Сплавы алюминия

Сплавы алюминия

Получение сплавов на основе алюминия предусматривает его легирование. Это обобщающий термин, объединяющий ряд технологических операций, предусматривающих внесение в расплав иных элементов (присадки, добавки) с целью улучшения свойств базового материала. Они выполняются на различных этапах производства сплавов.

Алюминиевые сплавы

Эта продукция в России выпускается на основании положений нормативов 1583-93, 4784-2019. Последний документ гармонизирован с основными международными стандартами, касающимися подобных сплавов: 209-2007 (ISO), 573-3-2013 (EN).

Основная классификация делит все алюминиевые сплавы на три группы по такому критерию, как способ производства:

  • деформируемые;
  • литейные;
  • спечные.

Каждая из них, в свою очередь, подразделяется на две подгруппы:

  • прошедшие упрочнение термообработкой;
  • не упрочняемые.

Легирование позволяет придать конечному материалу высокую жаропрочность, твёрдость, повысить прочностные показатели, изменить иные физические или химические свойства исходного металла.

Чтобы добиться упомянутых свойств, в исходный алюминий вводятся различные легирующие элементы.

Силумин

Кроме чистого Al в качестве исходного сырья при производстве сплавов применяют справ Al+Si, содержание кремния, в котором, может составлять (10-13) %. В него добавляются Ca, Mn, Fe, Ti, общее содержание которых лежит в диапазоне (0,5-1,7) %. Такие сплавы именуются силуминами.

Чтобы изготовить деформируемые сплавы в исходный Al, чаще всего, вводят легирующие элементы, которые в нём растворяются. Их объёмы не должны превышать предела растворимости последних.

Твёрдый раствор деформируемых сплавов, в процессе нагрева для последующей обработки давлением, должен обладать гомогенной структурой. Это обеспечивает max пластичность и min прочность.

Для сплавов рассмотренной группы наиболее востребованными являются такие легирующие элементы, как Mg, Zn, Gu, Mn. В незначительных количествах вводится Ni, Fe, ряд иных элементов.

Дюралюмин

Это сплав Al+Cu. Количество последней может достигать (2,2-7,0) %. В состав также обязательно входят, в незначительных количествах, примеси Fe и Si. Возможно добавление Mn и Mg.

Cu, при комнатной температуре, растворяется в Al в объёме 0,5%. Если t эвтектическая (548°С), объём увеличивается до 5,7%.

Сплавы, содержащие Mg, Mn

Эти добавки для не упрочняемых сплавов на основе алюминия, используются наиболее часто.

Иные легирующие элементы

В число легирующих элементов, позволяющих улучшать исходные характеристики чистого алюминия, могут входить иные легирующие элементы:

  • бериллий – позволяет снизить окисление при высоких температурах;
  • бор – повышает электропроводимость, применяется в качестве рафинирующей добавки;
  • висмут – повышает обрабатываемость сплавов резанием;
  • галлий – в незначительных количествах добавляется в расплавы, из которых, в дальнейшем, производятся расходуемые аноды.

Использование сплавов на основе Al

Значительная часть алюминиевых сплавов характеризуется значительной коррозионной стойкостью к воздействию факторов атмосферного характера, морской воде, различным химически активным веществам, большей части продуктов питания.

Применение сплавов алюминия в машиностроении, судостроении (особенно для выпуска маломерных судов) постоянно растёт. Но главным потребителем является авиастроение.

Сплавы способны длительное время контактировать с различными кладочными и штукатурными растворами, иными строительными смесями. Особенно, если они, в процессе эксплуатации, не подвержены частому намоканию.

Также рекомендуем прочитать:

Способы окрашивания алюминиевого профиля

В чем преимущества карнизов на заказ?

Алюминиевые трубы – популярный конструкционный материал.