Сплавы алюминия

Алюминий и алюминиевые сплавы пользуются популярностью в разных сферах. Чистый алюминий отличается пластичностью, лёгкостью, имеет хорошую коррозийную устойчивость, так как покрыт прочной оксидной плёнкой, которая защищает металл от воздействия агрессивных факторов внешней среды. Но данный материал достаточно мягкий и имеет низкую прочность (по сравнению со сталью). Чтобы изменить (улучшить) механические, физические и химические характеристики алюминия, к нему добавляют металлические и неметаллические элементы и получают более качественные смеси. Сплавы на основе алюминия сохраняют все достоинства металла, при этом обладают повышенной прочностью, более высокой стойкостью к ударным и переменным нагрузкам, а также другими заданными параметрами. Свойства алюминиевых сплавов зависят от количества легирующих элементов и примесей.

Классификация алюминиевых сплавов

Сплавы, содержащие алюминий, условно подразделяются на три категории:

По способу обработки – литейные и деформируемые;
По механизму упрочнения – термически упрочняемые и деформационно упрочняемые (нагартованные);
По основным легирующим элементам.

Литейные алюминиевые сплавы

Для изготовления литейных алюминиевых сплавов, расплавленную металлическую массу заливают в специальную форму, которая соответствует конфигурации будущего изделия. Литейный алюминиевый сплав предназначен для производства отливок.

Деформируемые алюминиевые сплавы

Алюминиевые деформирование сплавы сначала заливают в слитки, после чего придают нужную форму (круглую, прямоугольную и пр.)

Изделия из алюминия и алюминиевых сплавов (в зависимости от типа) изготавливаются различными методами: прессованием, формировкой, прокаткой и ковкой. Для производства алюминиевых профилей используется метод прямой экструзии – прессования.

Термическое упрочнение алюминиевых сплавов

Термическому упрочнению могут подвергаться только алюминиевые сплавы, в составе которых имеются добавки некоторых растворяемых элементов. Это могут быть как легирующие элементы – медь, марганец, кремний, магний, цинк, так и их комбинации. Они присутствуют в деформируемых сплавах серии 2ххх, 6ххх и 7ххх. Эта методика также называется «упрочнение старением» или «дисперсное упрочнение».

Нагартованные сплавы

Нагартовка считается естественным следствием большинства деформационных операций алюминия и алюминиевых сплавов. Её также называют деформационным упрочнением. Нагартовка (наклеп) повышает прочность сплава, которая была достигнута в результате легирования и упрочняющей термической обработки.

Легирование в алюминиевых сплавах

Наиболее распространенными легирующими элементами в составе алюминиевых сплавов являются: магний (Mg), медь (Cu), марганец (Mn), цинк (Zn) и кремний (Si). Железо, также используется в качестве легирующего элемента и оказывает влияние на литейные характеристики алюминиевого сплава. Легирование железом, чаще всего применяют для изготовления алюминиевой фольги.

Какие алюминиевые сплавы используются при производстве профилей?

Алюминиевый профиль можно отпрессовать из любого деформируемого сплава (даже из литейного), необходимо только соблюдать особые характеристики течения металла через отверстия и полости матрицы. Самые распространённые сплавы алюминия для изготовления прессованных профилей: 6060/6063 (АД31) и 6061 (АД33).

Легирующие элементы алюминиевых сплавов серии 6060/6063 и АД31 - магний и кремний. Именно такое соединение делает сплав технически упрочняемым и легко прессуемым. Алюминиевый сплав 6060 содержит 0,35% магния и 0,305 кремния – легко прессуется даже при особо сложных поперечных сечениях и отлично подходит для защитного и декоративного анодирования. Алюминиевый сплав 6063 – (минимальное содержание магния 0,45%, кремния - 0,20%) имеет высокий показатель прочности. Сплав АД31 отличает коррозийная стойкость, повышенная пластичность и отличные технологические характеристики. В его составе 99,3% алюминия, основные легирующие элементы – магний и кремний, а также примеси железа, марганца, титана и цинка. Железо минимизирует риски растрескивания при литье, а марганец оказывает влияние на стойкость к коррозии.
Алюминиевый сплав 6061 - аналог АД31 при минимальном содержание в своем составе магния и кремния. Алюминиевый деформируемый сплав АД33 с магнием и кремнием - коррозийностойкий, технологичный, высокопластичный в расплавленном состоянии.

Алюминиевые сплавы ГОСТ 4787-97

Для маркировки алюминия и алюминиевых сплавов существует буквенно-цифровое обозначение.

А – технический алюминий;
Д – дюралюминий;
АК – алюминиевый сплав (ковкий);
В – высокопрочный алюминиевый сплав;
АВ – авиаль;
АЛ – литейный сплав;
АМг - сплав алюминия с магнием;
АК – сплав алюминия с кремнием;
АМ - сплав алюминия с медью и пр.

На нашем сайте вы также сможете узнать: