Алюминий и сплавы из данного металла – это сырье, которое широко используется в промышленном производстве для изготовления различных видов продукции.
Для производства изделий, в зависимости от их назначения, применяются виды металла, которые отличаются своими эксплуатационными и техническими свойствами.
Маркировка алюминия
Алюминий маркируется с применением буквенно-числового индекса, в соответствие с нормативами ГОСТ 4784-97. При маркировке указывается процентное включение добавок, с помощью которых получают материал с необходимыми свойствами:
- «А» – общетехнического назначения.
- «Д» – дюралюминиевые сплавы.
- «АК» – ковкий.
- «АВ» – авиационный.
- «В» – с улучшенными прочностными показателями.
- «АЛ» – литейный.
- «АМг» – с включением магния.
- «АМц» – с добавлением марганца.
- «САП» – спеченный порошок.
- «САС» – спеченный сплав.
Также в маркировке заявляется номер и литера, обозначающая физическая особенность материала:
- «М» – мягкий (прошедший процедуру термической обработки);
- «А» – плакированный (имеет внешний защитный слой из чистого металла);
- «Т» – прошедший закалку и состаренный нормальным способом;
- «П» – полунагартованный;
- «Н» – нагартованный.
Используемые легирующие добавки
С целью придания алюминию необходимых эксплуатационных параметров, способных значительно усилить его определенные показатели, достигается добавление в алюминий легирующих включений. В качестве добавок, для этих целей используются различные виды металлов, такие как магний, цинк, медь и другие вещества.
Марки алюминия
С учетом отрасли использования производятся разные виды данного металла, физические и химические свойства которых имеют соответствующие характеристики.
Классификация сплавов с учетом назначения и свойств:
- литейные;
- технические;
- первичные;
- деформируемые;
- для раскисления стали.
Кроме вышеперечисленных видов, также существуют специальные соединения, предназначенные для создания прочных сплавов с драгоценными металлами. Эта категория алюминия носит название лигатуры.
Литейный алюминий
Материал предназначен для изготовления фасонных частей и элементов различного назначения, характеризующихся высоким показателем прочности, но имеющих низкую плотность. Такие свойства разрешают наладить отливку продукции, имеющей различные геометрические формы и размеры, при этом в процессе литья не возникают трещины.
Литейные марки, в зависимости от своего назначения и технических свойств готовой продукции, разделяется на следующие категории:
- жароустойчивый, высокопрочный;
- высокогерметичный;
- коррозионно-устойчивый.
Для улучшения эксплуатационных параметров деталей, изготовленных из литейного алюминия, применяют разные технологии дополнительной обработки с помощью высоких температур.
Первичный алюминий
В качестве сырья, которое применяется для производства первичного алюминия, служат обогащенные глиноземы. Представителем данной группы является материал «А5». Чистый алюминий в природе не встречается. Это связано с тем, что он характеризуется повышенной активностью. Взаимодействуя с разными веществами, в результате химической реакции образуются бокситы, алуниты и нефелины. Они являются исходным материалом, который в дальнейшем применяется для получения чистого алюминия.
Все эксплуатационные параметры первичного материала определяются нормами ГОСТ 11069. Готовый металл широко используется в самых разных отраслях промышленного производства, особенно в тех, где предъявляются высокие требования к качеству и чистоте сырья.
Виды деформируемых сплавов алюминия
Чтобы получить материал с нужными характеристиками, первичный алюминий обрабатывают путем холодной или горячей обработки, которая заключается в волочении, прокатке и т. п. Благодаря пластическим изменениям удается получать прокат, имеющий различных профиль.
Деформируемый алюминий
Все эксплуатационные и технические параметры, определяются нормативными документами: ГОСТ 4784. Основной отличительной характеристикой такого материала является твердая структура раствора с повышенным содержанием жидкой фазы (эвтектики), находящейся в постоянном балансе с более плотными фракциями материала.
Такие марки алюминия нашли свое применение в таких отраслях, как кораблестроение, авиационная промышленность, строительная отрасль (для производства сварочных операций), а также в других областях производства.
Технический алюминий
К данной категории относится нелегированный металл, в котором содержание дополнительных включений не превышает 1%. Металл отличается низкими прочностными показателями. Независимо от марки, главным требованием, которое предъявляется к данной марке, является его повышенный показатель коррозионной устойчивости.
Отсутствие дополнительных легирующих добавок оказывает влияние на то, что на поверхности появляется очень прочный и твердый защитный слой, состоящий из оксида. Характеристики соответствуют нормам ГОСТ 4784-97.
Отличительной особенностью данной категории является хорошая электро- и теплопроводимость материала, которая достигается отсутствием в молекулярной решетке посторонних включений, способных рассеивать поток движущихся электронов. Это разрешает использовать материал для получения продукции для электроэнергетики, теплообмена, различных приборов и другой продукции.
Алюминий для раскисления
К данной группе относится менее качественный металл, который не пригоден для использования в других отраслях. Но при этом он успешно применяется в сталелитейном производстве в качестве раскислителя стали для удаления из расплавленной массы растворенного в ней кислорода. Наиболее часто для этого используют «АВ97Ф», «АВ86».
Марки алюминиевых сплавов
Все сплавы, независимо от их состава и назначения, разделяются на следующие виды:
- Литейные – применяются для получения продукции с применением технологии литья.
- Деформируемые – применяются для изготовления изделий с использованием технологии прокатки или ковки.
Основные требования, которые предъявляются к составу алюминиевых сплавов, регламентируются положениями ГОСТ 4784-97.
С учетом используемых технологий и вида проводимого упрочнения, алюминиевые сплавы бывают:
- получаемые с помощью повышенного давления;
- термоупрочняемые, с использованием высокой температуры.
Также классификация алюминиевых сплавов производится на основе их эксплуатационных характеристик. В соответствии с этим термоупрочненные марки сплавов разделяются на следующие типы:
- Высокой прочности.
- Жаропрочные.
- Повышенной пластичности, имеющие средние показатели по прочности (авиационные).
Разновидности алюминия и его применение
В основном данный материал для его дальнейшего использования производится в виде плоского проката. С учетом его назначения он разделяется на следующие категории:
- Кислотостойкий алюминий
- Сплавы, относящиеся к этой категории, производятся с учетом положений ГОСТ 21631–76.
Кислотостойкие марки предназначены для изготовления топливных баков, емкостей для хранения жидких материалов, конструкционных элементов для самолетов, производства других изделий, требующих повышенной стойкости к разрушительному воздействию кислот и других химически активных материалов и веществ.
Для данной категории металла характерной особенностью является хороший уровень свариваемости и повышенная пластичность. Для получения необходимых свойств материал легируется путем добавления в него марганца или магния.
Общего назначения
Широко используется в строительной промышленности для проведения различных работ, так как он характеризуется хорошей гибкостью и небольшим собственным весом.
Также распространение получили гладкие листы с перфорацией. Из такого материала делают вентиляционные решетки, детали для оформления интерьера, конструкционные элементы для усиления углов при монтаже гипсокартонных материалов. Форма перфорации может быть разной формы – в виде прямоугольников, кругов, ромбов. Перфорация выполняется на специальном оборудовании.
Пищевой алюминий
Материал данной категории производится из нагартованных и полунагартованных сплавов, а также из материала, не прошедшего термическую обработку. Пищевой металл характеризуется высоким уровнем гигиеничности, это связано с тем, что в металле нет различных добавок и включений.
Гофрированный алюминий
Для изготовления профилированных листов подходят марки, обладающие хорошей пластичностью, что позволяет изготавливать изделия различных форм.
Благодаря тому, что алюминий имеет небольшой собственный вес, его часто применяют в процессе проведения реконструкционных работ. Из-за продолжительной эксплуатации конструкций они зачастую не способны справляться с воздействиями и нагрузками, поэтому использование гофрированных листов из алюминиевых сплавов считается оптимальным выбором.
Ребристые листы также являются отличным вариантом для устройства кровель зданий и сооружений любых размеров и этажности. За счет хорошего уровня гибкости, материал успешно используется для устройства кровельных элементов со сложными геометрическими формами.
Анодированный алюминий
Покрытые анодным слоем листы, в зависимости от технологии производства имеют зеркальную, матовую или полуматовую поверхность. Из такого материала делают детали приборов для бытовых и производственных нужд, разные виды декоративных элементов, оконные конструкции, осветительные устройства. Также из такого материала (аланода) делают элементы солнечных батарей, имеющих поверхность зеркального типа.
Алюминиевый прокат производится в листах, толщина которых составляет 0,3 и более миллиметров, так и плитах, имеющих толщину до 10,5 мм. Размер готового проката по ширине равен 0,5–2,0 м, по длине – 2,0–7,2 м.
Все конструкционные элементы или детали, изготовленные из этого материала, отличаются длительным сроком использования, без снижения первоначальных эксплуатационных показателей. Этому способствуют повышенные антикоррозионные свойства.
Разные виды алюминия и его сплавов широко используются во всех отраслях промышленного производства. Данный металл считается одним из самых распространенных и востребованных.
Путем добавления других компонентов удается создавать различные марки, которые обладают требуемыми характеристиками, такими как высокая стойкость к химически агрессивным веществам и материалам, прочность к различным видам статических и динамических нагрузок, устойчивость к высоким температурам.
Таблица марок алюминия и его сплавов
Первичный алюминий | Технический алюминий | Алюминий для раскисления | Литейный алюминий | Деформируемый алюминий | Алюминиевый антифрикционный сплав |
---|---|---|---|---|---|
«А0» «А5» «А5Е» «А6» «А7» «А7Е» «А8» «А85» «А95» «А97» «А99» «А995» «А999» |
«АД» «АД0» «АД00» «АД000» «АД00Е» «АД0Е» «АД1» «АДоч» «АДС» «АДч» |
«АВ86» «АВ86Ф» «АВ88» «АВ88Ф» «АВ91» «АВ91Ф» «АВ92» «АВ92Ф» «АВ97» «АВ97Ф» |
«АК21М2.5Н2.5» «АК4М4» «АК5М2» «АК5М7» «АК7» «АК7М2» «АК9» «АЛ1» «АЛ11» «АЛ13» «АЛ19» «АЛ2» «АЛ21» «АЛ22» «АЛ23» «АЛ23-1» «АЛ24» «АЛ25» «АЛ26» «АЛ27» «АЛ27-1» «АЛ28» «АЛ29» «АЛ3» «АЛ30» «АЛ32» «АЛ33» «АЛ34» «АЛ4» «АЛ4-1» «АЛ4М» «АЛ5» «АЛ5-1» «АЛ6» «АЛ7» «АЛ7» «АЛ8» «АЛ9» «АЛ9-1» «В124» «В2616» «ВАЛ10» «ВАЛ10М» «ВАЛ11» «ВАЛ12» «ВАЛ8» |
«1201» «1420» «АВ» «АД31» «АД33» «АД35» «АК4» «АК4-1» «АК6» «АК8» «АМг1» «АМг2» «АМг3» «АМг3С» «АМг4» «АМг4.5» «АМг5» «АМг5П» «АМг6» «АМц» «АМцС» «АЦпл» «В65» «В93» «В93» «В95» «В95П» «В96» «В96ц» «В96Ц1» «ВД17» «Д1» «Д12» «Д16» «Д16» «Д18» «Д19» «Д1П» «Д20» «Д21» «ММ» |
«АМСТ» «АН-2.52» «АО20-1» «АО3-12» «АО3-7» «АО6-1» «АО9-1» |