Алюминиевые сплавы: их маркировки и применение

Многочисленные изделия из металла состоят из алюминия. Из него производят трубы, посуду, электрические провода, а также элементы построек.




Сплавы алюминия используются для создания транспортных средств. Один кг Al заменяет 300 кг от массы стали, не утяжеляет механику, позволяя развивать большие скорости. Производимый объем мировых масштабов за 2016 год достиг около 3500000 тонн, не учитывая промышленность Китая (+12 %).

2

Характеристика алюминия

Данный металл добывают путем технической обработки бокситовой руды. Залежи породы находятся на поверхности Земли и присутствуют во многих странах: Россия, Америка, Франция.

Алюминий серебристо-белого цвета, легкой массы, мягкий металл, тринадцатый по счету в таблице Менделеева. Температура плавления достигает до 700 градусов Цельсия (жаропрочный), плотность составляет 2,7 грамм на квадратный см. Хорошо проводит тепло и ток. Максимальный предел прочности 150 МПа, упругость 7000 Мпа. Активно взаимодействует с кислородом, подвержен коррозии, если поверхностная пленка оксида Al повреждена. В состав алюминия входят следующие металлы:

  • Mg (0,001мг-0,003мг);
  • Zn (0,001мг-0,005 мг);
  • Fe (0,0001 мг-0,0005 мг);
  •  Si (0,001мг-0,005 мг);
  • Cu до (0,001мг-0,0005 мг);

Природный состав алюминиевой руды может содержать дополнительные примеси алюмосиликатов. Новую технологию обработки магнетита, ученые придумали в 20 веке и используют в наше время.




Марка алюминия

Российская Федерация марки алюминия регламентирует ГОСТом №4784 от 1 июля 2000 года. Марочник распространяется на деформируемые алюминиевые сплавы, обрабатываемые методом горячей или холодной деформации.1

Маркировки существуют трех видов:

  • Буквенно-цифровое обозначение:
  • Стандартный цифровой вид;
  • Международная маркировка.

Маркировка алюминия по ГОСТу расшифровывает первую цифру как основной металл, вторую как легирующую систему, третью и последнюю как модификацию марки.

Классификация алюминия

Сплавы на основе алюминия занимают второе место по объему производства после стали. Металлическая руда делится по классификациям состава:

  1. Первичная (А0, А8, А5Е, А85, А999, А6, А95, А7, А97);
  2. Техническая (Ад, АД0Е, АД1, АД00, АДС, АД00Е);
  3. Для раскисления (АВ86, АВ91ф, Ав86Ф, АВ92, АВ92Ф, АВ97, АВ91);
  4. Литейная (АК21М2.5Н2.5, АЛ23-1, АЛ32, АЛ4М, В2616 и т.д.);
  5. Деформируемый металл (1201, Маг4.5, АМцС, ВД17, Д18, 1420, АМг2 и т.д.);
  6. Антифрикционный металл (АМСТ, АН-2.5, А020-1, А03-1, А03-7, АСМ).

Промышленность часто применяет четвертый пятый пункты. Литейные сплотки отлично плавятся, хорошо текут. Эффективное применение структуры находят в формировании частей различных разновидностей конструкций. Обладают низким порогом образования газовых пустот, трещин.

Деформируемые алюминиевые составы имеют гомогенную твердую особенность. Это пластичный, менее жаростойкий металл. Основа компонента: магний, медь, цинк марганец, присутствуют остатки железа кремния и других металлов. По плотности сплавы делятся на:

  • Упрочняемые. Классификация «Д» (Д1, Д16, Д18 и т.д.) Плотность состава возможно повысить термической обработкой;
  • Не упрочняемые (дюралюминии).  Марка «АМц» или «АМг». Увеличение прочности достигается методом пластической деформации.





Алюминиево-магниевые сплавы

Сплавы литейные, состав наполнен 6 % магнием, обладают высокой эффективностью к деформационному упрочнению. Магниевый сплав устойчив к коррозии и временной деформации. Однако высокое количество Mg образует в соединении тенденцию к образованию химической реакции между металлами. Происходит естественное соединение молекул. Интерметаллидная фаза ускоряет старение внутренней структуры. При комнатной температуре происходит выделение частиц, механический состав ухудшается. Различают два типа старения алюминиево-магниевых сплоток:

  • Искусственный технически обрабатывают при высокой температуре;
  • Естественный. Металл не обрабатывают, а оставляют при нормальной температуре.

Алюминиево-марганцевые сплавы

Алюминиево-марганцевые сплавы относится к термически не упрочняемым видам. Обладают низкой прочностью, но высокой коррозийной стойкостью, плотно свариваются. Недостатки возникают из-за кристаллизационных трещин, которые образуются из-за повышенного содержания железа или кремния плавильного состава. Обладают вязкостью пластичностью.

3

Сплавы алюминий-медь-кремний

Другое название алюминиево-литиевого соединения — это аэрон. Применяется в самолетостроении. Прочнее чем легированный дюралюминий. Свойства сплава схожи с латунью. Иногда в состав добавляют литиевый или натриевый компонент для повышения кремния электрического состава на 2%. Плотность лития составляет до 2,9 грамм на квадратный сантиметр. Обладает хорошей износоустойчивостью.

Сплавы алюминий-цинк-магний

Обладают высокой прочностью до 700 Мпа. Однако при физико-механическом состаривании на максимальную плотность сталь растрескивается. Имеет низкую пластичность. Для устранения недостатков соединения используют метод щадящего старения, который сохраняет высокую прочность, повышает устойчивость к коррозии. Сплав В95 важный в авиастроении входит в состав главных деталей самолетов.

Алюминий-кремниевые сплавы(силумины)

Литейный силумин менее прочный по внутренней структуре, чем другие категории литейных сплавов. Это связано с тем, что кремний не растворяется в алюминии.  Мало пластичны по своим функциям, но имеют прекрасные плавильные свойства. Для улучшения тягучести, в состав добавляют натрий или другой металл (модифицированный силумин). Обладают повышенной текучестью. Применяют для отливки сложных форм.



Другие сплавы

К модифицированному металлу относится авиационный алюминий. В его состав входит магний и кремний, а также другие элементы (например, медь). Обладает прочностью и достаточной стойкостью к старению. Имеет маркировку «АВ». Используется в изготовлении кованых деталей сложных форм.

Помимо этого, существуют магнитные сплотки ални, состав которых состоит из никеля, а также железа. Более твердые, но хрупкие и применяются для литья форм.







Ссылка на основную публикацию

error: Контент защищен !!
Adblock detector