Сплавы на основе алюминия.

Все металлы кроме железа и сплавов на его основе называются цветными металлами.

При маркировке цветных сплавов приняты следующие обозначения: А – алюминий, Б – бериллий, Бр – бронза, В – вольфрам, Г – германий, Гл – галлий, Ж – железо, Зл – золото, И – иридий, Л – латунь, М – медь, Мг – магний, Мц – марганец, Мш – мышьяк, Н – никель, Нд – неодим, О – олово, Ос – осмий, Пд – палладий, Пл – платина, Р – ртуть, Ре – рений, Рд – родий, Ру – рутений, С – свинец, Ср – серебро, Сл – селен, Су – сурьма, Ти – титан, Тл – таллий, Тт – тантал, Ф – фосфор, Х – хром, Ц – цинк.

Алюминий стоит на четвертом месте (после кислорода, водорода и кремния) среди химических элементов и на первом месте среди металлов по распространенности в земной коре.

Первичный алюминий делят на следующие группы (ГОСТ 11069):

1) алюминий особой чистоты А999 (99,999 % Al);

2) алюминий высокой чистоты А995, А99, А97, А95;

3) алюминий технической чистоты А85, А8 и др. (8 марок с общим содержанием примесей от 0,15 до 1 %); технический алюминий, выпускаемый в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки и пр.), маркируют АД0 и АД1.

Алюминий – легкий металл (r = 2700 кг/м³) серебристо-белого цвета с высокой электро- и теплопроводностью, t_пл = 660…667 °С. В отожженном состоянии s_в = 80…100 МПа, НВ = 200…400 МПа, d = 35…40 %. Легко обрабатывается давлением, сваривается, но плохо обрабатывается резанием. Имеет высокую коррозионную стойкость в атмосфере, воде, органических кислотах и концентрированной HNO₃ благодаря плотной окисной пленке Al₂O₃.

Имеется две группы алюминиевых сплавов – деформируемые и литейные.

Деформируемые алюминиевые сплавы применяют для получения листов, ленты, фасонных изделий, проволоки и различных деталей штамповкой, прессованием, ковкой. Эти сплавы содержат 2…3 и более легирующих компонентов в количестве 0,2…4 % каждого.

Деформируемые алюминиевые сплавы делят на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой.

Термически не упрочняемые деформируемые алюминиевые сплавы содержат в качестве легирующих элементов марганец и магний. Например, АМцМ, АМг2М, АМг2Н, АМг5П, где цифры, стоящие после обозначения химического элемента, обозначают его содержание в процентах, буквы в конце марки – состояние материала (М – мягкий, П – полунагартованный, Н – нагартованный). Предел прочности этих сплавов не превышает s_в = 280 МПа.

Термически упрочняемые деформируемые алюминиевые сплавы приобретают высокие механические свойства в результате термической обработки, состоящей в закалке с 500 °С и естественного старения 5…7 суток при комнатной температуре или искусственного старения при 150…180 °С в течение 2…4 ч.

Наиболее распространены сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем и цинком. Маркировка этих сплавов состоит из буквы и условного номера сплава.

Например, дралюмины – Д1А, Д16А, Д16АТ и высокопрочный сплав В95А с s_в = 500 МПа и d = 6 %. Дюралюмины не обладают достаточной коррозионной стойкостью, поэтому их плакируют чистым алюминием.

Литейные алюминиевые сплавы содержат почти те же легирующие компоненты, что и деформируемые, но в значительно большем количестве (до 9…13 % по отдельным компонентам). Эти сплавы предназначены для изготовления фасонных отливок.

Выпускают 35 марок литейных алюминиевых сплавов. Маркировка этих сплавов состоит из букв «АЛ» и условного номера сплава. Например, силумины – АЛ2, АЛ4, АЛ9, содержащие кремний и обладающие лучшими литейными свойствами, сплавы алюминия с магнием – АЛ8, АЛ13, АЛ22, обладающие высокими удельной прочностью и коррозионной стойкостью.

Предел прочности для этих сплавов может достигать s_в = 280 МПа. Литейные сплавы подвергаются термообработке, состоящей в закалке с 520…540 °С (силумины при этой температуре выдерживают 5…10 ч) и искусственного старения при 150…180 °С в течение 10…20 ч.

Некоторые аналоги зарубежных алюминиевых сплавов представлены в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: