Если вы нашли ошибку в тексте, вы можете уведомить об этом администрацию сайта, выбрав текст с ошибкой и нажатием кнопок Shift+Enter

Высокопрочные алюминиевые сплавы

Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. ГОСТ 4784-97

Примечания 1. “Е” применяется для обозначения марки алюминия с гарантированными электрическими характеристиками

2. Фактическое содержание алюминия в нелегированном алюминии определяется разностью между 100 % и суммой всех элементов, присутствующих в количестве 0,010 % или более каждый, выраженных с точностью до второго десятичного знака.

3. При определении марки алюминия содержание титана, введенного в качестве модификатора, не следует учитывать в сумме примесей. 4. Допускается содержание меди в сплаве АД1пл устанавливать равное 0,05 %.5. В алюминии марки АД0 для листовых заготовок, подвергаемых дальнейшей формовке, допускается введение титана до 0,15 %.

Таблица 2 – Алюминиевые сплавы систем алюминий-медь-магний и алюминий-медь-марганец

Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на плиты из алюминия и алюминиевых сплавов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.510—93 Единая система защиты от коррозии и старения. Полуфабрикаты из алюминия и алюминиевых сплавов. Общие требования к временной противокоррозионной защите, упаковке, транспортированию и хранению.

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия.

ГОСТ 427—75 Линейки измерительные металлические. Технические условия.

ГОСТ 1497—84 (ИСО 6892—84) Металлы. Методы испытания на растяжение.

ГОСТ 3221—85 Алюминий первичный. Методы спектрального анализа.

ГОСТ 4784—97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки.

ГОСТ 7502—98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия.

ГОСТ 7727—81 Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа.

ГОСТ 8026—92 Линейки поверочные. Технические условия.

ГОСТ 11069—74 Алюминий первичный. Марки.

ГОСТ 11739.1—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения оксида алюминия.

ГОСТ 11739.2—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения бора.

ГОСТ 11739.3—99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения бериллия.

ГОСТ 11739.4—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения висмута.

ГОСТ 11739.5—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения ванадия.

ГОСТ 11739.6—99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения железа.

ГОСТ 11739.7—99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кремния.

ГОСТ 11739.8—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения калия.

ГОСТ 11739.9—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кадмия.

ГОСТ 11739.10—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения.

ГОСТ 11739.11—98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения магния.

ГОСТ 11739.12—98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения марганца.

ГОСТ 11739.13—98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения меди.

ГОСТ 11739.14—99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения мышьяка.

ГОСТ 11739.15—99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения натрия.

ГОСТ 11739.16—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения никеля.

ГОСТ 11739.17—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения олова ГОСТ 11739.18—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения свинца.

ГОСТ 11739.19—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения сурьмы.

ГОСТ 11739.20—99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения титана ГОСТ 11739.21—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения хрома ГОСТ 11739.22—90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения редкоземельных элементов и иттрия.

ГОСТ 11739.23—99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения циркония

ГОСТ 11739.24—98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка ГОСТ 12697.1—77 Алюминий. Методы определения ванадия ГОСТ 12697.2—77 Алюминий. Методы определения магния ГОСТ 12697.3—77 Алюминий. Методы определения марганца ГОСТ 12697.4—77 Алюминий, Метод определения натрия ГОСТ 12697.5—77 Алюминий. Метод определения хрома ГОСТ 12697.6—77 Алюминий. Метод определения кремния ГОСТ 12697.7—77 Алюминий. Методы определения железа ГОСТ 12697.8—77 Алюминий. Методы определения меди ГОСТ 12697.9—77 Алюминий. Методы определения цинка ГОСТ 12697.10—77 Алюминий. Метод определения титана ГОСТ 12697.11—77 Алюминий. Метод определения свинца ГОСТ 12697.12—77 Алюминий. Методы определения мышьяка ГОСТ 14192—96 Маркировка грузов.

ГОСТ 18242—72 Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Планы контроля.

ГОСТ 18321—73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции.

ГОСТ 19300—86 Средства измерения шероховатости поверхности профильным методом. Профилографы-профилометры контактные. Тины и основные параметры.

ГОСТ 24047—80 Полуфабрикаты из цветных металлов и их сплавов. Отбор проб для испытания на растяжение.

ГОСТ 24231—80 Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа.

ГОСТ 25086—87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа.

3 Классификации

3.1 Плиты подразделяют по способу изготовления:

– и неплакированные — без дополнительного обозначения;

– плакированные:

1) с технологической плакировкой — Б, 2) с нормальной плакировкой — А;

по точности изготовления по толщине:

– нормальной точности – без дополнительного обозначения;

– повышенной точности — П.

Алюминиевые сплавы в РФ (деформируемые = под мехобработку). Подробная классификация, физические свойства, коррозионные свойства, механические свойства, круглый и профильный алюминиевый прокат, плоский алюминиевый прокат

Деформируемые алюминиевые сплавы в РФ (“по ГОСТ ” и ИСО 209-1) и пр. русскоязычных местах. Алюминиевый прокат.

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.

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):

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 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 σ_0.2 = (37-45), предел прочности при разрыве σ_в = (52-56), относительное удлинение δ=(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 АМгобладают 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.

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 случаеввеличины предела текучести и предела прочности такого проката близки ксоответствующим значениям дляотожженного 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 σ_0.2 = (10.5-14), предел прочности при разрыве σ_в=(11.5-14.5), относительное удлинение δ=(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 вупрочненном 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.

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 σ_0.2 = (28-32), предел прочности при разрыве σ_в= (42-45), относительное удлинение δ=(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.

металлов | Бесплатный полнотекстовый | Текущий прогресс в реформинге деформируемых алюминиевых сплавов: обзор

3.1.1. Поведение при растяжении

С другой стороны, сравнение поведения реформованных сплавов при растяжении и сжатии все еще отсутствует, поскольку исследование поведения при сжатии алюминиевых сплавов обычно не является обычным делом из-за пластичности материала.Такие сплавы обычно изгибаются или бочкообразны при испытаниях на сжатие, и размер образца может сильно повлиять на реакцию материала на сжимающую нагрузку, усложняя анализ обнаруженной кривой напряжения-деформации.

В целом можно сделать вывод, что благодаря уникальной микроструктуре реформованных деталей и короткому процессу реформирование деформируемых алюминиевых сплавов дает возможность изготавливать детали с одновременным преимуществом повышенной прочности, пластичности и низкой стоимости. Такое сочетание свойств является преимуществом, недостижимым при использовании обычных технологий обработки.

Различные типы алюминия

В начале любого проекта выбор материала является одним из наиболее важных факторов, определяющих его успех. В самолетах, компьютерах, зданиях и других современных технологиях используются специальные материалы, которые позволяют им выполнять удивительные задачи, и одним из наиболее важных материалов в этом отношении является металлический алюминий. Алюминий – самый распространенный металл на Земле, что делает его привлекательным и экономичным вариантом для строителей, когда они выбирают металл для своего проекта.Наряду с изобилием алюминия, он обладает способностью к легированию – процессу, который улучшает свойства основного металла, добавляя в него следовые количества других металлических «легирующих» элементов. Этот процесс легирования позволил производить многие марки алюминиевых сплавов, и их так много, что Алюминиевая ассоциация классифицировала эти типы алюминия по категориям на основе легирующих элементов и свойств материала. В этой статье дается краткое введение в различные типы алюминия, их различия и сплавы, которые лучше всего подходят для определенных областей применения.

Схема присвоения имен Алюминиевой ассоциации

The Aluminium Association Inc. является ведущим специалистом по металлическому алюминию и его производным в Северной Америке. Они сгруппировали сотни алюминиевых сплавов по сортам, которым присвоены четырехзначные идентификаторы, содержащие информацию об их составе и обработке. Многие из этих сплавов были разделены на классы, которые обозначаются первой цифрой в их названиях (например, 4xxx, 6xx.x и 2xxx, все являются разными сортами алюминия).Следующие три цифры описывают конкретные сплавы, процессы закалки и другую информацию, которая может быть полезна производителям, но не будет рассматриваться в этой статье, поскольку они больше подходят для производителей сплавов, а не для покупателей.

Литой и кованый алюминий

Алюминиевые сплавы можно в общих чертах разделить на две категории: литые алюминиевые сплавы и деформируемые алюминиевые сплавы. Литые сплавы алюминия – это те, которые содержат> 22% легирующих элементов по составу, тогда как деформируемые алюминиевые сплавы содержат ≤4%.Это может показаться простой разницей, но процентное содержание легирующих элементов имеет огромное влияние на свойства материала. По мере добавления легирующих элементов алюминий теряет пластичность, что делает большинство литых сплавов склонными к хрупкому разрушению. Напротив, деформируемые сплавы позволили конструкторам повысить прочность алюминия, коррозионную стойкость, проводимость и т. Д., Сохранив при этом пластичность и другие полезные качества.

Литые алюминиевые сплавы обычно имеют низкие температуры плавления и прочность на разрыв по сравнению с деформируемым алюминием; Наиболее часто используемым алюминиевым сплавом является алюминий-кремний, который отличается высоким содержанием кремния, что позволяет легко лить этот сплав.Кованый алюминий составляет большую часть алюминиевых изделий, например, произведенных методом экструзии или прокатки. Такие элементы, как медь, марганец, кремний, магний, комбинации магния и кремния, цинк и литий, определяют отдельные категории деформируемых алюминиевых сплавов.

Литые сплавы

Литые сплавы алюминия названы с использованием четырех цифр с десятичной запятой между третьей и четвертой цифрами. Первые три числа указывают на сплав, а четвертое число указывает на форму изделия.Ниже, в Таблице 1, показаны различные типы литого алюминия, их общие легирующие элементы и их основные свойства материалов. Обратите внимание, что свойствам (растрескивание, коррозия, отделка, соединение) даны оценки от 1 до 5, 5 – наихудший, а 1 – лучший, и являются обобщенными количественными оценками их возможностей:

Таблица 1: Различные марки литого алюминия с их общей информацией.

1xx.х сплавы

1xx.x представляют собой технически чистый нелегированный алюминий, который обладает исключительной коррозионной стойкостью, отделочными качествами и сварочными характеристиками. Сплавы 1xx.x часто используются при производстве роторов или покрытий из коррозионно-склонных сплавов.

Сплавы 2xx.x

2xx.x в качестве легирующего элемента в основном используется медь, хотя часто сюда входят магний, марганец и хром. Они поддаются термообработке, что означает, что они могут получить дополнительную прочность за счет процесса термообработки (наше объяснение термической обработки можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 2024 года).Они обладают самой высокой прочностью и твердостью среди всех литейных сплавов, особенно при более высоких температурах. Медь в ее составе делает ее подверженной коррозии, она менее пластична и подвержена трещинам при нагревании. Распространенные области применения сплавов 2xx.x включают головки цилиндров автомобилей, детали выхлопной системы и детали авиационных двигателей.

Сплавы 3хх.х

3xx.x в качестве основных легирующих элементов используются кремний, медь и магний, часто с добавками никеля и бериллия.Они поддаются термообработке, обладают высокой прочностью, хорошей устойчивостью к растрескиванию и износу, а также хорошей обрабатываемостью. Распространенные области применения сплавов 3xx.x включают автомобильные блоки / головки цилиндров, автомобильные колеса, детали компрессоров / насосов и арматуру самолетов.

Сплавы 4xx.x

4xx.x в качестве легирующего элемента используется только кремний. Сплавы 4xx.x не подвергаются термообработке и обладают отличными литейными качествами, наряду с хорошими сварочными характеристиками, прочностью, коррозионной стойкостью и износостойкостью.Обычно сплавы 4xx.x применяют в корпусах насосов, кухонной посуде и опорных корпусах перил моста.

Сплавы 5xx.x

5xx.x используют магний в качестве основного легирующего элемента и не поддаются термообработке. Они хорошо сопротивляются коррозии, хорошо обрабатываются и имеют прекрасный внешний вид при анодировании. Обычно сплавы 5xx.x применяют в литых деталях.

Сплавы 7xx.x

7xx.x содержат цинк в качестве основного легирующего элемента и поддаются термообработке.Они плохо отливаются, но обладают хорошей стабильностью размеров, обрабатываемостью, чистовыми качествами и хорошей коррозионной стойкостью.

8xx.x

8xx.x в основном используется олово, а также небольшое количество меди и никеля в его составе, и они не поддаются термообработке. Эти сплавы обладают низкой прочностью, но хорошей обрабатываемостью и износостойкостью. Они были разработаны для подшипниковых узлов, таких как биметаллические подшипники скольжения для двигателей внутреннего сгорания.

Деформируемые сплавы

Деформируемые алюминиевые сплавы называются с использованием четырехзначного индикатора, как и литые сплавы, но они не содержат десятичных знаков.Поэтому легко отличить литой алюминиевый сплав от деформируемого, просто взглянув на структуру его названия. Первая цифра обозначает класс алюминиевых сплавов, которые имеют общие легирующие элементы, где каждый сплав в пределах класса содержит различное процентное содержание микроэлементов, характерных для каждой смеси. Эти сплавы, как правило, более универсальны, чем литые, благодаря улучшенным свойствам материала, и в таблице 2 показаны различные классы деформируемых сплавов, процессы их упрочнения, а также их улучшенные характеристики (прочность, коррозионная стойкость, обрабатываемость, соединение / сварка).Эти деформируемые сплавы имеют те же характеристики, что и в таблице 1 (1 – лучший, 5 – худший):

Таблица 2: Различные марки литого алюминия с их общей информацией.

сплавы 1ххх

1xxx не являются настоящими сплавами, так как они на 99% состоят из технического алюминия.Они очень полезны в качестве химических / электрических материалов и обладают исключительной коррозионной стойкостью и удобоукладываемостью. Эти сплавы можно подвергнуть деформационному упрочнению или придать им повышенную прочность за счет механической деформации (дополнительную информацию о деформационном упрочнении можно найти в нашей статье, посвященной алюминиевому сплаву 5052).

Популярным сплавом этого класса является алюминиевый сплав 1100, представляющий собой технически чистый алюминий. Этот материал мягкий и пластичный, а также имеет отличную обрабатываемость, что делает его пригодным для твердого формования.Его можно сваривать любым способом, но нельзя подвергать термообработке. Он имеет отличную коррозионную стойкость и широко используется в химической и пищевой промышленности.

Сплавы 2ххх

2xxx – это деформируемые сплавы, в которых в качестве легирующих элементов в основном используется медь и часто небольшое количество магния. Они приобретают исключительную прочность при термообработке, конкурируя с низкоуглеродистыми сталями, но склонны к коррозии из-за содержания в них меди.

2024 – один из наиболее часто используемых высокопрочных алюминиевых сплавов.Он часто используется там, где желательно отличное соотношение прочности к весу и сочетание высокой прочности и выдающейся усталостной прочности. Этот сплав может быть подвергнут механической обработке до высокого качества и, при необходимости, может быть сформирован с последующей термообработкой в ​​отожженном состоянии. Коррозионная стойкость этой марки сравнительно невысока. Когда это является проблемой, 2024 часто используется в анодированной отделке или в плакированной форме (тонкий поверхностный слой алюминия высокой чистоты), известной как Alclad. Узнайте больше, прочитав нашу статью об алюминиевом сплаве 2024 года.

Сплавы 3ххх

3ххх в качестве основного легирующего элемента используется марганец, что улучшает его прочность по сравнению с другими сплавами, не подвергающимися термической обработке, такими как серия 1ххх. Это сплавы средней прочности с отличными рабочими и чистовыми характеристиками, и этот сорт содержит один из лучших доступных на сегодняшний день сплавов общего назначения – алюминий 3003. Это наиболее широко используемый из всех алюминиевых сплавов, он изготовлен из технически чистого алюминия с добавлением марганца (на 20% сильнее, чем у сплава 1100) для повышения его прочности.Обладает отличной устойчивостью к коррозии и удобоукладываемостью. Эта марка может быть глубокой вытяжкой или центрифугированием, сваркой или пайкой. Узнайте больше об этом бесценном сплаве в нашей статье об алюминиевом сплаве 3003.

сплавы 4ххх

4xxx в качестве легирующего элемента используется кремний для снижения температуры плавления без снижения пластичности. Они обычно используются в качестве сварочной проволоки и припоя для соединения других марок алюминия. Некоторые сплавы 4ххх можно подвергать термообработке в ограниченной степени, но обычно они не поддаются термообработке.Оксидные покрытия сплавов 4ххх эстетичны и часто используются в архитектурных приложениях. Алюминиевый сплав 4047 является популярным типом этого сплава, который обеспечивает хорошую теплопроводность и электрическую проводимость, коррозионную стойкость и более высокую температуру плавления.

Сплавы 5ххх

Основным легирующим элементом в алюминиевых сплавах 5xxx является магний, при этом в некоторых сплавах присутствуют следовые количества марганца. Эти сплавы поддаются деформации, легко свариваются и исключительно хорошо противостоят коррозии, особенно в морской среде.Обычно сплавы 5xxx применяются в корпусах лодок, сходнях и другом судовом оборудовании.

5052 – самый прочный сплав из более нетермообрабатываемых марок. Его сопротивление усталости лучше, чем у большинства марок алюминия. Сплав 5052 имеет хорошую коррозионную стойкость в морской атмосфере к морской воде и отличную обрабатываемость. Его можно легко нарисовать или придать ему замысловатые формы. Более подробную информацию можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 5052.

Сплавы 6ххх

6xxx содержат магний с кремнием в качестве основных легирующих элементов.Их прочность повышается при термообработке, и хотя они не такие прочные, как сплавы 2ххх и 7ххх, они сочетают хорошую прочность с хорошей формуемостью, свариваемостью, обрабатываемостью и хорошей коррозионной стойкостью. Они обычно используются в архитектурных, морских и универсальных приложениях.

6061 является наиболее гибким из термообрабатываемых алюминиевых сплавов, сохраняя при этом большинство превосходных характеристик алюминия. Этот сорт обладает широким спектром механических свойств и устойчивостью к коррозии.Его можно изготавливать обычными методами, и он имеет отличную обрабатываемость в отожженном состоянии. Он сваривается всеми технологиями и может паяться в печи. Более подробную информацию можно найти в нашей статье об алюминиевом сплаве 6061.

сплавы 7ххх

7xxx являются самыми прочными из всех деформируемых сплавов, их прочность превышает прочность некоторых сталей, что связано с использованием цинка в качестве основного легирующего элемента. Включение цинка также снижает его обрабатываемость и обрабатываемость, но его исключительная прочность оправдывает эти недостатки.

7075 является широко используемым сплавом 7xxx для самолетов, мобильного оборудования и других деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, поскольку это один из самых прочных алюминиевых сплавов на рынке. Он имеет отличное соотношение веса и прочности и идеально подходит для сильно нагруженных деталей. В отожженном состоянии эту марку можно формовать и при необходимости подвергать термообработке. Его также можно приварить на месте или оплавить (не рекомендуется для дуги и газа). Узнайте больше в нашей статье об алюминиевом сплаве 7075.

сплавы 8ххх

8xxx используется много различных типов легирующих элементов, и они предназначены для особых требований, таких как характеристики при повышенных температурах, более низкая плотность, более высокая жесткость и другие уникальные свойства.Они обычно используются в компонентах вертолетов и других аэрокосмических приложениях и являются экспериментальными по конструкции.

Спецификация марки алюминия и критерии выбора

Скорее всего, с учетом определенного набора потребностей существует алюминиевый сплав, который подойдет для данной ситуации. Определение свойств материала, необходимых для проекта, – это первый шаг в выборе правильного типа алюминия для работы. Дизайнеры должны сначала рассчитать желаемую прочность, упругость и производственные характеристики своего проекта, а затем решить, какой сплав больше всего подходит для этого применения.При выборе марки алюминия необходимо учитывать следующие важные факторы:

• Формуемость или обрабатываемость
• Свариваемость
• Механическая обработка
• Коррозионная стойкость
• Термическая обработка
• Прочность
• Типичные конечные применения

Хорошей отправной точкой является сплав общего назначения, такой как алюминий 6061, 3003 или 5052, но, конечно, для получения определенных необходимых свойств потребуется более специализированный сплав.В случае сомнений выберите алюминий, который используется в аналогичных областях, и / или используйте информацию, содержащуюся в этой статье, при выборе материала. Не стесняйтесь использовать наши дополнительные статьи, чтобы предоставить больше информации о конкретных сплавах, и не бойтесь обращаться за советом к поставщику алюминия; они, скорее всего, будут знать лучше.

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор различных марок алюминия, их общих свойств и применения.Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Прочие изделия из алюминия

• Ведущие поставщики и производители алюминия в США
• Все о 6061 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 7075 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 5052 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 2024 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 6063 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• Все о 3003 Алюминий (свойства, прочность и применение)
• 6061 Алюминий vs.7075 Алюминий – Различия в свойствах, прочности и областях применения
• 6061 Алюминий против алюминия 6063 – Различия в свойствах, прочности и областях применения
• 6061 Алюминий против алюминия 5052 – Различия в свойствах, прочности и областях применения
• 6061 Алюминий и алюминий 2024 г. – Различия в свойствах, прочности и областях применения
• Алюминий 3003 и алюминий 6061 – Различия в свойствах, прочности и областях применения

Прочие «виды» статей

Другие товары от Metals & Metal Products

Расшифровка системы нумерации алюминиевых сплавов

Алюминий – легкий, но невероятно прочный металл, что делает его отличным выбором для многих применений в автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности.Наряду с прочностью и физической легкостью алюминий устойчив к коррозии благодаря прочному слою оксидной пленки, покрывающей его поверхность.

Поскольку алюминий легко образует соединения с другими химическими элементами, за эти годы было разработано большое количество алюминиевых сплавов. Чтобы создать алюминиевый сплав и улучшить определенные качества основного алюминия, вы должны добавить химический элемент к чистому алюминию. Это требует тщательного смешивания этих элементов, таких как магний, кремний, цинк или медь, с алюминием, пока металл расплавлен.Эти элементы могут увеличить прочность, плотность, удобоукладываемость, электропроводность алюминия и многое другое.

Алюминиевые сплавы могут значительно различаться в зависимости от их состава и отпуска. Чтобы избежать путаницы, алюминиевые сплавы именуются и классифицируются в соответствии с системой нумерации алюминиевых сплавов. Эти системы помогают конструкторам и инженерам ознакомиться с различными сплавами, их характеристиками и распространенными областями применения. Это помогает производственным группам выбрать правильный алюминиевый сплав и метод производства для конкретной детали.

Кованый алюминий, серийные номера

Алюминиевая ассоциация создала систему описания деформируемых сплавов в 1954 году. Когда система была впервые внедрена, в ней было указано 75 химических составов – сегодня насчитывается более 530 зарегистрированных активных химических элементов, и это число продолжает расти.

Серия кованого алюминия называет элементы четырьмя цифровыми цифрами, где первая цифра представляет собой основной легирующий элемент, вторая цифра указывает на модификацию определенного сплава, а третья и четвертая цифры представляют собой произвольные числа, присвоенные конкретным сплавам в серии.

Вот основные легирующие добавки из кованного алюминия:

1xxx – минимум 99,000 алюминий

Невозможно, чтобы алюминий был на 100% чистым, но алюминий в этой категории деформируемой серии содержит не менее 99% алюминия. Во всех смыслах и целях сплавы 1xxx считаются чистым алюминием. Примечательно, что этот сплав является исключением из правила именования кованых серий – в названиях сплавов 1xxx последние две цифры обозначают минимальное процентное содержание алюминия выше 99.Например, сплав 1350 состоит как минимум на 99,50% из алюминия.

Чистый алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью и обрабатываемостью, а также высокой электрической и теплопроводностью. По этой причине этот сплав часто используется в электротехнике и химии. Чистый алюминий не очень прочен и редко используется в конструкциях, но деформационное упрочнение может умеренно повысить прочность материала.

2xxx – Медь

Этот сплав из кованой серии обеспечивает высокую прочность и рабочие характеристики в широком диапазоне температур и регулярно используется в аэрокосмической отрасли.Одним из широко известных авиационных алюминиевых сплавов является сплав 2024. Однако некоторые медно-алюминиевые сплавы подвержены нагреву и коррозионному растрескиванию под напряжением и считаются несвариваемыми, тогда как другие сплавы 2ххх можно сваривать с использованием правильных методов. 2xxx снижает относительное удлинение и предел прочности алюминия и не обеспечивает такой хорошей коррозионной стойкости, как другие сплавы этой серии.

3xxx – Марганец

3xxx сначала использовались только для изготовления кастрюль и сковородок, но теперь они широко используются в компонентах теплообменников для транспортных средств и электростанций.Обладая хорошей температурной стабильностью и устойчивостью к коррозии, сплавы этой категории подходят для использования в экстремальных условиях. 3xxx также обеспечивает хорошую формуемость и удобоукладываемость. 3003 – это популярный марганцевый сплав, используемый для изделий средней прочности, требующих сложных форм.

4xxx – Кремний

Кремний снижает температуру плавления алюминия и улучшает его текучесть при расплавлении. По этой причине сплавы 4ххх часто используются в проволоке для сварки плавлением и в качестве припоев. Сам по себе кремний не поддается термической обработке, но ряд сплавов 4xxx хорошо поддаются термообработке благодаря добавлению меди или магния.

5xxx – Магний

Алюминиевые сплавы этой категории легко свариваются и широко используются в судостроении, транспорте, строительстве мостов и строительстве. Сплавы 5xxx обладают хорошей коррозионной стойкостью в морской среде и имеют самую высокую прочность среди всех нетермообрабатываемых сплавов. Однако сплавы 5xxx с содержанием магния от 3 до 3,5% не рекомендуются для эксплуатации при повышенных температурах выше 65,6 ° C (150 ° F) из-за возможности коррозионного растрескивания под напряжением.

6xxx – Магний и кремний

6xxx обычно состоят примерно из 1,0% магния и кремния каждый, из которых образуется силицид магния. Силицид магния может поддерживать термообработку в растворе, улучшающую прочность, формуемость и коррозионную стойкость. Этот номер серии изделий из кованой стали используется в производстве сварочных материалов, в первую очередь, в конструктивных элементах и ​​профилях.

Эти сплавы чувствительны к трещинам затвердевания, что означает, что их нельзя сваривать без присадочных материалов – часто 6xxx сваривают с присадочными материалами 4xxx или 5xxx для повышения свариваемости.Основным сплавом силицида магния является сплав 6061, который является одним из самых универсальных алюминиевых сплавов, подвергаемых термической обработке.

7xxx – цинк

Этот кованый серийный номер содержит некоторые из самых прочных алюминиевых сплавов, которые лучше всего подходят для высокопроизводительного применения в спортивном оборудовании для соревнований или в авиационной и аэрокосмической промышленности. Добавки цинка составляют от 0,8 до 12% в сплавах 7ххх и могут сочетаться с меньшими процентными содержаниями магния, меди и хрома для термической обработки.

Как и 2xxx, 7xxx содержит сплавы, как подходящие, так и непригодные для сварки – обычно сваривается сплав 7005, который в основном используется с присадками из сплава 5xxx. Один из самых высокопрочных алюминиевых сплавов – 7075, который часто используется в конструкциях несущей конструкции и других приложениях с высокими напряжениями.

Особенности кованого алюминия серии

Важно отметить, какие алюминиевые сплавы поддаются термообработке, а какие нет. Это поможет производственным группам определить подходящие области применения для конкретных алюминиевых сплавов и при необходимости защитить компоненты от высоких температур.

• Сплавы серий 2ххх, 6ххх и 7ххх поддаются термообработке.
Деформируемые алюминиевые сплавы
• серий 1xxx, 3xxx и 5xxx не подлежат термообработке и допускают только деформационное упрочнение.
Серия
• 4xxx содержит некоторые термически обрабатываемые сплавы, но в основном нетермообрабатываемые сплавы.Однако большинство нетермообрабатываемых сплавов 4ххх могут поддаваться термообработке при смешивании с другими термообрабатываемыми сплавами.

В Соединенных Штатах мы в основном используем серию из кованых алюминиевых сплавов, но есть и другие системы наименования и организации алюминия, включая серию из литых алюминиевых сплавов. Серийные номера из литого алюминия похожи на номера выше. В сериях из литого алюминия используется трехзначное число и один десятичный знак (xxx.x), где первая цифра (Xxx.x) указывает на основной легирующий элемент.

Понимание алюминиевых сплавов и темпераментов

Tempers указывает, подвергался ли алюминиевый сплав какой-либо обработке для повышения механических свойств, таких как прочность на разрыв, твердость или термостойкость. Температуры указаны в серии из кованого алюминия в виде маркированной буквы после номера сплава, например 3003-Н.

Температуры закаленные (-H)

Добавление буквы «-H» после сплавов 1xxx, 3xxx, 5xxx, а иногда и 4xxx указывает на то, что сплав подвергся деформационному упрочнению, поскольку они не могут подвергаться термообработке.Число сразу после H указывает на обработку:

• h2 – Деформационная закалка
• h3 – Деформационная закалка и частичный отжиг
• h4 – Деформационно-упрочненная и стабилизированная
• h5 – Деформационное упрочнение и лакирование или окрашивание

Деформированные закаленные алюминиевые сплавы сопровождаются двумя цифрами, где вторая цифра обозначает обозначение шкалы от 0 (полностью отожженный, самый мягкий) до 8 (самый твердый). Например, алюминий 5052-h42 был подвергнут упрочнению и стабилизации и является относительно мягким.

Термостаты термические и термообработанные (-T)

Добавление буквы «-T» после сплавов 2ххх, 6ххх, 7ххх и некоторых 4ххх указывает на то, что сплав был подвергнут термообработке, быстро охлажден или закален, или подвергся дисперсионному твердению. Число после буквы T указывает, какой термический процесс он претерпел.

• T1 – Охлаждение при повышенной температуре и естественная выдержка
• T2 – охлаждение при повышенной температуре, холодная обработка и естественная выдержка
• T3 – Раствор термообработанный, холоднодеформированный и естественно состаренный
• T4 – Раствор термообработанный и выдержанный естественным путем
• T5 – Охлаждение от повышенной температуры и искусственное старение
• T6 – Раствор термообработанный и искусственно состаренный
• T7 – ​​Раствор термообработанный и стабилизированный
• T8 – Раствор термообработанный, холоднодеформированный и искусственно состаренный
• T9 – Раствор термообработанный, искусственно состаренный и холоднодеформированный
• T10 – охлаждение при повышенной температуре, холодная обработка и искусственное старение

Осадочно-упрочненные или термообработанные сплавы иногда содержат дополнительную цифру, которая указывает на определенные конечные свойства, такие как снятие напряжений путем растяжения (-T51) или сжатия (-T52).

Чтение серии из кованого алюминия с Fast Radius

Хотя важно знать систему нумерации алюминиевых сплавов, мы не ожидаем, что вы будете знать все алюминиевые сплавы наизусть. Чтобы убедиться, что вы выбрали правильный алюминиевый сплав для вашего проекта, заручитесь помощью опытного партнера-производителя.

Fast Radius может помочь вам понять серию деформируемых алюминиевых сплавов и определить наилучший из возможных алюминиевых сплавов для данной детали.Наша команда опытных производителей обладает глубокими отраслевыми знаниями и опытом, которые мы вложим в успех вашего следующего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать путешествие по алюминиевому сплаву.

Чтобы узнать больше о алюминиевых сплавах для обработки с ЧПУ и узнать о различиях между алюминиевой и стальной оснасткой, посетите ресурсный центр Fast Radius.

Химический состав и свойства алюминиевых сплавов

ОБОЗНАЧЕНИЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ЗАЩИТНЫХ ТЕМПЕРАТУР –H

Первая цифра

Есть три различных метода, используемых для достижения окончательного состояния деформационно-упрочненного материала.

– h2 Только деформационная закалка: Применяется к изделиям, подвергнутым деформационной закалке для получения желаемого уровня прочности без какой-либо последующей термической обработки.

– h3 Деформационное упрочнение и частичный отжиг: Применяется к изделиям, подвергнутым деформационному упрочнению до более высокого уровня прочности, чем желаемый, с последующим частичным отжигом (или «обратным отжигом»), который снижает прочность до желаемого уровня.

– h4 Деформационная закалка и стабилизация: Это обозначение применяется только к магнийсодержащим сплавам, которые постепенно размягчаются при старении при комнатной температуре после деформационного упрочнения.Применяется низкотемпературный отжиг, стабилизирующий свойства.

Вторая цифра

Величина деформационного упрочнения и, следовательно, уровень прочности указывается второй цифрой.

Hx1, Hx3, Hx5 и Hx7 имеют промежуточное значение между параметрами, определенными выше.

Пределы механических свойств, соответствующие каждому обозначению состояния, можно найти, обратившись к соответствующему алюминиевому стандарту, например Стандартам и данным алюминиевой ассоциации или ASTM B 209.

Третья цифра

Третья цифра иногда используется для обозначения вариации основного двузначного характера.

Алюминиевая система нумерации | Металл Супермаркеты

Алюминий обычно легируют несколькими различными элементами для улучшения механических или химических свойств.В результате существует большое количество комбинаций легирующих элементов, которые можно использовать для достижения желаемых свойств, что приводит к большому разнообразию марок алюминия. Чтобы облегчить понимание всех этих комбинаций, используется алюминиевая система нумерации.

Что такое алюминиевая система нумерации?

Алюминиевая ассоциация создала номенклатуру, и это организация, которая поддерживает систему обозначений. Существует множество различных правил маркировки различных типов алюминиевых сплавов.Во-первых, важно знать, является ли алюминиевый сплав кованным или литым.

Кованый алюминий

Для деформируемых алюминиевых сплавов используется четырехзначная система. Первая цифра используется для обозначения первичного легирующего элемента. Например, сплав 1ХХХ указывает на в основном чистый алюминиевый сплав, тогда как сплав 6ХХХ указывает на то, что в алюминий были добавлены значительные количества магния и кремния. Ниже представлена ​​таблица для различных легирующих элементов из кованого алюминия:

Вторая цифра в системе нумерации кованого алюминия указывает на то, что произошла особая модификация одного из легирующих элементов.Эти элементы управления зарегистрированы в IADS и требуют специальной документации IADS. Третья и четвертая цифры в системе обозначений алюминия из кованого сплава используются для обозначения конкретного сплава. Эти числа произвольны, за исключением серии алюминия 1ХХХ. В серии 1XXX последние две цифры указывают минимальное содержание алюминия от 99% до 100%. Например, алюминий 1060 будет иметь минимальное содержание чистого алюминия 99,60%.

Литой алюминий

Для литых алюминиевых сплавов используется четырехзначная система с десятичной запятой (XXX.ИКС). Как и в случае с кованым алюминием, первая цифра в системе обозначений литого алюминиевого сплава указывает на основной легирующий элемент или элементы. В таблице ниже представлены различные легирующие элементы, присвоенные каждой цифре:

Вторая и третья цифры системы нумерации из литого алюминия также произвольны; с указанием алюминиевого сплава, за исключением серии 1XX.X. Подобно системе обозначений из кованых алюминиевых сплавов, вторая и третья цифры для этих марок используются для обозначения чистоты алюминия выше 99%.Последняя цифра после десятичной точки используется для обозначения того, является ли алюминиевый сплав отливкой или слитком. «0» указывает на отливку, а «1» указывает на слиток.

Обозначения состояния могут следовать за цифрами как для деформируемых, так и для литых алюминиевых сплавов. Они определяют, какая обработка была сделана с алюминием для повышения механических свойств, таких как прочность на разрыв и твердость. Например, обозначение «F» указывает на изготовленное; Другими словами, никакой специальной обработки для улучшения механических свойств не применялось.Обозначение «H» означает деформационное упрочнение, «O» обозначает отожженный алюминиевый сплав, «T» указывает, что алюминиевый сплав подвергся термической обработке, а «W» обозначает термическую термообработку. Важно учитывать эти термические обозначения при воздействии на алюминиевый сплав процессов, которые выделяют достаточно тепла, чтобы изменить термическую обработку или деформационное упрочнение. Только алюминиевые сплавы серий 2XXX, 4XXX, 6XXX, 7XXX, 2XX.X, 3XX.X, 4XX.X и 7XX.X поддаются термической обработке. Исключением являются некоторые алюминиевые сплавы серии 4ХХХ, не поддающиеся термообработке.

Metal Supermarkets – крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины.Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из 80+ наших офисов в Северной Америке сегодня.

Ускоренное открытие высокопрочных алюминиевых сплавов с помощью машинного обучения

Руководство по деформируемым алюминиевым сплавам [Инфографика] – Экструдированный алюминий от Framing Technology Inc.

Алюминий это алюминий это алюминий… верно?

Ну не совсем так. Основные свойства элементарного алюминия хорошо задокументированы и подробно описаны на этом веб-сайте. Свойства этого замечательного металла включают (но не ограничиваются ими):

• Легкость
• Возобновляемость
• Пластичность
• Ковкость
• Отражающая способность
• Коррозионная стойкость
• Прочность при низких температурах
• Электропроводность и теплопроводность

Отчасти благодаря тому, что он преобладает в земной коре, не проходит и дня, чтобы средний американец не соприкоснулся с какой-либо формой алюминия или не увидел его в действии.

От кухонной пленки до застежек-молний на одежде, контейнеров для напитков, корпусов смартфонов, фюзеляжей самолетов и т. Д. – алюминий можно найти везде, где бы вы ни находились. Тем не менее, во всех этих примерах повседневного взаимодействия с этим металлом есть нечто большее, чем кажется на первый взгляд.

Проще говоря, большинство используемых сегодня форм «алюминия» на самом деле являются алюминиевыми сплавами, то есть смесью элементов. Основная цель добавления других ингредиентов в алюминий – изменить природные характеристики металла в его чистом состоянии, чтобы удовлетворить потребности конкретных приложений.Например, когда в алюминий добавляют кремний, температура плавления металла снижается без образования хрупкости при затвердевании, что делает этот сплав идеальным для сварки и пайки.

Химия и технология, лежащие в основе производства алюминиевых сплавов, могут заполнить целую книгу. Вкратце, однако, существует две основных классификации типов алюминиевых сплавов, а именно литейные сплавы и деформируемые сплавы. Они подразделяются на категории термически обрабатываемых и нетермообрабатываемых.Кроме того, литейный алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы получают стандартное обозначение ANSI для идентификации используемых легирующих элементов. Деформируемые алюминиевые сплавы обозначаются четырехзначным числом в серии от 1000 до 8000; в то время как литые алюминиевые сплавы обозначаются системой счисления от четырех до пяти цифр, включая десятичную точку.