Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение Маркировка
Содержание
  1. Применение сплавов
  2. Авиастроение
  3. Авто и мото промышленность
  4. Оружейное производство
  5. Бытовые изделия
  6. Сантехнические изделия
  7. Другие сферы
  8. Химический состав и состояние
  9. Состав сплава
  10. Нелегированный и рафинированный Al
  11. Алюминий различной степени чистоты – марки, свойства, области применения
  12. Классификация алюминиевых сплавов по назначению и состоянию
  13. По способу упрочнения
  14. Термически упрочняемые
  15. Нагартовываемые
  16. Термически неупрочняемые литейные сплавы
  17. По главным легирующим элементам
  18. Деформируемые сплавы и их обозначения
  19. Литейные сплавы и их обозначения
  20. Марки листов алюминия
  21. Европейская система обозначения
  22. Цифровое обозначение
  23. Химическое обозначение
  24. Влияние добавок на физические свойства
  25. Литейные алюминиевые сплавы
  26. Виды алюминиевых сплавов
  27. Какие различают марки алюминия
  28. Способ обработки
  29. Обозначение состояния металла
  30. Спеченные порошки
  31. Виды и особенности алюминиевых сплавов
  32. Алюминий + магний (Al-Mg)
  33. Алюминий + кремний (Al-Si)
  34. Алюминий + марганец (Al-Mn)
  35. Алюминий + медь + кремний (Al-Cu-Si)
  36. Алюминий + медь (Al-Cu)
  37. Алюминий + цинк + магний (Al-Zn-Mg)
  38. Алюминий + магний + кремний (Al-Mg-Si) + другие элементы (хром, медь, марганец)
  39. Сферы применения алюминиевых сплавов
  40. Алюминиево-марганцевые системы
  41. Обозначения литейных сплавов
  42. Первая цифра
  43. Вторая и третья цифры
  44. Цифра после точки
  45. Дополнительные буквы
  46. Состояние сплава
  47. Деформируемые алюминиевые сплавы
  48. Чистый алюминий
  49. Маркировка алюминия
  50. Деформируемые и литейные

Применение сплавов

Сплавы применяют для изготовления изделий, длительно работающих при повышенных температурах, например деталей двигателей, а также для силовых элементов различных конструкций. Сплав Д20 применяют также для изготовления сварных изделий, емкостей, баллонов и других, работающих при комнатной температуре или кратковременно при повышенных температурах. Сплав 1201 применяют в криогенной технике, при изготовлении баков ракеты «Энергия»

Сплав Д20 сваривается, и по длительной прочности при 250—350° превосходит сплавы Д16 и ВД17, однако он менее прочен при 20°. Из него изготовляют диски и лопатки компрессоров, а также сварные детали и емкости. Сплав Д21 используется в условиях нагрева до температуры 150°; он имеет по сравнению со сплавом ВД17 более высокий предел текучести при комнатной температуре. Сравнительные преимущества отдельных сплавов видны из рис. Вульф, К. Ромадин «АВИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ», «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва‑1967), где показано изменение их свойств при различных температурах после выдержки в течение 100 час.

Характеристики механических свойств полуфабрикатов из сплава Д20

ПолуфабрикатСостояниеσвσ0,2δ,  %
кгс/мм2

Листы  плакированные всех толщинОтожженные≤24-15
Закаленные и естественно состаренные28-12
Закаленные и искусственно состаренные38288
Профили прессованные всех размеровЗакаленные и естественно состаренные28-12
Закаленные и искусственно состаренные35248
Прутки прессованныеЗакаленные и искусственно состаренные36248

Характеристики механических свойств штамповок и поковок
массой до 100 кг из сплавов Д20 и Д21
в закаленном и искусственно состаренном состоянии

СплавВид изделияВдоль волокнаПоперек волокнаНВ
σвσ0,2δ,
%по ширинепо толщине
кгс/мм2σв
кгс/мм2δ,
%σ0,2
кгс/мм2δ,
%
не менее

Д20Штамповки   и   поковки382610374364100
Д21Штамповки40277 38 4 38 4
Поковки40266 383 38 3

Невысокая стоимость и хорошие характеристики материала сделали его очень популярным в различных сферах, начиная от бытовой техники и заканчивая авиастроением.

Авиастроение

Силумин получил широкое распространение в авиастроении благодаря небольшому весу и повышенной прочности. Характеристики материала позволяют использовать его в узлах и агрегатах, которые подвержены вибрациям и сильным ударам. В частности, из него может быть изготовлен корпус внутреннего прибора, кронштейны и другие важные элементы.

Авто и мото промышленность

Снижение веса автомобиля может значительно сказываться на общих характеристиках, не удивительно, что и тут высоко ценится соотношение веса и прочности силумина. Силумин применяется для изготовления кузовных элементов, картеров ДВС, в мототехнике его можно встретить даже в поршневых блоках.

Оружейное производство

В эту сферу промышленности силумин вошёл не так давно, но при этом, уже получило достаточно широкое распространение. В частности, из него делают пневматическое оружие, макеты и реплики боевого оружия, инвентарь для страйкбола и т.

Бытовые изделия

В быту также можно встретить изделия из силумина. Изделия могут быть самыми разнообразными, начиная от мясорубок, теплообменников и запчастей для бытовой техники, заканчивая кастрюлями, сковородками и прочей кухонной утварью.

Сантехнические изделия

Комплектующие для водопроводных систем, расположенных внутри помещения крайне редко подвергаются серьёзным ударным нагрузкам. Поэтому при изготовлении смесителей, переходников, фитингов и прочих деталей сантехники широко применяется силумин.

https://youtube.com/watch?v=Gds0fw1HsrE%3Ffeature%3Doembed

Другие сферы

Устойчивость к коррозии и морской воде даёт возможность применять материал в судостроении, для обшивки различных конструкций из стали. Некоторые марки силумина применяются в космической отрасли.

Химический состав и состояние

Чистый алюминий является довольно слабым конструкционным материалом с пределом прочности около 90 МПа. Однако при добавлении к алюминию небольших количеств таких легирующих элементов как марганец, кремний, медь, магний или цинк, а также соответствующей термической обработки и/или после холодной пластической деформации, предел прочности алюминия – или уже алюминиевого сплава – может достигать 700 МПа.

Многие алюминиевые сплавы имеют широкие интервалы механических и физических свойств в зависимости от вида их состояния. Эти состояния они получают в результате технологической обработки алюминиевого изделия, как термической, так и деформационной. Эти широкие интервалы свойств алюминиевых сплавов дают возможность широкого выбора именно такого алюминиевого сплава, который бы максимально обеспечивал заданные свойства при минимуме затрат.

Состав сплава

В зависимости от вида, силумин имеет различный состав. Наиболее часто встречаются следующие разновидности:

Кроме того, в промышленности часто используются и другие алюминиевые сплавы:

  • сплав алюминия с магнием и кремнием, часто применяемый для изготовления автомобильных кузовов;
  • сплав алюминия с оловом, используется при производстве литых подшипников;
  • алюминиево-магниевые сплавы применяются в агрессивной среде, например, при внешней отделке зданий.

Нелегированный и рафинированный Al

Наряду со сплавами для производства разнообразной продукции активно пользуются нелегированным (первичным) алюминием. Металл практически не содержит примесей (чистота – не меньше 99,7 % по общей массе). Производство выполняется из глинозёма. Чаще всего методом электролиза.

Рафинированный Al получается специальными производственными способами из нелегированного металла. Чистота составляет 99,99 – 99,9999 %. В западных странах её принято обозначать как 4N to 6N. Буква N значит nine или по-русски «девятка». Следовательно, 4N указывает на 99,99, а 6N – 99,9999 %.

Марки рафинированного алюминия используются для изготовления широкой номенклатуры продукции:

  • фольга для конденсаторов электролитического типа;
  • транзисторы;
  • детали аэрокосмической техники (производятся из сверхчистых сплавов);
  • термисторы;
  • изделия с гладкой зеркальной поверхностью;
  • диоды;
  • ювелирные украшения;
  • полупроводники;
  • столовые приборы и посуда для приготовления пищи;
  • плиты плоских экранов;
  • жёсткие диски ноутбуков и компьютеров;
  • тонкие защитные плёнки;
  • тара для прохладительных и слабоалкогольных напитков;
  • высокочистые порошки и оксид алюминия.

Алюминий различной степени чистоты – марки, свойства, области применения

В соответствии с ГОСТ11069-2019 первичный алюминий обозначают буквой А, его классификацияв зависимости от количества примесей выглядит следующим образом:

  • марка особой чистоты A999 – содержит 99,999% Al;
  • высокой чистоты – А995 (99,995% Al), А99 (99,99% Al), А98 (99,98% Al), А97 (99,97% Al), А95 (99,95% Al);
  • технической чистоты –А92 (99,92% Al), А9 (99,9% Al), А85 (99,85% Al), А8 (99,8% Al), А7 (А99,7%Al), А6 (А99,6% Al), А5 (А99,5% Al), А0 (А99,0% Al).

Алюминий отличается высокой коррозионной стойкостью благодаря оксидной пленкеAl2O3, которая образуется на поверхности алюминиевых металлоизделий. Чем чище металл, тем выше его устойчивость к коррозии. Алюминий особой и высокой чистоты востребован при производстве фольги, электрических проводов и кабелей, других токопроводящих элементов.

Характеристики различных марок технического алюминия регламентирует ГОСТ 4784-2019. Эти материалы обладают низкой прочностью, поэтому применяются в областях, для которых важны их основные преимущества: пластичность, хорошая свариваемость, коррозионная стойкость, высокие тепло- и электропроводность. В молекулярной решетке технического металла содержится минимальное количество примесей, рассеивающих поток электронов, поэтому он успешно используется в приборостроении, для изготовления теплообменников и нагревательных приборов, осветительного оборудования.

Области применения технического алюминия:

  • устройство технологических трубопроводных систем;
  • обустройство палубных надстроек морских и речных судов;
  • изготовление электротехнических шин, различных проводников;
  • производство цистерн и посуды.

Классификация алюминиевых сплавов по назначению и состоянию

Наиболее распространенные элементы, используемые для получения сплавов на основе алюминия: железо, кремний, марганец, цинк, медь, реже – бериллий, титан, литий, цирконий.

По запланированной области применения алюминиевые сплавы разделяют на:

  • Деформируемые. Они предназначаются для получения полуфабрикатов способами горячего и холодного деформирования – прокаткой, прессованием, протяжкой. Это листы, профили, прутки, трубы.
  • Литейные, используемые для получения фасонного литья. Характеристики литейных сплавов повышают различными способами термической обработки.
  • Получаемые по технологии порошковой металлургии – САС и САП.

Различают несколько видов состояния алюминия и его сплавов, обозначаемые в маркировке буквами русского алфавита:

  • М – мягкий, после отжига;
  • Т – после закалки и старения в естественных условиях;
  • А – плакированный;
  • Н – нагартованный;
  • П – полунагартованный.

По способу упрочнения

Каждая категория – деформируемые сплавы и литейные сплавы – подразделяется далее по главному механизму их упрочнения – повышения механических свойств, а также других полезных свойств.

Термически упрочняемые

Многие сплавы реагируют на упрочняющую термическую обработку, которая основана на зависимости растворимости фаз от температуры. Эти термическая обработка включает следующие операции:

  • обработка на твердый раствор (нагрев под закалку)
  • закалка
  • выделение упрочняющих фаз (старение)

Сплавы с таким механизмом упрочнения, как деформируемые, так и литейные, называются термически упрочняемыми.

Нагартовываемые

Большое количество других деформируемых сплавов полагаются вместо термического упрочнения на деформационное упрочнение. Деформационное упрочнение достигается за счет упрочняющего наклепа, который возникает при холодной пластической деформации – нагартовке – алюминиевого изделия, обычно в комбинации с различными режимами отжига.

Термически неупрочняемые литейные сплавы

Литейные сплавы, как правило, не подвергаются деформационной обработке из-за пониженных пластических свойств. Кроме того, некоторые из них не относятся также и термически упрочняемым. Их применяют в литом состоянии без термической обработки или в термически модифицированных состояниях, которые не связаны с явлениями растворения и выделения упрочняющих фаз.

По главным легирующим элементам

Серии – это группы сплавов, деформируемых и литейных, которые объединяются по главным легирующим элементам. На этом разделении основана широко признанная в мире американская система обозначений алюминиевых сплавов.

Деформируемые сплавы и их обозначения

Международная система обозначений деформируемых сплавов основана на американской системе обозначений, которая была разработана еще в 1950-е годы.

Эта система применяет обозначения, которые состоят из четырех цифр. Цифры на месте знаков «х» применяют для подразделения сплавов внутри серии.

  • 1ххх – Технически чистый алюминий с контролируемым химическим составом. Например, алюминий 1050.
  • 2ххх – Главным легирующим элементом является медь, хотя другие элементы, такие как магний, также могут присутствовать. Широко применяются в самолетостроении, благодаря их высокой прочности (предел текучести до 455 МПа). Примеры – 2014 и 2024.
  • 3ххх – Марганец, является главным легирующим элементом. Применяются как сплавы общего назначения для строительства и различной потребительской продукции, в том числе алюминиевых банок для прохладительных напитков и пива. Пример – 3105.
  • 4ххх – Главным легирующим элементом является кремний. Применяются в сварочных прутках и проволоке, а также листов для пайки.
  • 5ххх – Главным легирующим элементом является магний. Применяется в корпусах судов, трапах и других изделиях, которые подвержены воздействию морской атмосферы. Пример – 5252.
  • 6ххх – Главными легирующими элементами являются магний и кремний. Обычно применяются для строительных профилей и деталей автомобилей. Примеры – 6060 и 6063.
  • 7ххх – Главным легирующим элементом является цинк, хотя другие элементы, такие как медь, магний, хром и цирконий, также могут присутствовать. Применяются в несущих элементах самолетов и других высокопрочных конструкциях и изделиях. К этой серии относятся самые прочные алюминиевые сплавы с пределом текучести более 500 МПа. Пример – 7075.
  • 8ххх – Различные главные легирующие элементы. Сплавы серии 8ххх могут содержать заметные количества олова, лития и/или железа.
  • 9ххх: Зарезервировано для будущих применений.

Деформируемые сплавы, которые являются термически упрочняемыми, включают сплавы серий 2xxx, 6xxx, 7xxx и некоторые сплавы серии 8xxx. Различные комбинации легирующих элементов и механизмы упрочнения, которые применяются для деформируемых сплавов, показаны в таблице 1.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Литейные сплавы и их обозначения

Для литейных сплавов применяется система обозначений из трех цифр, за которыми следует своего рода «десятичная дробь». Десятичная дробь. 0 во всех случаях относится к пределам литейных сплавов. Десятичные дроби. 1 и. 2 относятся к химическому составу готовых слитков.

  • 1хх.х – Технически чистый алюминий с контролируемым химическим составом, в том числе по примесям. Применяется для изготовления роторов электродвигателей.
  • 2хх.х – Главным легирующим элементом является медь. Другие легирующие элементы также могут присутствовать.
  • 3хх.х – Главным легирующим элементом является кремний. Дополнительными легирующими элементами могут быть медь и магний. Сплавы серии 3хх.х составляют около 90 % всех фасонных алюминиевых отливок.
  • 4хх.х – Главным легирующим элементом является кремний.
  • 5хх.х – Главным легирующим элементом является магний.
  • 6хх.х – Не применяется.
  • 7хх.х – Главным легирующим элементом является цинк. Дополнительными легирующими элементами являются медь и магний.
  • 8хх.х – Главным легирующим элементом является олово.
  • 9хх.х – Не применяется.

К термически упрочняемым сплавам относятся литейные сплавы серий 2хх, 3хх и 7хх.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Марки листов алюминия

Для производства этих заготовок используется алюминий или его сплавы, деформируемые в горячем виде, а затем прокатываемые в холодном.

Листы изготавливаются из:

  • технического алюминия марок «А0», «АД0», «А5», «А6»;
  • дюралевых сплавов марок «Д1», «Д12», «Д16»;
  • деформируемых сплавов «АД31»;
  • алюминиево-марганцовых сплавов «АМц»;
  • алюминиево-магниевых – «АМг».

Чтобы повысить коррозионную устойчивость, листы плакируют, то есть покрывают пленкой из чистого алюминия, которая может иметь толщину, достигающую 5 % от общей толщины листа.

Поверхность стандартных алюминиевых листов (общего и специального назначения) обычно гладкая, имеющая повышенную, высокую или обычную отделку. Из листов производят нержавеющие изделия, используемые в таких отраслях промышленности, как топливная, пищевая, химическая, строительство и машиностроение.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Для производства листов используется алюминий и его сплавы марок «А5», «1105», «АД», «АМг1», «АМг3», «А6М», «АМг2», «АМг5», «АМц», «АМг6», «АД1», «ВД1», «Д16» и пр.

Поверхность листа марки «А5» – матовая, толщина варьируется от 0,5 до 10 мм, отделка обычного качества. По своему химическому составу он соответствует требованиям ГОСТа 11069-74. Реализуется как в листах, так и в рулонах.

Характеризуется высокой теплопроводностью, коррозионной стойкостью. Благодаря высоким пластическим свойствам металлопрокат марки «А5» легко формуется разными способами и обрабатывается. Эта марка алюминия подходит для сварки аргоном.

В зависимости от состояния металла листы могут быть:

  • нагартованными (А5Н);
  • мягкими или отожженными («А5М»).

«А5Н» относится к прочным маркам алюминия. Такое свойство обусловлено его холодной обработкой давлением. В то же время ударная вязкость и пластичность материала снижена.

Из листов марки «А5» изготавливают промышленные конструкции и оборудование, в том числе емкости для пищевых продуктов, декоративные элементы, покрытия для обшивки.

При изготовлении отожженных листов из марок мягкого алюминия «А6М» соблюдаются требования ГОСТа 21631-76. Материал используется в пищевой промышленности. Алюминий «А6» по составу соответствует требованиям ГОСТа 11069-74.

Для изготовления проката «1105» используется дюралюминий, легированный магнием и медью. Для обозначения дюрали используются две первые цифры (11), для порядкового номера сплава – последние.

Листы алюминия марки «1105» используются для изготовления сварных конструкций и деталей, эксплуатируемых в условиях низких температур:

  • Алюминиевый лист «1105Н» представляет собой нагартованный прокат, для придания большей прочности пластически деформированный. Изменение свойств и структуры обусловлены давлением, воздействующим на его поверхность. При снижении ударной вязкости и пластичности увеличиваются такие свойства, как прочность и твердость.
  • Алюминиевый лист «1105М» представляет собой отожженный при высоких температурах металлопрокат, отличающийся пластичностью, ковкостью и мягкостью.
  • Алюминиевые листы, имеющие утолщение и плакировочный слой, обозначаются «1105УМ», без плакировочного слоя – «1105АМ». Отличительной чертой является высокая устойчивость к воздействию агрессивной эксплуатационной среды.
  • Закаленные, естественно состаренные алюминиевые листы, применяемые в различных промышленных областях, маркируются «1105Т». Сортамент с нормальной плакировкой обозначают «1105АТ».

Высокая пластичность и коррозионная устойчивость – отличительные черты листов «АД», изготавливаемых из технического алюминия с малым количеством примесей. Листы могут быть мягкими («АДМ») и нагартованными («АДН»). Используются в качестве заготовок в различных промышленных сферах.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Материал можно приобрести как в листах, так и в рулонах. Для производства листового используется алюминий марки «АД1», соответствующий требованиям ГОСТа 21631-76 и ГОСТа 4784-74. Отличительные черты – простота формовки и механической обработки, коррозионная устойчивость. Чистота сплава в процентном отношении обозначена цифрами, деформируемый металл – буквами.

Это деформируемый сплав, для легирования которого используется магний. Цифрой обозначается содержание главного легирующего элемента (1 % магния). Отличительные черты материала – хорошая свариваемость, пластичность, коррозионная стойкость. Марки алюминия находят применение в производстве строительных конструкций и деталей в промышленной сфере.

Имеет характеристики аналогичные «АМг1», однако с двухпроцентным содержанием магния. Легко режется. Высокая электропроводность обусловлена небольшим включением примесей.

Содержит 3 % легирующего вещества – магния. Выпускается в форме рулонов и листов. Основные характеристики: отличная пластичность, коррозионная устойчивость, свариваемость. Из марок алюминия «АМг3» изготавливают средние по прочности конструкции, сварные баки, промышленные трубопроводы, гидравлическое оборудование, каркасы и обшивку железнодорожных вагонов.

Листы с 5%-ным с содержанием магния. Из марок авиационного алюминия изготавливают химические емкости, используемые под давлением, трубопроводы, сварные внешние конструкции, обшивку речных и морских судов, самолетов и грузовых автомобилей.

Деформируемый сплав, используемый так же, как и «АМг5», но с содержанием 6 % магния.

Алюминиевые листы, в которых содержится 1–1,6 % марганца. Материал характеризуется легким свариванием, пластичностью, коррозионной устойчивостью. Его используют в производстве судовой обшивки, строительных конструкций, радиаторов, емкостей для напитков, декоративных элементов, химических емкостей, эксплуатируемых под высоким давлением.

Для производства «ВД1» используется дюралюминиевый деформируемый сплав высокой прочности, легированный магнием и медью. Отличается пластичностью, простотой обработки, коррозионной устойчивостью. Чтобы усилить стойкость к коррозии, применяют дополнительное плакирование, т. наносят слой чистого алюминия.

Различные марки алюминия широко применяются во всех сферах промышленности. Металл входит в пятерку наиболее распространенных в мире. В естественных условиях он является составной частью различных руд. Добавляя другие компоненты, создают различные марки алюминия, обладающие улучшенными характеристиками, например, более высокой коррозионной устойчивостью, прочностью, жаростойкостью.

Производство листового проката регламентирует ГОСТ 21631-76. Листы производят из марок А0, А5, А6, А7, АД0, АД1 и сплавов с магнием, марганцем, цинком. Для решения ряда технологических задач у алюминия достаточно пластичности, но порой не хватает механических характеристик. Для улучшения качеств применяют методы:

  • Плакирование: напыление металлического слоя, по толщине оно может быть технологическим (Б), нормальным (А), утолщенным (У);
  • Нагартовка: упорядоченное нанесение микродефектов, которые формируют уплотнения. По степени обработки листы бывают нагартованными (Н) и полунагартованными (Н2);
  • Термически обработанные: применяют упрочняющий отжиг и закаливание.

Закаленные полуфабрикаты подвергают старению. После нагрева в печи изделия находятся в неподвижном состоянии, в это время происходят изменения кристаллической решетки, связанные с выпадением избыточной фазы. Пресыщенные легирующими элементами кристаллы выделяют отдельные атомы, которые концентрируются на границах зерен. Частицы, образованные таким образом упрочняют сплав. Старение может быть естественным (при комнатной температуре) или искусственным (при специально поддерживаемой температуре до 100-150 С⁰).

Произведенная обработка обозначается следующим образом:

  • М — отожженные полуфабрикаты или соответствующие им по механическим параметрам;
  • Т — закаленные и состаренные естественным способом;
  • Т1 — закаленные и состаренные искусственно;
  • ТН — нагартованные после закалки и естественного старения.

Отделка поверхности может быть обычной, повышенной (П) и высокой (В). Эти буквы ставят в конце маркировки; “П” указанная в геометрических параметрах 1000Пх2000. означает повышенную точность.

  • А5 М 1,5х1000х2500 — отожженный лист толщиной 1,5 мм.;
  • АД1Н 2,0х1200х3000 — нагартованный деформируемый;
  • Д16АТ 5,0х1200х3000 — лист из дюралюминия Д16 с нормальным плакированием (А), закаленный и состаренный в естественных условиях (Т).

Алюминиевый листовой прокат применяют в строительстве, автомобилестроении, для изготовления штампованных деталей и производства фольги.

Европейская система обозначения

Европейская система обозначения деформируемых алюминиевых сплавов основана на «американской» системе из четырех цифр с добавлением перед ними нескольких букв, например, EN AW-6060. Здесь EN обозначает «европейский стандарт», AW – «деформируемый алюминий». Цифры в этом обозначении соответствующий сплав в международной системе регистрации деформируемых сплавов.

Европейская система обозначений литейных алюминиевых сплавов имеет следующий вид:
EN AC-xxxxx, где:

  • EN – европейский стандарт;
  • А – алюминий;
  • С – литейный;
  • ххххх – пять цифр или химические символы.

Пример: EN AC-42000 или EN AC-Al 7SiMg

Цифровое обозначение

Первая цифра обозначает одну из четырех групп (серий) по главным легирующим элементам:

  • Медь (Cu) – 2xxxx
  • Кремний (Si) – 4хххх
  • Магний (Mg) – 5хххх
  • Цинк (Zn) – 7xxxx

Вторая цифра обозначает базовый сплав внутри группы (серии):

  • 21ххх – AlCu
  • 41xxx – AlSiMgTi
  • 42xxx – AlSi7Mg
  • 43xxx – AlSi10Mg
  • 44xxx – AlSi
  • 45xxx – AlSi5Cu
  • 46xxx – AlSi9Cu
  • 47xxx – AlSi(Cu)
  • 48xxx – AlSiCuNiMg
  • 51xxx – AlMg
  • 71xxx – AlZnMg

Третья, четвертая и пятая цифры обозначают:

  • Третья цифра – модификация базового сплава
  • Четвертая цифра – обычно ноль
  • Пятая цифра – ноль для сплавов общего назначения и какая-либо цифра для аэрокосмических сплавов

Химическое обозначение

  • Al + пробел
  • Символ главного легирующего элемента
  • Другие легирующие элементы (не более четырех элементов) в порядке содержания в сплаве; если содержание одинаковое – в алфавитном порядке.

Влияние добавок на физические свойства

Алюминиевые деформируемые сплавы производят двумя способами:

выплавляют в соответствии со стандартом в виде чушек (литых заготовок различной конфигурации);

спекают из металлических порошков в виде заготовки определенной конфигурации.

Их классифицируют по различным признакам, в том числе по вводимым добавкам. Медь, магний, цинк, марганец, никель и хром – основные легирующие компоненты алюминиевых деформируемых сплавов. Они меняются коррозионные, технологические и физические свойства готовых изделий. Большинство добавок повышают электросопротивление, отрицательно влияют на электропроводность.

Литейные алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы, которые предназначены для литья отливок содержат один или более легирующих элементов в количестве не более 12 % каждого. Некоторые литейные сплавы «сконструированы» так, чтобы их можно было применять в литом состоянии без какой-либо термической обработки. Другие сплавы имеют такой химический состав, чтобы их можно было подвергать термической обработке для повышения их механических свойств и размерной стабильности. Высокую прочность вместе с хорошей пластичностью можно получать путем выбора подходящего химического состава и термической обработки.

Внутри серий и систем легирования алюминиевые сплавы различаются по своему химическому составу, то есть по содержанию тех или иных легирующих элементов, а также примесей.

Номинальные химические составы характерных деформируемых сплавов – деформируемых и литейных представлены в таблицах 4 и 5. Необходимо отметить, что в этих таблицах представлена только малая доля из общего количества алюминиевых сплавов. В перечне международной регистрации их насчитывается более 500.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Таблица 5 – Виды продукции и номинальный химический состав
нагартовываемых деформируемых алюминиевых сплавов

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Таблица 6 – Методы литья и номинальный химический состав
термически упрочняемых литейных алюминиевых сплавов

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Таблица 7 – Методы литья и номинальный химический состав
термически неупрочняемых литейных алюминиевых сплавов

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Виды алюминиевых сплавов

Основой для создания алюминия и его сплавов являются несколько видов металлической руды:

  • литейная;
  • первичная;
  • деформируемая;
  • техническая;
  • антифрикционная.

В соответствии со способом использования вещества разделяют на литейные и деформируемые. И если первые прекрасно заполняют собой формы, применяемые для отлива, то вторые имеют высокую пластичность, появляющуюся уже после термической обработки.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Пластичность вещества говорит о его стойкости к коррозии и улучшенной свариваемости. Имеется прямая связь между количеством меди в сплаве алюминия и его прочностью. Легирующее вещество в количестве 6 %, добавляемое в сплав, позволяет увеличить стойкость к механическим воздействиям на 30 МПа, а текучесть на 20 МПа.

При этом происходит снижение показателя относительного удлинения, который, впрочем, не выходит за пределы 35 %. Для сохранения необходимых показателей стойкости к коррозии нужно следить за тем, чтобы количество магния не было более 6 %. В противном случае структура сплава будет нестабильной.

Для улучшения характеристик сплава в него добавляют:

  • хром;
  • кремний;
  • марганец;
  • ванадий;
  • титан.

Если в соединение добавить железо и медь, то это плохо отразится на его состоянии: ухудшатся показатели устойчивости к коррозии и свариваемости.

Пластичность будет возрастать с добавлением марганца. Кроме того, он будет делать вещество более стабильным. А мелкозернистой структура станет после легирования титаном. Основными примесями марганцевых соединений являются железо и кремний.

Кремний, медь и алюминий добавляются при изготовлении блоков цилиндров, а также втулочных подшипников. Поверхность получается достаточно твердой, но приработка будет требовать значительных усилий.

Термическая стойкость возрастает в результате легирования медью. Она повышается даже у низкоуглеродистой стали. Однако стойкость к коррозии у такого материала низкая, он требует обязательной обработки, а также полимеризации.

Модификация алюминиево-медного сплава происходит при добавлении:

  • магния;
  • марганца;
  • кремния;
  • железа.

Прочность материала значительно повышается при добавлении в его состав магния, который также придает ему текучесть. Термостойкость возрастает при добавке железа и никеля. В результате происходит стимуляция искусственного старения сплава.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Силумин получают посредством добавления кремния. Натрий и никель в небольшом количестве помогают повысить качественные характеристики сплава. Применяются такие материалы в основном для производства различных деталей и корпусов для бытовой техники, а также декоративного литья, поскольку имеют прекрасные литейные характеристики.

VT-metall предлагает услуги:

Стойкость к механическим воздействиям материалу придают удобные в обработке цинк, алюминий и магний. Это достигается благодаря магнию и цинку, имеющим хорошую растворимость. Правда, понижение температуры способно заметно снизить свойства сплава. Кроме того, он не устойчив к ржавчине. Этот недостаток исправляется легированием медью.

Какие различают марки алюминия

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Придание металлу определенных свойств, усиление его характеристик возможно за счет легирования его различными химическими элементами, такими как магний, медь, цинк, кремний, марганец.

Существуют разные марки алюминия, отвечающие определенным стандартам, к примеру, «АД0» по ГОСТу 4784-97. Во избежание путаницы классификация включает высокочастотные металлы.

Алюминий может быть следующих марок:

  • Первичный («А5», «А95», «А7Е»).
  • Технический («АД1», «АД000», «АДС»).
  • Деформируемый («АМг2», «Д1»).
  • Литейный («ВАЛ10М», «АК12пч»).
  • Для раскисления стали («АВ86», «АВ97Ф»).

Помимо перечисленных марок алюминия, отдельно выделяют его соединения, с помощью которых создают сплавы с золотом, серебром, платиной, прочими драгоценными металлами. Такие соединения называют лигатурами.

В настоящий момент алюминиевые сплавы принято классифицировать по легирующим элементам (тема рассмотрена выше), методу упрочнения (деформационно-упрочняемые и термически-упрочняемые) и способу обработки. На последнем вопросе стоит остановиться подробнее.

Способ обработки

Различают 2 вида сплавов. Литейные предназначаются для изготовления отливок. Деформируемые нужны для производства алюминиевой продукции посредством обработки давлением (горячий или холодный метод).

По достижении литейными сплавами расправленного состояния их разливают в формы. Способы разливки подбираются в зависимости от изготавливаемой алюминиевой продукции. Литьё выполняется под давлением, в кокили, формы из песка и т.

Из литейных алюминиевых сплавов создаются детали корпусов. Их используют для изготовления заготовок в авиастроительной и кораблестроительной отрасли. Востребованы материалы и в электротехнической сфере.

Круглые или прямоугольные слитки деформируемых алюминиевых сплавов принимают нужную форму посредством разных технологий обработки. В таблице ниже приводятся распространённые методы и изготавливаемая с их помощью продукция.

Обозначение состояния металла

Алюминиевые деформируются сплавы маркируются по виду обработки. «Н» обозначает, что алюминий нагартованный. Возможные структурные состояния алюминия, указанные в обозначениях марки:

«Н1» – металл подвергался только нагортовке;

«Н2» – помимо пластической деформации производился частичный отжиг;

«Н3» – после нагортовки алюминий стабилизировали для снятия внутренних напряжений (нагрели до средних температур и медленно охладили);

«Н4» – технологией предусмотрено лакокрасочное покрытие нагартованного металла

«П» – полунагартованный сплав

«Н» –полностью нагартованный алюминий.

Существует и другая градация степени нагартовки: на ¼, ¾, сверхполной. От степени нагартовки зависит прочность алюминиевого деформируемого сплава. Нагортовка применяется, когда нет возможности другими способами упрочнить алюминий. В процессе холодной деформации повышается устойчивость к растрескиванию, предотвращается усталостное разрушение материала.

«Т» в марке говорит о термическом упрочнении металла:

закалке, нагреве до температуры +500°С с последующим охлаждением в воде;

старении, естественное производят в течение 5–7 суток при комнатной температуре, для искусственного металл нагревают, время старения сокращается.

Указывают одно из 10 базовых состояний от «Т1» до «Т10». Дополнительно маркируется форма снятия остаточных напряжений: методом сжатия или растяжения.

Отожженные изделия из алюминиевых деформируемых сплавов в марке имеют букву «М». Они обладают повышенной пластичностью. Степень отжига не градируется.

Спеченные порошки

Порошковые алюминиевые деформируемые сплавы выпускают двух видов:

САП – спекаемые;

САС – сплавляемые из пудры.

САП характеризуются высокой жаропрочностью, они превосходят технический алюминий, выносят длительный нагрев в диапазоне температур 300–500°С, кратковременный в пределах +1100°С.

Порошковые алюминиевые деформируемые сплавы получают путем спекания измельченного металлического алюминия и оксида AL2O3. Концентрация оксида градируется, в САП1 от 6 до 9%, в САП4 от 18 до 22%. Во время спекания на частицах алюминия образуется оксидная пленка. Такая структура обладает стойкостью к нагреванию, так как температура плавления оксида свыше +1300°С. Сплав характеризуется высокой прочностью в пределах от 320 до 460 МПа.

Брикетированные полуфабрикаты поддаются механической обработке, их используют при производстве сортового, профильного и фасонного проката.

При повышении концентрации оксида ухудшается способность к прокатке, штамповке, металл приходится нагревать свыше +500°С.

САС помимо алюминия и оксида содержат легирующие добавки: хром, кремний, никель, титан, цинк, натрий, магний и другие. Иногда компонентный состав полностью соответствует ГОСТ 4784-97, обладают схожими свойствами, но отличаются повышенной стабильностью при нагреве. Используются для производства деталей, испытывающих термическое напряжение. В отличие от литья, детали из порошковых алюминиевых деформируемых сплавов не содержат шлаковых включений, пленов, других дефектов, связанных с нагревом алюминия. Детали имеют гомогенную структуру, их нет необходимости подвергать отжигу.

Виды и особенности алюминиевых сплавов

При изготовлении алюминиевых сплавов наибольшее распространение в отраслях современной промышленности получили следующие комбинации химических элементов:

Алюминий + магний (Al-Mg)

Чем больше Mg включают алюминиевые сплавы, тем выше прочность. Повышение концентрации всего на 1 % увеличивает прочностные характеристики приблизительно на 30 МПа. Показатель предела текучести возрастает примерно на 20 МПа.

Если сплавы алюминия содержат до 3 % магния, кристаллическая структура не меняется. Как при комнатной, так и высокой температуре. Структурные изменения не наблюдаются даже в сильно нагартованном состоянии.

Ситуация изменяется по мере возрастания концентрации магния в алюминиевом сплаве. Из-за этого происходит дестабилизация механической структуры в нагартованном состоянии. Если Mg больше 6 %, снижается стойкость к коррозии.

В целях повышения прочности сплавов на основе алюминия и магния на этапе производства осуществляется легирование. В качестве легирующих элементов выступает ванадий, кремний и титан. Применяется также хром и марганец.

Добавлять медные и железные примеси в сплав Al-Mg не рекомендуется. Данные легирующие элементы отрицательно воздействуют на способность противостоять коррозии. Дополнительно ухудшается свариваемость.

Алюминий + кремний (Al-Si)

Название литейных сплавов кремния и алюминия – силумины. Когда кристаллизуется расплав, для них характерна малая усадка. Применение материалов весьма обширно. С их использованием отливаются корпуса, детали и элементы декора помещений или приусадебных участков.

В состав сплавов алюминия входит от 4 до 22 % кремния. Примеси цинка, титана, кальция, марганца, меди и железа составляют незначительную величину. Для модификации силуминов пользуются литием и натрием. Благодаря этому на пару процентов увеличивается объём Si.

Литейные свойства алюминиевых сплавов Al-Si считаются лучшими на рынке. Силумины имеют плотность до 2,94 г/см3. В отличие от чистого алюминия, они характеризуются лучшей прочностью и износостойкостью. Обработка материалов сопровождается крошением. Стружка не образуется.

Алюминиевыми сплавами Al-Si допускается пользоваться во влажных условиях и даже морской воде. Аналогично со щелочными и слабокислыми средами. К минусам конструкционных материалов относят пористость, низкую пластичность и антифрикционные характеристики.

Алюминий + марганец (Al-Mn)

Среди ключевых преимуществ сплавов алюминия и марганца специалисты по металлообработке выделяют:

  • высокую прочность;
  • пластичность;
  • сравнительно невысокую стоимость;
  • хорошую свариваемость;
  • отличную стойкость к коррозии.

В число основных примесей алюминиево-марганцевых сплавов входят такие химические элементы, как кремний и железо. Они способствуют уменьшению растворимости Mn в Al. Чтобы получить мелкозернистую структуру, материалы легируются титаном.

Алюминий + медь + кремний (Al-Cu-Si)

Группа алюминиевых антифрикционных сплавов, которые принято называть алькусинами. Основная сфера применения – изготовление блоков цилиндров и подшипников втулочного типа. Твёрдая поверхность материалов затрудняет приработку.

Термическая обработка алюминиевых сплавов Al-Cu-Si улучшает их механические свойства. Технологическую операцию следует проводить с алькусинами, где содержание Si не превышает 15 %. Иначе появляются трещины при закалке.

Алюминий + медь (Al-Cu)

В термически упрочнённом состоянии механические характеристики сплавов Al-Cu достигают или превосходят аналогичные свойства разных видов низкоуглеродистой стали. Материалы хорошо обрабатываются, но не отличаются высокой стойкостью к коррозии. Для увеличения эксплуатационного срока на поверхность наносятся специальные покрытия с антикоррозионным эффектом.

Алюминиевые сплавы Al-Cu легируются магнием, марганцем, железом и кремнием. Сильнее всего на них действует Mg. Добавление металла увеличивает предел текучести и показатель прочности. Примесь Si способствует улучшению способности к так называемому искусственному старению, а Ni – повышению жаропрочности. Добавки подбираются в зависимости от назначения материалов.

Алюминий + цинк + магний (Al-Zn-Mg)

Al-Zn-Mg – высокопрочные алюминиевые сплавы, которые хорошо поддаются обработке. Например, B95. Упрочнение изобретенного в Америке материала обуславливается тем фактом, что цинк и магний обладают повышенной растворимостью, когда достигают температуры плавления. Правда, она снижается во время охлаждения.

Среди недостатков этих сплавов выделяют низкую стойкость к коррозии под механическим напряжением. Проблема решается добавлением меди. Вместо цинка в состав материалов нередко входит литий. Учёные обнаружили, что легирование данным металлом снижает плотность, увеличивает упругость, сдерживает естественное и форсирует искусственное старение.

Алюминий + магний + кремний (Al-Mg-Si) + другие элементы (хром, медь, марганец)

Общепринятое название сплавов – авиали. За счёт высокой пластичности из материалов производится широкий спектр изделий со сложной формой. Изготовление основывается на методе ковки или штамповки.

Название сплавов объясняется сферой применения – авиационная промышленность. В частности, из авиаля производятся лонжероны лопастей несущих и рулевых вертолётных винтов. Изделия со сложными формами изготавливаются методом штамповки.

Применение материалов не ограничивается авиапромом. В автомобильной промышленности из сплавов делаются кузова премиальных транспортных средств. Кроме того, ими часто пользуются для изготовления рам велосипедов.

Сферы применения алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы широко применяются во многих сферах. Благодаря их эксплуатационным характеристикам они входят в пятерку наиболее распространенных соединений металла.

Сначала, благодаря легкости и прочности, их начали использовать при производстве дирижаблей и самолетов.

В настоящее время в связи с высокой температурой плавления соединения алюминия используют при производстве скоростных поездов. Поверхность во время движения на большой скорости нагревается, однако при этом не подвергается деформации.

Широко применяются металл и его соединения в судостроении, где им отдают предпочтение перед сталями. Корпуса из алюминия не подвержены обрастанию ракушками, которые отрицательно сказываются на обтекаемости судов и скорости их движения. Очистка стального корпуса требует значительных временных и финансовых затрат. Таким образом, первоначальные вложения в строительство алюминиевого корпуса окупаются благодаря более дешевой эксплуатации.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Невысокая стоимость и небольшой удельный вес обеспечили востребованность материала в военной промышленности, к примеру, из него производят отдельные элементы стрелкового оружия. С использованием соединений алюминия изготавливают ракетное топливо.

Высокой электропроводностью обусловлено использование алюминиевых сплавов для производства проводов и деталей радиоприемников. Они подходят для изготовления различных габаритных проводников электрического тока (линий электропередач, оболочек высоковольтных кабелей, шин распределительных устройств), что вызвано их заметными преимуществами перед другими металлами. Например, для алюминиевых оболочек кабелей характерны большая прочность и меньшая плотность, чем для свинцовых. Страны с высокоразвитой промышленностью тратят около 15 % алюминия для удовлетворения электротехнических потребностей.

Металл в настоящее время продолжает использоваться для производства посуды. По-прежнему остаются востребованными алюминиевые вилки, ложки, кастрюли и емкости для жидкостей.

Алюминий нашел применение и в пищевой промышленности – в качестве пищевой добавки. Для обозначения в составе продуктов алюминия используют букву E. Металл выступает в роли красителя в кондитерских изделиях, предохраняет продукты от появления плесени. Различные продукты упаковывают в тонкую алюминиевую фольгу, толщина которой не превышает 0,009 мм. А алюминиевая лента толщиной 0,2-0,3 мм идет на производство консервных банок.

Одним из специфических вариантов использования алюминиевых сплавов являются атомные реакторы. Большая часть из них при работе использует тепловые нейтроны. Соответственно, конструкция реакторов должна состоять из металлов, слабо поглощающих такие частицы. К примеру, из алюминия, отличающегося также высокой коррозионной устойчивостью при воздействии горячей воды, перегретого пара, углекислого газа, которые чаще всего выступают в качестве источника тепла в реакторах.

Алюминиево-марганцевые системы

Проявляют свойства сталей, такие же прочные и пластичные, отличаются химической стабильностью, склонностью к свариванию. Системы Al-Mn улучшают добавлением титана, он не позволяет формироваться крупным зернам, структура остается мелкозернистой. Хорошо отражается на свойствах введение железа, кремния. Для изготовления полуфабрикатов и готовых изделий, подлежащих нагортовке, используют алюминиево-марганцевые сплавы с добавлением марганца.

Способность к упрочнению

Алюминиевые деформируемые сплавы делятся на неупрочняемые термообработкой и упрочняемые.

Гомогенные системы Al—Mg, обозначаемые «АМц» (алюминий, легированный магнием) и Al—Mn, маркированные «АМг» (легирующим компонентом является марганец). При нагревании в них укрупняется размер зерна, поэтому их упрочнят в холодном виде нагартовкой (метод холодной пластической деформации под ударной нагрузкой). Неупрочняемые алюминиевые деформируемые сплавы характеризуются:

  • повышенной пластичностью;
  • способностью деформироваться под давлением без разрывов;
  • хорошей свариваемостью;
  • устойчивостью к коррозионным разрушениям в условиях повышенной влажности.

Металл используют для производства полуфабрикатов, профиля и деталей для судостроения, нефтеперерабатывающей, химической промышленности.

Обозначения литейных сплавов

Международная система из обозначений литейных марок алюминия и алюминиевых сплавов также основана на четырех цифрах, однако последняя цифра отделяется от остальных десятичной точкой. Эта система идентифицирует марки алюминия и алюминиевые сплавы, а также различает их варианты для готовых отливок и для слитков для переплава.

Первая цифра

Первая цифра в обозначении литейных алюминиевых сплавов указывает на серию сплавов:

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Для литейных сплавов от 2хх. х до 8хх. х соответствующая серия определяется по легирующему элементу, который присутствует в сплаве в максимальной средней концентрации. Если в сплаве одинаковое максимальное среднее содержание имеют несколько легирующих элементов, то для такого сплава главный легирующий элемент определяется в порядке следования серий: от меди (2хх. х) к олову (8хх.

Вторая и третья цифры

Для литейного алюминия серии 1хх. х вторая и третья цифры, как и для деформируемого алюминия, указывают на чистоту металла. Для сплавов серий от 2хх. х до 9хх. х вторая и третья цифры идентифицируют конкретный литейный алюминиевый сплав.

Цифра после точки

Химический состав одного и того же литейного сплава, который идентифицируется первыми тремя цифрами, имеет варианты в зависимости от его назначения, на которые указывает четвертая цифра – цифра сразу после десятичной точки:

  • 0 обозначает отливку (готовое изделие);
  • 1 обозначает стандартный слиток;
  • 2 обозначает слиток с более узким химическим составов внутри химического состава стандартного слитка.

Дополнительные буквы

Дополнительные варианты химического состава, например, различия по содержанию примесей, обозначаются заглавными буквами перед цифровым обозначением сплава. Например, один из самых популярных сплавов для гравитационного литья, сплав 356, имеет варианты А356, В356 и С356. Каждый из этих сплавов имеет идентичное содержание основных легирующих элементов, но различный уровень содержания примесей, особенно железа.

Состояние сплава

Полное обозначения алюминиевого сплава отливки – литого изделия – должно включать состояние, которое оно получило при изготовлении, например, А356-Т5. Обозначение литейного алюминиевого сплава для слитка, который предназначен для приготовления алюминевого расплава, естественно, не включает информации о состоянии.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Краткую характеристику алюминия и его сплавов
  • Классификацию алюминиевых сплавов
  • О маркировке алюминиевых сплавов
  • 4 способа обработки алюминиевых сплавов
  • Основные группы алюминиевых сплавов и их свойства
  • Сплавы алюминия с другими элементами
  • Сферы применения алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы используются гораздо чаще, чем этот же металл в чистом виде. И тут ничего удивительного: они обладают гораздо большей прочностью, а также устойчивостью к коррозии и высоким температурам.

Комбинации с различными веществами наделяют те или иные сплавы конкретными характеристиками. В зависимости от требований к конечному продукту в алюминий добавляется один или несколько легирующих элементов. А чтобы не возникло путаницы, получившийся сплав маркируют определенным образом. То есть заказчику остается лишь выбрать наиболее подходящий для своих нужд металл.

Для классификации алюминиевых сплавов используется большое количество различных признаков. В зависимости от типа вспомогательных элементов выделяют следующие виды:

  • с добавлением присадок, в качестве которых выступают различные материалы, например, магний, цинк, хром, кремний и другие.
  • с добавлением интерметаллидов – в составе таких соединений присутствует несколько металлов, например, медь и магний, литий и магний.

В составе алюминиевых сплавов может присутствовать множество элементов, придающих материалу те или иные эксплуатационные характеристики.

По способу металлообработки выделяют следующие типы соединений алюминия:

  • Деформируемые алюминиевые сплавы – твердые соединения, которые благодаря высокой пластичности могут обрабатываться прессованием или ковкой. Эксплуатационные характеристики материала повышаются путем проведения дополнительной обработки.
  • Литейные – поступая на производство в жидком состоянии, они обрабатываются после того как затвердеют. Из литейных алюминиевых сплавов изготавливают корпусные детали различной конфигурации.

Алюминиевые деформируемые сплавы их маркировка классификация свойства и применение

Отдельная группа представлена техническим алюминием, содержащим меньше 1 % посторонних примесей. Такой состав приводит к образованию на поверхности металла оксидной пленки, защищающей его от негативного воздействия окружающей среды. В то же время прочностные характеристики технического алюминия довольно низкие.

В зависимости от прочности соединения бывают:

  • сверхпрочными (от 480 МПа);
  • среднепрочными (от 300–480 МПа);
  • малопрочными (до 300 МПа);

Отдельная группа представлена дуралюминами, обладающими особыми эксплуатационными свойствами.

В составе легких алюминиевых соединений может присутствовать множество примесей. Химический состав обозначается маркировкой.

Деформируемые алюминиевые сплавы

Большинство алюминиевых сплавов, которые применяют для изготовления изделий методами обработки металлов давлением, содержат не более 7 % легирующих элементов. Путем регулирования количества и типа легирующих элементов улучшают свойства алюминия и повышают его технологические характеристики. Например, для таких специфических производственных процессов как прессование (экструзия) и ковка разработаны специальные алюминиевые сплавы.

Деформируемые алюминиевые сплавы (также как и литейные сплавы) подразделяются на термически упрочняемые и термически неупрочняемые сплавы. Повышение механических свойств термически неупрочняемых алюминиевых сплавов производят путем нагартовки, то есть холодной пластической деформации с последующим частичным отжигом или без него. Повышение механических свойств термически упрочняемых сплавов достигают путем их закалки с подходящей температуры и последующего старения. Для некоторых термически упрочняемых сплавов применяют комбинацию термической обработки и нагартовки.

Основными видами изделий-полуфабрикатов, которые получают из деформируемых алюминиевых сплавов, являются:

  • листы (плиты),
  • фольга,
  • прессованные профили, трубы, прутки, стержни,
  • холоднотянутые трубы;
  • проволока и
  • поковки.

Чистый алюминий

Промышленный нелегированный алюминий – технически чистый алюминий – содержит алюминия от 99,80 до 99,00 %. Нелегированный алюминий имеет относительно низкую прочность и поэтому находит ограниченное применение в качестве конструкционного материала. Исключение составляют те случаи, когда важными являются хорошая электрическая проводимость, легкость обработки и высокая коррозионная стойкость. Чистый алюминий не обладает способностью термически упрочняться. Однако прочностные свойства чистого алюминия могут повышаться путем нагартовки, то есть холодной пластической деформации.

Чистый алюминий обладает плохими литейными свойствами, поэтому его применяют в основном в виде изделий, которые получают методами обработки металлов давлением.

Маркировка алюминия

В стандарте ГОСТ 4784-97 представлена классификация в виде 9 таблиц, в которых одновременно используется буквенная и числовая система. Можно заметить, что марки АД присутствуют в нескольких таблицах, так как это материалы с разными системами, в то же время ряд сплавов обозначается с помощью химического состава. Как расшифровать эту классификацию?

  • А — техническое сырье;
  • АД — деформируемый сплав;
  • Д — дюраль;
  • АВ — авиаль, но к ним относят АВ, АД31, АД35;
  • В — высокопрочный;
  • АМ — с медью;
  • АМг — с магнием;
  • АК — с кремнием;
  • САП — спеченные порошки;
  • САС  — спеченные сплавы;
  • СИЛ — силумины;
  • Св — для сварочной проволоки.

Следует отметить, что силумины — это сплавы, легированные кремнием, их маркировки могут выглядеть как СИЛ1, СИЛ2 и одновременно АК9, АК10М2Н. Дюрали — собирательное название группы высокопрочных (В) материалов, их маркируют: Д16, Д18, В65, ВАД1.

  • 1000-1018 — технический металл;
  • 1020-1025 — пеноалюминий;
  • 1019, 1029, 1039 и т.д. — САП;
  • 1100-1190 — основа Al-Cu-Mg;
  • 1200-1290 — Al-Cu-Mn;
  • 1300-1390  Al-Mg-Si;
  • 1319, 1329, 1339 и т.д — САС;
  • 1400-1419  Al-Mn и Al-Be-Mg;
  • 1420-1490 Al-Li;
  • 1500-1590 Al-Mg;
  • 1900-1990 Al-Zn-Mg.

МаркаГруппа сплавов, основная система легирования
1000-1018Технический алюминий
1019, 1029 и т. Порошковые сплавы
1020-1025Пеноалюминий
1100-1190Al-Cu-Mg, Al-Cu-Mg-Fe-Ni
1200-1290Al-Cu-Mn, Al-Cu-Li-Mn-Cd
1300-1390Al-Mg-Si, Al-Mg-Si-Cu
1319, 1329 и т. Al-Si, порошковые сплавы САС
1400-1419Al-Mn, Al-Be-Mg
1420-1490Al-Li
1500-1590Al-Mg
1900-1990Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu

Литейные сплавы представлены в ГОСТ 1583-93, некоторые составы имеют два варианта обозначения. Маркировка АЛ устарела, но все еще встречается в технической документации. Всего создано около 600 алюминиевых сплавов, примерно 400 относится к деформируемым, около 200 — к литейным. Все сплавы сгруппированы по характеристикам или основным легирующим элементам.

Оцените нашу статью

Деформируемые и литейные

Алюминиевые сплавы подразделяют на две основные категории:

  • деформируемые
  • литейные.

Деформируемые сплавы предназначены для различных видов обработки давлением в горячем и, реже, в холодном состояниях:

  • прокаткой
  • экструзией (прессованием)
  • ковкой
  • штамповкой
  • вытяжкой
  • волочением.

Для каждого вида обработки давлением разрабатывают сплавы, которые являются оптимальными для этих обработок.

Основное отличие литейных сплавов от деформируемых заключается в том, что они имеют значительно более высокое содержание легирующих элементов. Особенно высокое содержание имеет кремний – номинальное содержание от 4 до 17 %.

Литейные сплавы применяются для изготовления алюминиевых отливок с помощью различных методов литья, в том числе:

  • литья в песчаные формы;
  • литья в кокиль;
  • литья под низким давлением;
  • литья под давлением.
Оцените статью
Маркировка-Про