.10	0.05	1,0-1,4	0.10	0,25-0,45	0,15-0,35	–	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д12	Ост.	0.10	0,8-1,3	1,0-1,5	0.10	0.70	0.70	–	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг1	Ост.	0.10	0,7-1,6	0.20	–	0.10	0.10	–	–	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг2	Ост.	0.10	1,8-2,6	0,2-0,6	0.20	0.40	0.40	–	0.10	0.05	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг3С	Ост.	0.10	2,7-3,6	0,0-0,6	0.20	0.50	0.50	–	0.20	0.25	–	0,000- 0,005			0.05	0.15
ГОСТ 4784-74	АМг3	Ост.	0.10	3,2-3,8	0,3-0,6	0.20	0.50	0,5-0,8	–	0.10	0.05	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг4	Ост.	0.10	3,8-4,5	0,5-0,8	0.20	0.40	0.40	–	0,02-0,1	0,05-0,25	–	0,0002- 0,005			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг4,5	Ост.	0.10	4,0-4,9	0,4-1,0	0.20	0.40	0.40	–	0.20	0,05-0,25	–	0,000- 0,005			0.05	0.15
ГОСТ 4784-74	АМг5	Ост.	0.10	4,8-5,8	0,3-0,8	0.20	0.50	0.50	–	0,02-0,1	–	–	0,0002- 0,005			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг6	Ост.	0.10	5,8-6,8	0,5-0,8	0.20	0.40	0.40	–	0,02-0,1	–	–	0,0002- 0,005			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АД31	Ост.	0.10	0,4-0,9	0.10	0.20	0.50	0,3-0,7	–	0.15	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АД33	Ост.	0,15-0,4	0,8-1,2	0.15	0.25	0.70	0,4-0,8	–	0.15	0,15-0,35	–	–			0.05	0.15
ГОСТ 4784-74	АД35	Ост.	0.10	0,8-1,4	0,5-0,9	0.20	0.50	0,8-1,2	–	0.15	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АВ	Ост.	0,1-0,5	0,45-0,9	0,15-0,35	0.20	0.50	0,5-1,2	–	0.15	0.25	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д1	Ост.	3,8-4,8	0,4-0,8	0,4-0,8	0.30	0.70	0.70	0.10	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д16	Ост.	3,8-4,9	1,2-1,8	0,3-0,9	0.30	0.50	0.50	0.10	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	В65	Ост.	3,9-4,5	0,15-0,3	0,3-0,5	0.10	0.20	0.25	–	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д18	Ост.	2,2-3,0	0,2-0,5	0.20	0.10	0.50	0.50	–	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК6	Ост.	1,8-2,6	0,4-0,8	0,4-0,8	0.30	0.70	0,7-1,2	0.10	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК8	Ост.	3,9-4,8	0,4-0,8	0,4-1,0	0.30	0.70	0,6-1,2	0.10	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК4	Ост.	1,9-2,5	1,4-1,8	0.20	0.30	0,8-1,3	0,5-1,2	0,8-1,3	0.10	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК4-1	Ост.	1,9-2,7	1,2-1,8	0.20	0.30	0,8-1,4	0.35	0,8-1,4	0,02-0,1	0.10	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	В95	Ост.	1,4-2,0	1,8-2,8	0,2-0,6	5,0-7,0	0.50	0.50	0.10	0.05	0,1-0,25	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Ацпл	Ост.	–	–	0.03	0,9-1,3	0.30	0.30	–	0.15	–	–	–			0.05	0.10
ГОСТ 1583-93	АК12	Ост.	0.60	0.10	0.50	0.30	0.70	10,0-13,0	–	0.10	–	0.1	–	–	–	0.02	2.1
ГОСТ 1583-93	АК12пч	Ост.	0.02	Ca 0,08	0.08	0.06	0.35	10,0-13,0	–	0.08	–	–	–	–	–	0.02	–
ГОСТ 1583-93	АК12оч	Ост.	0.02	Ca 0,04	0.03	0.04	0.20	10,0-13,0	–	0.03	–	–	–	–	–	0.02	–
ГОСТ 1583-93	АК12М2	Ост.	1,8-2,5	0.20	0.50	0.80	0,6-0,9	11,0-13,0	0.3	0.20	–	–	–	0.15	0.10	0.02	2.1
ГОСТ 1583-93	АК12 ММгН	Ост.	0,8-1,5	0,85-1,35	0.20	0.20	0.60	11,0-13,0	0,8-1,3	0.20	0.20	–	–	0.05	0.01	0.02	1.0
ГОСТ 1583-93	АК9	Ост.	1.0	0,25-0,45	0,2-0,5	0.50	0.80	8,0-11,0	0.3	–	–	–	–	–	–	0.02	2.4
ГОСТ 1583-93	АК9пч	Ост.	0.10	0,25-0,35	0,2-0,35	0.30	0.30	9,0-10,5	B 0,10	0,08-0,15	–	0.15	0.10	0.03	0.01	0.02	0.60
ГОСТ 1583-93	АК8М3	Ост.	2,0-4,5	0.45	0.50	1.2	1.3	7,5-10,0	0.5	–	–	–	–	Pb+Sn 0,30	–	0.02	4.1
ГОСТ 1583-93	АК7пч	Ост.	0.10	0,25-0,45	0.10	0.20	0.40	7,0-8,0	B 0,10	0.08	–	0.15	0.10	0.03	0.01	0.02	0.70
ГОСТ 4784-97	АД31	Ост.	0.10	0,45-0,9	0.10	0.20	0.50	0,2-0,6	–	0.15	0.10	–	–	–	–	0.05	0.15

Алюминиевые деформируемые сплавы | Материаловедение

Алюминиевые деформируемые сплавы
Применяются для изготовления полуфабрикатов (лент в рулонах, листов, кругов-дисков, плит, полос, прутков, профилей, шин, труб, проволоки, поковок и штампованных поковок) методом горячей или холодной деформации (прокатка, ковка, штамповка), а также слябов и слитков.
Не упрочняемые термообработкой
В соответствии с ГОСТ 4784-97 к деформируемым алюминиевым сплавам, не упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы Al-Mn и Al-Mg. Обозначаются начальными буквами входящих в состав сплава компонентов и цифрами, указывающими процентное содержание легирующего элемента. При отсутствии цифр содержание легирующего элемента составляет до 1,5 %.
Пример расшифровки:
АМц – деформируемый алюминиевый сплав, не упрочняемый термообработкой, содержит Mn до 1,5 %, остальное Al.
АМг6 – деформируемый алюминиевый сплав, не упрочняемый термообработкой, содержит Mg 6 %, остальное Al.
Упрочняемые термообработкой
В соответствии с ГОСТ 4784-97 к деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюмины, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного химического состава.
Дуралюмины обозначаются буквой Д и цифрой, указывающей порядковый номер сплава в зависимости от химического состава.
Ковочные алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой, обозначаются в начале марки буквами АК и цифрами, указывающими порядковый номер сплава в зависимости от химического состава.
Пример расшифровки:
Д16 – дуралюминий, упрочняемый термообработкой, номер марки 16.
АК8 – алюминиевый ковочный сплав, упрочняемый термообработкой, номер марки 8.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! На нашем сайте Вы можете заказать решениe заданий по всем разделам материаловедения. Решение предоставляется в печатном виде (в Word) с детальными комментариями.

Литой и кованый алюминий – Matmatch

Фундаментальное различие между литым и кованным алюминием легко понять: Литой алюминий – это алюминий, который плавили в печи и разливали в форму. Кованый алюминий – это когда металл обрабатывается в твердой форме с помощью специальных инструментов . Эти два производственных процесса позволят получить два материала с очень разными свойствами.

Алюминий имеет широкий спектр применения во всех основных отраслях промышленности, однако часто бывает трудно решить, какой сорт лучше всего подходит для конкретного применения.Проблема становится еще более сложной, если сравнивать не только сплавы, но также литой и деформируемый алюминий. Оба в основном являются алюминиевыми сплавами, которые часто имеют одни и те же легирующие элементы, но в разных составах и количествах. Однако их применение и свойства материалов сильно различаются.

Сплавы алюминиевые литые

Литой алюминий содержит больший процент легирующих элементов по сравнению с деформируемым алюминием. Литой алюминий также обычно имеет более низкую прочность на разрыв, чем деформируемый алюминий, из-за сложности устранения дефектов литья.

Свойства литого алюминия

Литые алюминиевые сплавы используют четырехзначную систему нумерации и включают десятичную точку после третьей цифры. Эта система была разработана и поддерживается Алюминиевой ассоциацией и является наиболее широко используемым соглашением об именах для алюминиевых сплавов. Алюминиевая ассоциация работает в соответствии с правилами ANSI. Первая цифра указывает на основные легирующие элементы и, таким образом, является наиболее важной. Для получения более подробной информации об этой схеме нумерации перейдите по ссылке.

Таблица 1 – Источник: свойства литого алюминия

Оценка	Состав (мас.%)	* Предел прочности при растяжении (МПа)	* Предел текучести (МПа) 0,2%
1xx.x	От 99,00% до 99,99% алюминия	131–448	28–152
2xx.х	От 4% до 4,6% меди	131–276	90–345
3xx.x	Кремний от 5% до 17%	117–172	66–172
4xx.x	Кремний от 5% до 12%	117–172	41–48
5xx.х	от 5% до 12% магния	131–448	62–152
6xx.x	Не используется
7xx.x	от 6,2% до 7,5% цинка	207–379	117–310
* Средние значения только для сравнения сплавов

Производство литейных сплавов

Литой алюминиевый сплав производится из бокситов.Это природный минерал, содержащий 15-20% алюминия, и единственная руда, которая до сих пор используется для промышленной добычи алюминия. Процесс извлечения чистого алюминия из бокситов очень сложен и энергоемок.

Процесс заключается в растворении боксита в каустической соде при высоких температурах, после растворения температура смеси понижается и оксид алюминия кристаллизуется, в то время как остальные элементы либо осаждаются, либо перекристаллизовываются отдельно. Это известно как процесс Байера.Затем оксид алюминия разрушается в электролитической ячейке, посредством чего электрический ток отделяет алюминий от кислорода в присутствии расплавленного криолита. Алюминий отделяется на дно ячейки, регулярно удаляется и отправляется в литейный цех, где отделяются примеси. Из чистого алюминия отливают в заготовки для дальнейшей обработки, затем эти заготовки плавят вместе с необходимыми легирующими элементами для получения желаемого сорта. Этот расплавленный сплав затем отливают в форму заготовки или в форму конечного продукта.Отливка может осуществляться посредством литья в песчаные формы, литья под давлением или литья по выплавляемым моделям.

Применение литейных сплавов

Литые алюминиевые сплавы не часто используются для конструктивных элементов из-за их сравнительно низкой прочности на разрыв. Это можно преодолеть с помощью специальных методов обработки, но, как правило, литые сплавы используются для следующих применений:

• Станки
• Головки блока цилиндров двигателя
• Корпусы коробки передач
• Кожухи оси
• Литые диски
• Фурнитура оконная
• Сельхозтехника
• Садовые инструменты

Преимущества литого сплава

Литые алюминиевые сплавы обладают различными преимуществами по сравнению с деформируемыми сплавами, как указано в списке ниже:

• Более низкая цена за килограмм по сравнению с кованным алюминием
• Благодаря гибкости литья можно получить широкий диапазон форм
• Некоторые специализированные сплавы доступны только в виде отливок из-за их низкой пластичности
• Могут быть произведены детали, требующие ограниченной обработки после литья

Кованый алюминий

Кованый алюминий обладает исключительными механическими свойствами и может принимать различные стандартные и нестандартные формы.

Свойства кованого алюминия

Деформируемый алюминиевый сплав можно идентифицировать по четырехзначному номеру. Первая цифра указывает на основные легирующие элементы и, таким образом, является наиболее важной. Вторая цифра, если она не равна 0, указывает на модификацию сплава, а третья и четвертая цифры – это идентификационные номера для конкретного сплава.

Таблица 2 – Источник: свойства кованного алюминия

Оценка	Композиция	* Предел прочности при растяжении (МПа)	* Предел текучести (МПа) 0.2%
1xxx	От 99,00% до 99,99% алюминия	82–166	28–152
2xxx	От 2,2% до 6,8% меди	186–467	76–345
3xxx	от 0,3% до 1,5% марганца	110–283	41–248
4xxx	3.От 6% до 13,5% кремния от 0,1% до 4,7% меди от 0,05% до 1,3% магния	172–414	45–180
5xxx	от 0,5% до 5,5% магния	124–352	41–345
6xxx	Кремний от 0,2% до 1,8% 0,35% к 1.5% магния	124 – 310,3	55,2 – 276
7xxx	от 0,8% до 8,2% цинка от 0,1% до 3,4% магния от 0,05% до 2,6% меди	228–572	103–503
* Средние значения только для сравнения сплавов

Производство деформируемых сплавов

Деформируемый алюминий получают путем плавки слитков чистого алюминия со специальными легирующими элементами, необходимыми для получения алюминия определенной марки.Затем расплавленный сплав разливают в заготовки или большие слябы. Затем этот материал прокатывают, выковывают или прессуют для придания окончательной формы. В некоторых случаях сплавы подвергаются термообработке для дальнейшего улучшения их свойств.

Применение деформируемых сплавов

Деформируемый алюминий имеет тенденцию иметь лучшую прочность на разрыв по сравнению с литыми сплавами, как это видно в двух таблицах выше. Их типичные применения перечислены ниже:

• Экструзии
• Электропроводы и шины
• Корпус самолета
• Кухонная утварь
• Прутки сварочные
• Сосуды под давлением
• Рамы мотоциклов
• Защитное покрытие

Достоинства деформируемого сплава

Деформируемые алюминиевые сплавы обладают многочисленными преимуществами по сравнению с литым алюминием, как указано в списке ниже;

• Отличные механические свойства
• Структурная целостность i.е. без дефектов от литья
• Лучшая обработка поверхности
• Простота изготовления, например сварка и обработка
• Простота формования, например, алюминий можно экструдировать с получением почти бесконечного диапазона поперечных сечений, которые можно индивидуально спроектировать в соответствии с конкретным применением

Понимание алюминиевых сплавов

С ростом производства алюминия в сварочной промышленности и его признанием в качестве отличной альтернативы стали для многих применений, к тем, кто занимается разработкой алюминиевых проектов, предъявляются все более строгие требования, чтобы лучше ознакомиться с этим. группа материалов.Чтобы полностью понять алюминий, рекомендуется начать с ознакомления с системой идентификации / обозначения алюминия, множеством доступных алюминиевых сплавов и их характеристиками.

Система закалки и обозначения алюминиевых сплавов – В Северной Америке Aluminium Association Inc. отвечает за распределение и регистрацию алюминиевых сплавов. В настоящее время в Алюминиевой ассоциации зарегистрировано более 400 деформируемых алюминиевых и деформируемых алюминиевых сплавов и более 200 алюминиевых сплавов в виде отливок и слитков.Пределы химического состава сплавов для всех этих зарегистрированных сплавов содержатся в Бирюзовой книге Алюминиевой ассоциации, озаглавленной «Международные обозначения сплавов и пределы химического состава для деформируемого алюминия и деформируемых алюминиевых сплавов», и в ее розовой книге , озаглавленной «Обозначения и химические вещества. Пределы состава алюминиевых сплавов в виде отливок и слитков. Эти публикации могут быть чрезвычайно полезны инженерам-сварщикам при разработке процедур сварки, а также в тех случаях, когда важно учитывать химический состав и его связь с чувствительностью к трещинам.

Алюминиевые сплавы можно разделить на несколько групп в зависимости от характеристик конкретного материала, таких как его способность реагировать на термическую и механическую обработку и первичный легирующий элемент, добавляемый в алюминиевый сплав. Когда мы рассматриваем систему нумерации / идентификации, используемую для алюминиевых сплавов, вышеупомянутые характеристики идентифицируются. Кованый и литой алюминий имеют разные системы идентификации. Кованая система представляет собой 4-значную систему, а отливки – 3-значную и 1-значную систему после запятой.

Система обозначения кованых сплавов – Сначала мы рассмотрим 4-значную систему идентификации кованых алюминиевых сплавов. Первая цифра ( X xxx) указывает на основной легирующий элемент, который был добавлен в алюминиевый сплав и часто используется для описания серии алюминиевых сплавов, то есть серии 1000, серии 2000, серии 3000, до серии 8000 ( см. таблицу 1).

Вторая отдельная цифра (x X xx), если она отличается от 0, указывает на модификацию конкретного сплава, а третья и четвертая цифры (xx XX ) представляют собой произвольные числа, присвоенные для идентификации конкретного сплава в ряд.Пример: В сплаве 5183 цифра 5 указывает на то, что он относится к серии магниевого сплава, 1 указывает на то, что это модификация 1 ^st по сравнению с исходным сплавом 5083, а цифра 83 идентифицирует его в серии 5xxx.

Единственное исключение из этой системы нумерации сплавов – это алюминиевые сплавы серии 1ххх (чистые алюминиевые сплавы), в этом случае последние 2 цифры обеспечивают минимальное процентное содержание алюминия выше 99%, т. Е. Сплав 13 (50) (99,50%). минимум алюминия).

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЫРЕЗАННЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

000% Минимум Алюминий

6 9044

90xx 9044

Кремний

6 9044

Цинк

Серия сплавов	Основной легирующий элемент
1xxx 45 9926
2xxx	Медь
3xxx	Марганец
5xxx	Магний
6xxx	Магний и кремний
8xxx	Другие элементы

Таблица 1

Обозначение литого сплава – Система обозначения литого сплава основана на 3 цифрах -plus десятичное обозначение xxx.x (т.е. 356,0). Первая цифра ( X xx.x) указывает на основной легирующий элемент, который был добавлен в алюминиевый сплав (см. Таблицу 2).

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

0

99,000%

2xx.x

5xx.x

Серия сплавов	Основной легирующий элемент
1xx.x
Медь
3xx.x	Silicon Plus Медь и / или магний
4xx.x	Кремний 25	Магний
6xx.x	Неиспользуемая серия
7xx.x	Цинк
8xx.x	Олово
9xx.x	Другие элементы

Вторая и третья цифры (x XX .x) – это произвольные числа, присвоенные для обозначения конкретного сплава в серии. Число после десятичной точки указывает, является ли сплав отливкой (.0) или слиток (.1 или .2). Префикс с заглавной буквой указывает на модификацию конкретного сплава.
Пример: Сплав – А356.0 заглавная А ( А xxx.x) указывает модификацию сплава 356.0. Число 3 (A 3 xx.x) указывает, что он относится к серии кремний плюс медь и / или магний. Цифра 56 дюймов (Ax 56 .0) обозначает сплав в пределах серии 3xx.x, а .0 (Axxx. 0 ) указывает, что это отливка окончательной формы, а не слиток.

Система обозначения закалки алюминия – Если мы рассмотрим различные серии алюминиевых сплавов, мы увидим, что существуют значительные различия в их характеристиках и, как следствие, применении.Первое, что следует признать после понимания системы идентификации, – это то, что в упомянутой выше серии есть два совершенно разных типа алюминия. Это термически обрабатываемые алюминиевые сплавы (те, которые могут приобретать прочность за счет добавления тепла) и нетермообрабатываемые алюминиевые сплавы. Это различие особенно важно при рассмотрении влияния дуговой сварки на эти два типа материалов.

Деформируемые алюминиевые сплавы серий 1xxx, 3xxx и 5xxx не подвергаются термообработке и поддаются только деформационному упрочнению.Деформируемые алюминиевые сплавы серий 2ххх, 6ххх и 7ххх поддаются термообработке, а серия 4ххх состоит как из термически обрабатываемых, так и нетермообрабатываемых сплавов. Литые сплавы серий 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x и 7xx.x поддаются термообработке. Деформационное упрочнение отливок обычно не применяется.

Термообрабатываемые сплавы приобретают свои оптимальные механические свойства в процессе термической обработки, наиболее распространенными из которых являются термообработка в растворе и искусственное старение. Термообработка в растворе – это процесс нагрева сплава до повышенной температуры (около 990 градусов Цельсия).F) для растворения легирующих элементов или соединений. Затем следует резкое охлаждение, обычно в воде, для получения перенасыщенного раствора при комнатной температуре. После термообработки раствора обычно следует старение. Старение – это осаждение части элементов или соединений из перенасыщенного раствора с целью получения желаемых свойств.

Сплавы без термической обработки приобретают свои оптимальные механические свойства за счет деформационного упрочнения. Деформационное упрочнение – это метод повышения прочности за счет холодной обработки.T6, 6063- T4 , 5052- h42 , 5083- h212 .

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ТЕМПЕРА

Письмо	Значение
F	Как изготовлено – Применяется применяется специальный контроль за условиями термического или деформационного упрочнения
O	Отожженный – применяется к продукту, который был нагрет для получения условий наименьшей прочности для повышения пластичности и стабильности размеров
H	Деформационная закалка – Применяется к изделиям, упрочненным в результате холодной деформации.За деформационным упрочнением может последовать дополнительная термическая обработка, которая приводит к некоторому снижению прочности. За буквой «H» всегда следуют две или более цифр (см. Подразделы категории H ниже)
W	Термообработанный раствор – нестабильный режим, применимый только к сплавам, которые самопроизвольно стареют в помещении. температура после термообработки на твердый раствор
T	Термическая обработка – для получения стабильных температур, отличных от F, O или H.Применимо к продукту, прошедшему термообработку, иногда с дополнительным деформационным упрочнением, для получения стабильного состояния. За буквой «Т» всегда следует одна или несколько цифр (см. Подразделы темперамента Т ниже)

Таблица 3

Помимо основного обозначения темперамента, есть две категории подразделов, одна из которых относится к «H» -типам. – Деформационное упрочнение и другое, относящееся к категории «Т» – обозначение термической обработки.

Подразделения H Temper – деформационная закалка

Первая цифра после H указывает на базовую операцию:
H 1 – только деформационная закалка.
H 2 – Деформационная закалка и частичный отжиг.
H 3 – Деформационная закалка и стабилизация.
H 4 – Закаленная и лакированная или окрашенная.

Вторая цифра после H указывает на степень деформационного упрочнения:
HX ​​ 2 – Четверть твердый HX 4 – Полу твердый HX 6 – Три четверти твердый
HX ​​ 8 – Полный твердый HX 9 – Extra Hard

Подразделения T Temper – термически обработанные

T1 – Естественное старение после охлаждения в процессе формования при повышенной температуре, например, экструзии.
T2 – Холодная обработка после охлаждения в процессе формовки при повышенной температуре, а затем естественное старение.
T3 – Раствор, подвергнутый термообработке, холодной обработке и естественному старению.
T4 – Раствор, подвергнутый термообработке и естественному старению.
T5 – Искусственное старение после охлаждения в процессе формования при повышенной температуре.
T6 – Раствор термообработанный и искусственно состаренный.
T7 – Раствор термообработанный и стабилизированный (с истекшим сроком годности).
T8 – Раствор термообработанный, холоднодеформированный и искусственно состаренный.
T9 – Раствор термообработанный, искусственно состаренный и холодно обработанный.
T10 – Холодная обработка после охлаждения в процессе формовки при повышенной температуре с последующим искусственным старением.

Дополнительные цифры указывают на снятие напряжения.
Примеры:
TX 51 или TXX 51 – Напряжение снимается за счет растяжения.
TX 52 или TXX 52 – Напряжение снимается за счет сжатия.

Алюминиевые сплавы и их характеристики – Если мы рассмотрим семь серий деформируемых алюминиевых сплавов, мы оценим их различия и поймем их применение и характеристики.

Сплавы серии 1xxx – (без термической обработки – с пределом прочности на растяжение от 10 до 27 тысяч фунтов / кв. Дюйм) эту серию часто называют серией из чистого алюминия, поскольку требуется, чтобы она содержала минимум 99,0% алюминия. Они свариваются.Однако из-за их узкого диапазона плавления они требуют определенных соображений для обеспечения приемлемых процедур сварки. При рассмотрении возможности изготовления эти сплавы выбираются в первую очередь из-за их превосходной коррозионной стойкости, например, в специализированных химических резервуарах и трубопроводах, или из-за их превосходной электропроводности, как в сборных шинах. Эти сплавы имеют относительно плохие механические свойства и редко могут рассматриваться для общих структурных применений. Эти базовые сплавы часто свариваются с подходящим присадочным материалом или с присадочными сплавами 4xxx в зависимости от условий применения и требований к рабочим характеристикам.

Сплавы серии 2xxx – (термически обрабатываемые – с пределом прочности на растяжение от 27 до 62 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) это сплавы алюминия и меди (добавка меди в диапазоне от 0,7 до 6,8%), а также высокопрочные сплавы с высокими эксплуатационными характеристиками, которые часто используются в аэрокосмической и авиационной промышленности. Они обладают отличной прочностью в широком диапазоне температур. Некоторые из этих сплавов считаются несвариваемыми процессами дуговой сварки из-за их склонности к горячему растрескиванию и коррозионному растрескиванию под напряжением; однако другие очень успешно свариваются дуговой сваркой при соблюдении правильных процедур сварки.Эти основные материалы часто свариваются с высокопрочными присадочными сплавами серии 2ххх, разработанными в соответствии с их характеристиками, но иногда их можно сваривать с присадочными материалами серии 4ххх, содержащими кремний или кремний и медь, в зависимости от области применения и требований к обслуживанию.

Сплавы серии 3xxx – (без термической обработки – с пределом прочности на разрыв от 16 до 41 тыс. Фунтов на кв. хорошая коррозионная стойкость, хорошая формуемость и пригодны для использования при повышенных температурах.Одним из первых их применений были кастрюли и сковороды, и сегодня они являются основным компонентом теплообменников в автомобилях и электростанциях. Однако их умеренная прочность часто исключает возможность их использования в конструкциях. Эти базовые сплавы свариваются с присадочными сплавами серий 1ххх, 4ххх и 5ххх, в зависимости от их конкретного химического состава и конкретных требований к применению и обслуживанию.

Сплавы серии 4xxx – (термически обрабатываемые и нетермообрабатываемые – с пределом прочности на разрыв от 25 до 55 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) Это сплавы алюминия / кремния (добавки кремния от 0.От 6 до 21,5%) и являются единственной серией, содержащей как термически обрабатываемые, так и нетермообрабатываемые сплавы. Кремний, добавленный к алюминию, снижает его температуру плавления и улучшает его текучесть при расплавлении. Эти характеристики желательны для присадочных материалов, используемых как для сварки плавлением, так и для пайки твердым припоем. Следовательно, эта серия сплавов преимущественно используется в качестве присадочного материала. Кремний, независимо от алюминия, не подлежит термической обработке; тем не менее, ряд этих кремниевых сплавов был разработан с добавлением магния или меди, что обеспечивает им способность благоприятно реагировать на термообработку в растворе.Обычно эти термически обрабатываемые присадочные сплавы используются только тогда, когда свариваемый компонент должен подвергаться термообработке после сварки.

Сплавы серии 5xxx – (без термической обработки – с пределом прочности на разрыв от 18 до 51 тысяч фунтов / кв. нетермообрабатываемые сплавы. Кроме того, сплавы этой серии легко свариваются, и по этим причинам они используются в самых разных областях, таких как судостроение, транспорт, сосуды высокого давления, мосты и здания.Сплавы на основе магния часто свариваются с присадочными сплавами, которые выбираются после рассмотрения содержания магния в основном материале, а также применения и условий эксплуатации свариваемого компонента. Сплавы этой серии с содержанием магния более 3,0% не рекомендуются для эксплуатации при повышенных температурах выше 150 ° F из-за их потенциальной сенсибилизации и последующей склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением. Основные сплавы с содержанием магния менее примерно 2,5% часто успешно свариваются с присадочными сплавами серии 5ххх или 4ххх.Базовый сплав 5052 обычно считается основным сплавом с максимальным содержанием магния, который можно сваривать с присадочным сплавом серии 4ххх. Из-за проблем, связанных с эвтектическим плавлением и связанными с этим плохими механическими свойствами после сварки, не рекомендуется сваривать материалы из этой серии сплавов, которые содержат большее количество магния, с присадками серии 4xxx. Материалы с более высоким содержанием магния свариваются только с присадочными сплавами 5xxx, которые обычно соответствуют составу основного сплава.

Сплавы серии 6XXX – (термообработанные – с пределом прочности на растяжение от 18 до 58 тысяч фунтов / кв. Дюйм) Это сплавы алюминия / магния и кремния (добавки магния и кремния около 1,0%), которые широко используются при сварке промышленное производство, используемое преимущественно в виде профилей и включенное во многие структурные компоненты. Добавление магния и кремния к алюминию дает соединение силицида магния, которое придает этому материалу способность подвергаться термообработке на твердый раствор для повышения прочности.Эти сплавы естественным образом чувствительны к образованию трещин при затвердевании, и по этой причине их нельзя подвергать дуговой сварке автогенным способом (без присадочного материала). Добавление достаточного количества присадочного материала во время процесса дуговой сварки необходимо для обеспечения разбавления основного материала, тем самым предотвращая проблему горячего растрескивания. Они свариваются с присадочными материалами 4ххх и 5ххх, в зависимости от области применения и требований к эксплуатации.

Сплавы серии 7XXX – (термообрабатываемые – с пределом прочности на разрыв от 32 до 88 тысяч фунтов / кв. Дюйм) Это сплавы алюминия / цинка (добавки цинка от 0.От 8 до 12,0%) и состоят из одних из самых прочных алюминиевых сплавов. Эти сплавы часто используются в высокопроизводительных приложениях, таких как самолеты, аэрокосмическая промышленность и спортивное оборудование. Как и серия сплавов 2ххх, в эту серию входят сплавы, которые считаются непригодными для дуговой сварки, а также другие сплавы, которые часто успешно свариваются. Обычно свариваемые сплавы этой серии, такие как 7005, в основном свариваются с присадочными сплавами серии 5ххх.

Резюме – Современные алюминиевые сплавы, вместе с их различной температурой, составляют широкий и универсальный диапазон производственных материалов.Для оптимальной конструкции продукта и успешной разработки процедуры сварки важно понимать различия между многими доступными сплавами и их различные рабочие характеристики и свариваемость. При разработке процедур дуговой сварки для этих различных сплавов необходимо учитывать конкретный свариваемый сплав. Часто говорят, что дуговая сварка алюминия – это несложно, «все по-другому». Я считаю, что важной частью понимания этих различий является знакомство с различными сплавами, их характеристиками и системой их идентификации.

Источники дополнительной информации
Существует ряд отличных справочных источников, посвященных исключительно сварке алюминия; Одно из них – это «Теория и практика сварки алюминия», разработанная Алюминиевой ассоциацией, а другое – Документ D1.2 Американского общества сварщиков – Правила структурной сварки – алюминий. Другие документы, доступные от Алюминиевой ассоциации, которые помогают при проектировании алюминиевых конструкций, – это Руководство по проектированию алюминия и Стандарты и данные по алюминию.Эти документы вместе с документами по обозначению сплавов, упомянутыми ранее в статье, можно получить непосредственно в AWS или, в зависимости от ситуации, в The Aluminium Association.
AWS Тел .: 1 800 443 9353 Веб-сайт:

Алюминиевые сплавы 101 | The Aluminium Association

Quick Read

Алюминиевый сплав – это химический состав, в котором к чистому алюминию добавляются другие элементы для улучшения его свойств, в первую очередь для повышения его прочности. Эти другие элементы включают железо, кремний, медь, магний, марганец и цинк в количествах, которые вместе могут составлять до 15 процентов сплава по весу.Легирование требует тщательного смешивания алюминия с этими другими элементами, пока алюминий находится в расплавленной – жидкой – форме.

Полезные факты

• В области химии
  На свойства алюминия, такие как прочность, плотность, обрабатываемость, электропроводность и коррозионная стойкость, влияет добавление других элементов, таких как магний, кремний или цинк.
• Боевая машина Bradley
  Военная боевая машина Bradley изготовлена ​​из двух различных алюминиевых сплавов: серии 7xxx и серии 5xxx.Алюминий, которому доверяют обеспечивать безопасность и мобильность солдат, также используется во многих других военных транспортных средствах.
• Наша любимая тара для напитков
  Самая любимая в Америке тара для напитков – алюминиевая банка – изготавливается из различных алюминиевых сплавов. Оболочка банки состоит из 3004, а крышка – из 5182. Иногда для изготовления одного повседневного предмета требуется более одного сплава.
• Горячий и холодный
  Алюминиевые сплавы можно сделать более прочными с помощью термообработки или холодной обработки.Свойства конкретного сплава различны из-за их добавок и обработки.

Алюминиевый сплав 101

Что такое алюминиевый сплав

Алюминиевый сплав – это химический состав, в котором к чистому алюминию добавляются другие элементы для улучшения его свойств, в первую очередь для повышения его прочности. Эти другие элементы включают железо, кремний, медь, магний, марганец и цинк в количествах, которые вместе могут составлять до 15 процентов сплава по весу.Сплавам присваивается четырехзначный номер, в котором первая цифра обозначает общий класс или серию, характеризующуюся его основными легирующими элементами.

Технически чистый алюминий

1xxx Серия

Сплавы серии 1xxx состоят из алюминия чистотой 99% или выше. Эта серия имеет отличную коррозионную стойкость, отличную обрабатываемость, а также высокую теплопроводность и электрическую проводимость. Вот почему серия 1xxx обычно используется для линий электропередачи или линий электропередач, которые соединяют национальные сети через Соединенные Штаты.Стандартные обозначения сплавов в этой серии – 1350 для электрических применений и 1100 для лотков для упаковки пищевых продуктов.

Термообрабатываемые сплавы

Некоторые сплавы упрочняются термообработкой на твердый раствор с последующей закалкой или быстрым охлаждением. При термической обработке твердый легированный металл нагревается до определенной точки. Элементы сплава, называемые растворенными веществами, равномерно распределяются с алюминием, превращая их в твердый раствор. Затем металл закаливают или быстро охлаждают, в результате чего растворенные атомы замерзают на месте.Следовательно, растворенные атомы объединяются в мелкодисперсный осадок. Это происходит при комнатной температуре, которая называется естественным старением, или при низкотемпературной работе печи, которая называется искусственным старением.

2xxx Серия

В серии 2xxx в качестве основного легирующего элемента используется медь, которая может быть значительно усилена путем термообработки на твердый раствор. Эти сплавы обладают хорошим сочетанием высокой прочности и ударной вязкости, но не обладают такой стойкостью к атмосферной коррозии, как многие другие алюминиевые сплавы.Поэтому эти сплавы обычно окрашивают или плакируют для таких воздействий. Обычно они плакированы сплавом высокой чистоты или сплавом серии 6ххх, чтобы значительно противостоять коррозии. Сплав 2024, пожалуй, самый широко известный авиационный сплав.

6xxx Серия

Серия 6xxx универсальна, поддается термообработке, легко поддается формованию, сварке и имеет умеренно высокую прочность в сочетании с отличной коррозионной стойкостью. Сплавы этой серии содержат кремний и магний для образования силицида магния внутри сплава.Экструзионные продукты серии 6xxx – лучший выбор для архитектурных и строительных приложений. Сплав 6061 является наиболее широко используемым сплавом этой серии и часто используется в рамах грузовиков и морских судов. Кроме того, в некоторых версиях iPhone использовались алюминиевые профили серии 6xxx.

7xxx Серия

Цинк является основным легирующим агентом для этой серии, и когда магний добавляется в меньшем количестве, в результате получается термообрабатываемый высокопрочный сплав.Другие элементы, такие как медь и хром, также могут быть добавлены в небольших количествах. Наиболее широко известны сплавы 7050 и 7075, которые широко используются в авиастроении. Алюминиевые часы Apple®, выпущенные в 2015 году, были изготовлены из специального сплава серии 7xxx.

Сплавы без термической обработки

Сплавы без термической обработки упрочняются холодной обработкой. Холодная обработка происходит во время методов прокатки или ковки и представляет собой действие по «обработке» металла, чтобы сделать его более прочным.Например, при прокатке алюминия до более тонких толщин он становится прочнее. Это связано с тем, что холодная обработка приводит к образованию дислокаций и вакансий в структуре, что затем препятствует перемещению атомов друг относительно друга. Это увеличивает прочность металла. Легирующие элементы, такие как магний, усиливают этот эффект, что приводит к еще большей прочности.

3xxx Серия

Марганец является основным легирующим элементом в этой серии, часто с добавлением меньшего количества магния.Однако только ограниченный процент марганца может быть эффективно добавлен в алюминий. 3003 – популярный сплав общего назначения, поскольку он имеет умеренную прочность и хорошую обрабатываемость и может использоваться в таких устройствах, как теплообменники и кухонная утварь. Сплав 3004 и его модификации используются в корпусах алюминиевых банок для напитков.

4xxx Серия

Сплавы серии

4ххх комбинируются с кремнием, который может быть добавлен в достаточных количествах для понижения температуры плавления алюминия без создания хрупкости.Благодаря этому серия 4xxx производит превосходную сварочную проволоку и припои там, где требуется более низкая температура плавления. Сплав 4043 – один из наиболее широко используемых присадочных сплавов для сварки сплавов серии 6ххх в конструкционных и автомобильных приложениях.

5xxx Серия

Магний является основным легирующим агентом серии 5xxx и одним из наиболее эффективных и широко используемых легирующих элементов для алюминия. Сплавы этой серии обладают прочностными характеристиками от умеренных до высоких, а также хорошей свариваемостью и устойчивостью к коррозии в морской среде.Из-за этого алюминиево-магниевые сплавы широко используются в строительстве, резервуарах для хранения, сосудах высокого давления и морских применениях. Примеры распространенных применений сплавов включают: 5052 в электронике, 5083 в морских приложениях, анодированный лист 5005 для архитектурных применений и 5182 для изготовления алюминиевых крышек для банок для напитков. Боевая машина США Брэдли изготовлена ​​из алюминия серий 5083 и 7xxx.

Создание новых сплавов

Более 60 лет назад Алюминиевая ассоциация создала систему обозначения деформируемых сплавов через свой Технический комитет по стандартам на продукцию (TCPS), которая была принята в США в 1954 году.Три года спустя система была утверждена как национальный стандарт Америки h45.1. Эта система обозначений была официально принята странами, подписавшими Декларацию согласия в 1970 году, и стала международной системой обозначений. В том же году Комитет по стандартам h45 по алюминиевым сплавам был уполномочен Американским национальным институтом стандартов (ANSI), при этом Ассоциация выполняла функции секретариата. С тех пор Ассоциация является основной организацией, устанавливающей стандарты для мировой алюминиевой промышленности.

Система регистрации сплавов в настоящее время находится в ведении TCPS Ассоциации. Весь процесс, от регистрации нового сплава до присвоения нового обозначения, занимает от 60 до 90 дней. Когда нынешняя система была первоначально разработана в 1954 году, список включал 75 уникальных химических составов. На сегодняшний день зарегистрировано более 530 активных композиций, и это число продолжает расти. Это подчеркивает, насколько универсальным и повсеместным стал алюминий в нашем современном мире.

Кованый сплав – обзор

X.B Деформируемые сплавы

Состав промышленных деформируемых сплавов приведен в Таблице IX. Серия 1000 состоит из технически чистого алюминия (чистота 99% или выше), хотя в сплав 1100 добавлено 0,12% меди. Железо и кремний – основные примеси. Эти композиции характеризуются превосходной коррозионной стойкостью, высокой теплопроводностью и электропроводностью, низкими механическими свойствами и отличной обрабатываемостью. Умеренное увеличение прочности можно получить за счет деформационного упрочнения. Эти сплавы имеют множество применений, особенно в электрической и химической областях.

ТАБЛИЦА IX. Номинальный состав типичных деформируемых алюминиевых сплавов ^a

Номер алюминиевой ассоциации	Элементы сплава (%)							Применения
	03 Si 03 Si 04 91 Mn	Mg	Cr	Zn	Прочие b
110025326 0115812					1.0 (Si + Fe) max	Обработка листового металла, кастрюли, сковороды
1350							99,5 Al min	Электрический провод
2014 0,8	4,4	0,8	0,5				Конструкции самолетов, рамы грузовиков
2024		4,4	0,6	1,5				Конструкции самолетов, колеса грузовиков 3 2039 900		2.6	0,25	0,45				Лист для автомобильной промышленности
2090		2,7					2,2 Li, 0,12 Zr	Конструкции самолетов
1,5			2,0 Li, 0,08 Zr	Конструкции самолета
2219		6,3	0,3				0,1 В, 0.18 Zr, 0,06 Ti	Сварные конструкции для авиакосмической отрасли
3003		0,12	1,2					Кухонные принадлежности общего назначения
3004					1,2		Консервный лист общего назначения
3105			0,6	0,5				Строительные изделия
5052				2.5	0,25			Общего назначения
5083			0,7	4,4	0,15			Сосуды под давлением
5182		1				Жесткий лист, автомобильный лист
5252			2,5					Яркая отделка для автомобилей
6009	0.8	0,33	0,33	0,5				Автомобильный лист
6010	1,0	0,33	0,33	0,8									0,28		1,0	0,20			Строения общего назначения
6063	0,4			0.7				Экструзия общего назначения
6201	0,7			0,8				Электрический проводник
7005			0,43	3		0,14 Zr, 0,04 Ti	Кузова грузовых автомобилей, железнодорожные вагоны
7075		1,6		2,5	0,23	5,6		Конструкции самолетов
8090		1.3		0,9			2,4 Li, 0,12 Zr	Аэрокосмические конструкции

Медь является основным легирующим элементом в серии 2000. Эти сплавы требуют термообработки на твердый раствор для получения оптимальных свойств. В термически обработанном состоянии механические свойства аналогичны свойствам низкоуглеродистой стали и могут даже превосходить их. Иногда для еще большего улучшения механических свойств применяют искусственное старение. Хотя эта обработка мало влияет на предел прочности при растяжении, предел текучести существенно увеличивается с сопутствующей потерей удлинения.Эти сплавы обладают меньшей коррозионной стойкостью, чем большинство других алюминиевых сплавов, и при определенных условиях могут подвергаться межкристаллитной коррозии. Поэтому сплавы серии 2000 в виде листов обычно плакируются либо алюминием высокой чистоты, либо сплавом магний-кремний серии 6000 для обеспечения гальванической защиты материала сердечника. Сплав 2024, вероятно, является самым известным, так как он был основным авиационным сплавом Второй мировой войны.

Марганец является основным легирующим элементом серии 3000.Эти сплавы обычно не поддаются термообработке, но они значительно прочнее, чем серия 1000. Сплав 3003 – популярный сплав общего назначения для применений с умеренной прочностью, где требуется хорошая обрабатываемость и свариваемость.

Основным легирующим элементом серии 4000 является кремний. Кремний может привести к значительному снижению температуры плавления, не вызывая хрупкости получаемых сплавов. Поэтому эти сплавы используются в качестве сварочной проволоки и припоев, где требуется температура плавления ниже, чем у основного металла.Хотя большинство сплавов этой серии не поддаются термообработке, когда они используются для сварки или пайки термообрабатываемых сплавов, они растворяют достаточное количество компонентов основного сплава, чтобы позже реагировать на термическую обработку ограниченным образом. Сплавы, содержащие значительное количество кремния, при анодировании приобретают привлекательный темно-серый цвет. Следовательно, эти сплавы часто используются в архитектурных приложениях.

Магний является основным легирующим элементом серии 5000. Это один из самых эффективных и широко используемых легирующих элементов для алюминия.Комбинация с марганцем приводит к получению нетермообрабатываемого сплава средней и высокой прочности. Магенсий не только на 50–60% более эффективен, чем марганец, как отвердитель твердых растворов; его можно добавлять в значительно больших количествах. Эти сплавы обладают хорошими сварочными характеристиками и хорошей коррозионной стойкостью даже в морской атмосфере. Однако должны быть наложены ограничения на количество холодной обработки и рабочие температуры для сплавов с более высоким содержанием магния, чтобы избежать подверженности коррозионному растрескиванию под напряжением.

Магний и кремний являются основными легирующими элементами в сплавах серии 6000. Эти сплавы поддаются термообработке, причем Mg ₂ Si представляет собой упрочняющий осадок. Популярный сплав 6061 – один из самых универсальных из термообрабатываемых сплавов. Хотя сплавы силицида магния не так прочны, как большинство сплавов серии 2000 или 7000, они сочетают в себе хорошую формуемость с хорошей коррозионной стойкостью.

Цинк является основным легирующим элементом группы 7000. Когда цинк сочетается с небольшим количеством магния, получается термически обрабатываемый сплав с очень высокой прочностью.Другие элементы, такие как медь и хром, обычно добавляются в небольших количествах. Лучшим сплавом этой группы является сплав 7075. Это один из самых прочных доступных сплавов, который используется в конструкциях планера для деталей, подверженных высоким нагрузкам.

Алюминий-литиевые сплавы, такие как 2090, 2091 и 8090, вероятно, станут аэрокосмическими сплавами будущего. Литий снижает плотность и увеличивает модуль упругости. Кроме того, эти сплавы поддаются термообработке. Добавление магния к бинарным алюминиево-литиевым сплавам снижает плотность и увеличивает прочность, не влияя на улучшенный модуль.Медь также увеличивает прочность сплава, но при добавлении в значительных количествах увеличивает плотность. Упрочнение бинарного сплава происходит за счет выделения Al ₃ Li. В тройном магниевом элементе LiMgAl ₂ и Al ₃ Li помимо твердорастворного твердения образуются осадки.

Разница между деформируемыми и литыми алюминиевыми сплавами – Новости – Новости

Алюминиевый сплав можно разделить на деформируемый алюминиевый сплав и литой алюминиевый сплав в зависимости от методов обработки, это две основные формы алюминиевых сплавов.Деформируемый алюминиевый сплав – это тип алюминиевого сплава, который посредством штамповки, гибки, прокатки, экструзии и других процессов в твердом состоянии, как правило, легко поддается пластическому формованию, также известному как алюминиевый сплав для обработки под давлением. Литейный алюминиевый сплав – это разновидность алюминиевого сплава, который заполняют расплавленным металлом для получения заготовок различной формы. Кроме того, они также различаются по этим параметрам:

Различные формы продукта

Деформируемый алюминиевый сплав получается путем обработки деталей, и наиболее важными из них являются его механические свойства, в основном алюминиевая пластина или пруток.Литой алюминиевый сплав имеет форму жидкости для получения деталей, из которых пользователи больше всего обеспокоены его характеристиками текучести, усадочными характеристиками, режимом затвердевания, в основном для алюминиевых слитков;

Различные легирующие элементы

Оба они часто содержат одни и те же легирующие элементы, но в разных составах и количествах, особенно по содержанию Si. Максимальное процентное содержание кремниевого элемента в литом алюминиевом сплаве больше, чем в деформируемом алюминиевом сплаве.Процесс литья из расплава требует, чтобы помимо упрочняющих элементов в литом алюминиевом сплаве присутствовало достаточное количество эвтектических элементов (обычно кремния), чтобы придать сплаву значительную текучесть и облегчить заполнение усадочных швов отливки.

Различные свойства продукта

Литой алюминиевый сплав обычно имеет более низкую прочность на разрыв, не может обеспечить высокую точность, поскольку имеет множество внутренних и внешних дефектов.Кованый алюминиевый сплав обеспечивает хорошую обрабатываемость и может использоваться для точения, фрезерования, сверления, строгания, шлифования и другой обработки, может получить хорошую точность размеров, может использоваться для прецизионных деталей.

Другое соглашение об именах ANSI

9005 × 23

9005 × 23

Чистый алюминий

Кованые марки алюминия	Состав	Марки литого алюминия	Состав
1 ××.×	Чистый алюминий
2 ×××	Al-Cu	2 ××. ×	Al-Cu
3 ×××	Al-Mn	3 ××. ×	Al-Si (с добавлением Cu 、 Mg)
4 × × 4 ××. ×	Al-Si
5 ×××	Al-Mg	5 ××.×	Al-Mg
6 ×××	Al-Mg-Si	6 ××. ×	/
7 ×× ×	Al-Zn	7 ××. ×	Al-Zn
8 ×××	Легирование Al и другие	8 ××. ×	Al-Sn

Короче говоря, литой алюминиевый сплав имеет более низкую цену за килограмм и широкий диапазон форм из-за гибкости литья, в то время как кованый алюминий имеет лучшие механические свойства, обрабатываемость, чистоту поверхности и может использоваться для высокотехнологичных приложений, таких как авиация и аэрокосмическая промышленность.Различные характеристики приводят к различным применениям литые алюминиевые сплавы широко используются в автомобильной промышленности, сельском хозяйстве и строительстве, например, в лопатках турбин, ступицах, корпусах двигателей, головках цилиндров, трансмиссиях и поршнях, корпусах приборов и насосах нагнетателя, оконной фурнитуре и на фермах. оборудование. Кованый алюминий может использоваться для изготовления корпусов самолетов, деталей шасси, лопастей двигателей, крыльчаток, лопастей гребных винтов, а также деталей и компонентов судостроительной и строительной промышленности.

Деформируемые сплавы и алюминий – Clinton Aluminium

Нас часто спрашивают о разнице между кованными и литыми алюминиевыми изделиями; это важное различие, которое необходимо сделать перед покупкой алюминия. В сегодняшнем посте мы рассмотрим эти различия и обсудим природу кованного алюминия и виды применения, для которых он хорошо подходит.

Алюминий – удивительный металл, который изменил практически все отрасли, о которых вы только можете подумать, с момента его появления в производстве.Это не только один из самых легких, но и самых прочных материалов, но он также предлагает производителям и инженерам огромное разнообразие благодаря большому количеству доступных сплавов. Даже сегодня каждый год на рынке появляются новые сплавы с высокими эксплуатационными характеристиками.

Этот сорт также может вызвать недоумение среди потребителей и неосведомленных людей. Знание того, какой именно сплав выбрать, необходимо для успеха любого проекта и применения; с таким количеством вариантов выбора легко ошибиться.Это особенно верно, когда речь идет о различении кованых изделий и литых алюминиевых деталей. Вот почему мы рекомендуем работать с опытным поставщиком алюминия, который разбирается в отрасли и может помочь вам получить правильный материал для вашей работы.

В чем разница между кованным и литым алюминием?

Существует две разные системы нумерации алюминиевых сплавов, и распространенной ошибкой является предположение, что это всего лишь две разные системы классификации алюминия.Это не тот случай. На самом деле между этими двумя типами алюминия есть существенные различия, и их важно понимать.

Система счисления для классификации алюминиевых сплавов, с которой знакомо большинство из нас, – это четырехзначная система счисления. Это используется для классификации деформируемых алюминиевых сплавов, а также многих изделий из литого листа. В отличие от сплавов, используемых в производстве литых деталей, используется другая система классификации, и хотя они также используют 4 цифры (сбивает с толку, я знаю!), Существует десятичная дробь между 3 ^-й и 4 ^-й цифрой.Важно отметить, что, поскольку число после десятичной дроби часто равно нулю, часто можно увидеть литые сплавы в списке только с тремя цифрами.

Например, 7075 – это обычный деформируемый алюминиевый сплав, а A380 – популярный литой алюминиевый сплав (где A указывает на модификацию исходного сплава).

Деформируемый алюминий определяется как сплав, подвергнутый механической обработке с помощью таких процессов, как прокатка, экструзия или ковка. Напротив, литой алюминий получают путем заливки расплавленного алюминия в форму или форму.Природа этих двух процессов означает, что литой алюминий состоит из большего количества легирующих элементов. Примерно 85% алюминия используется в деформируемых сплавах.

В чем преимущества кованного алюминия?

Деформируемый алюминий получают путем плавки слитков чистого алюминия с добавлением точных количеств необходимых легирующих элементов. Затем из металла формуют заготовки или слябы, которые можно ковать, катать или экструдировать для придания желаемой формы. В зависимости от сплава (термически обрабатываемый или нетермообрабатываемый) он также может подвергаться термообработке для улучшения его механических свойств.

В зависимости от количества кованого алюминия, используемого в промышленном производстве, есть несколько преимуществ по сравнению с литьем алюминия в требуемую деталь. Во-первых, из-за процесса литья детали из литого алюминия имеют более низкую прочность на разрыв и теряют некоторые естественные свойства сплава. Это связано с естественными дефектами литья, такими как пористость и сегрегация сплава.

С другой стороны, деформируемый алюминий имеет тенденцию сохранять свои механические свойства, потому что выполняемые процессы формования являются механическими по своей природе.Хотя литой алюминий часто дешевле и экономичнее, более низкая прочность на разрыв и другие недостатки делают его менее востребованным во многих областях применения.

Помимо множества преимуществ, кованые изделия обладают целым рядом исключительных механических свойств по сравнению с литыми изделиями. Они более эффективно сохраняют структурную целостность, демонстрируют превосходную чистоту поверхности и лучше подходят для сварки, механической обработки и других производственных технологий.

Каковы общие области применения деформируемых алюминиевых сплавов?

Кованый алюминий, поскольку он широко используется в промышленности и производстве, можно найти практически во всех областях, которые вы можете себе представить; это особенно верно, когда требуются сплавы с высокими эксплуатационными характеристиками.Например, в авиалиниях и авиакосмической промышленности видное место занимают деформируемые алюминиевые сплавы, включая сплавы 7075 и более. Благодаря высокому соотношению прочности и веса кованого алюминия это идеальный материал для аэрокосмической промышленности.

В области транспорта автомобили и мотоциклы в значительной степени зависят от алюминия; легкий вес этого материала увеличивает топливную экономичность, а его огромная прочность делает его безопасным, надежным и долговечным. Между тем, в поездах и вагонах метро используется алюминий как из-за его прочности и экологических преимуществ, так и эстетического вида.

Архитектура и строительство – это другие отрасли, которые были преобразованы алюминием. Все, что может использовать экструзию, будь то оконные рамы или конструктивные элементы для стеклянных пролетов, символизирующие современный небоскреб, может быть изготовлено из алюминиевых сплавов.

Другие примеры применений, в которых используется кованый алюминий, включают электрические проводники, кухонные принадлежности и приборы, сварочные стержни, банки для напитков, сосуды под давлением, медицинские инструменты и всевозможные электрические устройства.

Ваш надежный специалист по обслуживанию

Независимо от того, работаете ли вы с литым или кованым алюминием, этот современный металл дает производителям невероятную гибкость благодаря множеству различных сплавов, доступных на рынке. При таком большом количестве вариантов выбор правильного материала и обеспечение его соответствия вашим требованиям к качеству чрезвычайно важны. Поиск надежного и опытного поставщика, который понимает вашу отрасль, может иметь решающее значение.

В Clinton Aluminium наша преданная своему делу команда профессионалов по продажам и операциям делает своим главным приоритетом быстрое выполнение ваших заказов, как можно точнее и удобнее.Мы стремимся работать с нашими клиентами на всех этапах их процесса закупок и, что не менее важно, всегда следить за тем, чтобы они всегда получали нужный материал.

Для получения дополнительной информации о том, как мы можем помочь вам с вашими потребностями в производстве кованного алюминиевого сплава, свяжитесь с одним из наших дружелюбных и знающих представителей службы поддержки клиентов.

Кованый алюминий и кованый алюминиевый сплав

Кованые алюминиевые сплавы – это авиационные металлы, которым можно придать форму путем ковки, волочения или прокатки.При изготовлении авиационного алюминия чаще используются деформируемые алюминиевые сплавы, чем литые. Из них могут быть изготовлены аэрокосмические материалы, такие как заклепки, переборки, профили, обшивка и стрингеры.

Есть две общие классификации деформируемых алюминиевых сплавов: те, которые поддаются термообработке, и те, которые нет. Механические свойства последних зависят от того, какая холодная работа была им введена после их окончательного отжига. Эти свойства разрушаются при последующем нагреве металла и могут быть восстановлены только путем дополнительной холодной обработки.Однако эта дополнительная холодная обработка возможна не во всех обстоятельствах. Желаемый характер можно получить при максимальной холодной обработке.

С другой стороны, механические характеристики термообрабатываемых сплавов достигаются путем термообработки при подходящей температуре. Это возможно, если эта температура поддерживается достаточно долго, чтобы компонент сплава стал твердым раствором, после чего его закаливают, чтобы сохранить его в растворе. Это оставляет металл в нестабильном перенасыщенном состоянии.Затем он подвергается старению либо при комнатной температуре (естественное старение), либо при повышенной температуре (искусственное старение).

Кованый алюминиевый сплав

Кованый алюминий и его сплавы также имеют четырехзначные обозначения. Существует три различных группы: те, у которых первая цифра – «1»; те, которые имеют от «2» до «8» в качестве первой цифры, и те, у которых есть «9» в качестве первой цифры. Последняя группировка в настоящее время не используется.

Эти первые цифры указывают на тип сплава металла.Второй указывает на конкретные модификации сплава. Если эта вторая цифра равна нулю, это означает, что не было никакого специального контроля над отдельными примесями сплава. Если ему присвоены цифры от одного до девяти, то это указывает на то, сколько существует средств контроля над отдельными примесями сплава.

Наконец, две последние цифры в первой группе указывают на сотые доли 1% по сравнению с исходными 99% сплава, как указано его первой цифрой. Например, если две последние цифры в обозначении – 75, то сплав содержит 99% + 0.75% чистый алюминий. Проще говоря, это будет алюминий с чистотой 99,75%.

В качестве примера: обозначение 1100 означает, что сплав представляет собой аэрокосмический алюминий с чистотой 99,00%, имеющей 1 контроль над отдельными примесями. Другой пример – 1275, в котором чистота алюминия составляет 99,75% и есть 2 контроля над отдельными примесями.

Вторая группировка

Во второй группе (с цифрами от 2 до 8 в обозначении первой цифры) легирующим элементам, используемым при формировании сплава, присвоены следующие цифры: медь – 2; марганец – 3; кремний – 4; магний – 5; магний и кремний – 6; цинк – 7; другие – 8.

В этой группе вторая цифра указывает на модификации сплава. Обозначение нуля указывает на отсутствие модификации, в то время как обозначения от 1 до 9 указывают на модификации сплава. Последние две цифры в четырехзначном названии указывают на различные сплавы группы.

Влияние легирующих элементов

Для серии 1000 чистота алюминия не менее 99% делает сплав превосходным по сопротивлению коррозии. Он также обеспечивает отличную термическую и электрическую проводимость, минимальные механические свойства и отличную обрабатываемость.Железо и кремний считаются основными примесями.

Для серии 2000, как упоминалось выше, медь является основным легирующим элементом. Он имеет термообработку на твердый раствор и оптимальные свойства, эквивалентные мягкой стали. Без покрытия он имеет плохую стойкость к коррозии. Его часто покрывают шеститысячником или сплавом высокой чистоты. 2024 год – его самый известный член.

Для серии 3000 основным легирующим элементом является марганец. Эта группа обычно не поддается термической обработке. Эффективность сплава достигается при количестве марганца 1.5%. Самый известный его член – 3003, благодаря его умеренной прочности и хорошим рабочим свойствам.

В серии 4000 в качестве основного легирующего элемента используется кремний, и одно из его применений – снижение температуры плавления.