Сплавы алюминия

Алюминий – самый распространенный металл в земной коре и 13-й элемент в таблице Менделеева. Получают его путем электролиза оксида Al2O3.

Алюминий мягкий и легкий, устойчив к коррозии, плавится при 660 °С, имеет высокую тепло- и электропроводность, серебристо-белый цвет, малую плотность и хорошие прочностные характеристики. Алюминий и сплавы на его основе хорошо поддаются обработке, холодной и горячей деформации.

Какие бывают сплавы алюминия

По принципу использования сплавы алюминия делятся на 2 группы:

  1. Деформируемые – при нагреве они приобретают высокую пластичность, хорошо поддаются обработке давлением. Получают их путем добавления в алюминий растворимых в нем легирующих компонентов. Основные из них – Cu, Mn, Mg, Zn, в небольших количествах вводятся Si, Fe, Ni и другие элементы.
  2. Литейные – отличаются жидкотекучестью, применяются для фасонного литья заготовок. Для усиления литейных характеристик легируются кремнием.

В зависимости от использования термообработки различают термически упрочняемые и не упрочняемые сплавы. Кроме технически чистого алюминия, для получения сплавов на его основе используются силумины – двойные сплавы с кремнием (10–13% Si) и дополнительными примесями Fe, Ca, Ti, Mn (общее содержание 0,5–1,7%).

В зависимости от используемых легирующих элементов различают:

Сплавы Свойства
Al-магниевые Пластичность, хорошая свариваемость, устойчивость к коррозии, высокая усталостная прочность. Содержат до 6% Mg – чем больше, тем прочнее материал.
Al-марганцевые Прочность, пластичность, стойкость к коррозии, хорошая свариваемость. Легируются Ti, Fe, Si.
Алькусины – Al-Cu-Si Твердость, отличные технические характеристики. Используются для производства блоков цилиндров и втулочных подшипников.
Al-медные В термоупрочненном состоянии имеют превосходные механические свойства, но склонны к коррозии, нуждаются в защитных покрытиях. Легируются Si для придания способности к искусственному старению, Fe и Ni для усиления жаропрочности, Mn и Mg для повышения прочности и предела текучести.
Силумины – Al-кремниевые Легируются Na или Li. Имеют выраженные литейные свойства. Востребованы при декоративном литье, производстве частей бытовых приборов и корпусов механизмов.
Al-Zn-Mg Прочность, податливость обработке, подверженность коррозии при механическом напряжении – устраняется добавлением в состав меди.
Авиаль – Al-Mg-Si с добавлением Mn, Cu, Cr. Пластичность, устойчивость к коррозии (повышается при снижении содержания меди до 0,1%). Авиаль подвергается искусственному состариванию и термоупрочнению путем выделения Mg2Si. Используется для изготовления корпусов смартфонов, штампованных и кованых изделий сложной геометрии.

Марки алюминия и его сплавов

Первичный алюминий, используемый для переплавки с целью получения сплавов, бывает:

  1. Высокой чистоты (˃99,95% Al) – используется для получения спецсплавов авиационного и космического назначения. Включает марки А95, А97, А98, А99, А995. Числовое обозначение в маркировке обозначает сотые доли в процентном содержании алюминия.
  2. Технической чистоты (99–99,85% Al) – применяется для производства сплавов общего назначения. Включает марки А0, А35, А5, А5Е, А6, А7Э, А7Е, А7, А8, А85.

Альтернативный вариант маркировки первичного алюминия – в виде обозначения Pxxxx, где указано предельное содержание кремния и железа в сотых долях процента. Например, Р0506 – первичный Al с содержанием до 0,05% Si и 0,06% Fe.

Сплавы на основе алюминия маркируются по ГОСТ 4784-97 при помощи условных обозначений:

  • А – технический Al;
  • АВ – авиаль;
  • Д – дюраль;
  • АК – ковкий;
  • В – высокой прочности;
  • АЛ – литейный;
  • АМг – с магнием;
  • АМц – с марганцем;
  • САП и САС – спеченные порошки и сплавы.

Далее в маркировке указывается номер марки и литера, отражающая состояние сплава:

  • М – мягкий, отожженный;
  • Т – подверженный закалке и естественному состариванию;
  • Т1 – подверженный закалке и искусственному состариванию при 135–180 °С;
  • П – полунагартованный;
  • Н – нагартованный;
  • А – плакированный, с нанесением чистого слоя Al;
  • ПЧ, Ч – содержащий примеси.

Применение

Алюминиевые сплавы востребованы в автомобилестроении, самолетостроении, машиностроении, судостроении, электротехнике, пищевой промышленности, энергетической и строительной отрасли. Они используются для изготовления зеркал, фольги, проводников, бижутерии, столовых приборов, посуды. Из алюминия производят пистолеты, автоматы и другое стрелковое оружие, а в ракетной технике он используется в составе топлива.

Литейные и деформируемые сплавы Al

  Литейные Деформируемые
Марки Силумины Al-Si: АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ34. Хорошо поддаются литью, сварке, анодированию, резке.
Дюрали Al-Cu.
Сплавы АМг.
Технический.
Дюраль с Cu и Mg – Д1, Д2, Д19, Д21.
Сплавы АМц.
Высокопрочные сплавы с Mg, Zn, Cu – В92, В95.
Авиаль АД 31, АД35, АД38.
ВАД23.
АМг6 и другие магниевые сплавы.
Жаропрочные серии АК.
Технология производства Расплавленный металл подается в литейную форму, соответствующую параметрам создаваемого изделия. Изначально производятся в виде слитков, а в дальнейшем – приобретают необходимую форму при помощи обработки давлением. Для получения листов и фольги выполняется прокатка. Для получения труб, прутков, профилей – прессование. Сложные детали создают формовкой, а для улучшения механических характеристик – ковкой.

Компания «Металлист» выполняет комплекс услуг по обработке алюминия и его сплавов: