Обозначение алюминия: Обозначение алюминия и его сплавов на чертежах

Содержание

Обозначение алюминия и его сплавов на чертежах

Алюминий – это металл, имеющий высокую степень пластичности, серебристо-белый цвет и относительно небольшую удельную массу. Одной из его характерных особенностей является способность при контакте с воздушной средой очень быстро покрываться прочной оксидной пленкой, отлично защищающей его от коррозионного разрушения.

Алюминий обладает высокой устойчивостью к воздействию многих кислот (как органических, так и неорганических, к примеру, азотной), однако быстро подвергается разрушению при контакте с серной и соляной кислотами, а также со щелочами. Его практическое применение во многом определяется тем, что он при достаточно высокой прочности обладает небольшой плотностью.

Что касается степени подверженности механической обработке, то алюминий отлично поддается ковке, штамповании и прокатыванию. Его удельный вес в три раза ниже, чем у стали и чугуна.

Алюминиевые сплавы

Сам по себе алюминий, то есть в чистом виде, не отличается высокой прочностью, и поэтому для изготовления различных элементов конструкций используются сплавы на его основе.

Эти материалы специалистами подразделяются на две основные категории: деформированные и литейные (другие их названия – дюралюминий и силумин).

Дюралюминий представляет собой сплав алюминия с такими металлами, как медь, марганец и магний. Для улучшения технологических свойств, его подвергают некоторым укрепляющим процедурам, а именно: упрочняющему старению и закалке, происходящей в воде после нагрева до температуры 500 °С.

После такой обработки механические свойства дюралюминия приближаются к тем, которыми обладают среднеуглеродистые стали. Это материал чаще всего используется в качестве проката (трубы, уголок, лист и т.п.) для производства деталей авиационного и наземного транспорта.

Силумин

мягкий материал, обладающий великолепными литейными свойствами, применяется в основном для того, чтобы изготавливать различные детали неподверженные высоким нагрузкам, представляет собой сплав алюминия с кремнием.

Применение алюминия и его сплавов

Алюминий и самые разнообразные сплавы на его основе в технике сейчас применяются чрезвычайно широко. Наиболее часто детали из этих универсальных материалов можно встретить в продукции отраслей автомобильного и авиационного машиностроения, водного и железнодорожного транспорта, приборостроения, электротехники. Алюминиевые сплавы широко применяются в химической промышленности, а также в гражданском строительстве.

Алюминий и его сплавы являются одними из главных технических материалов при изготовлении головок цилиндров двигателей, корпусов коробок переключения передач, насосов. Из деталей, изготовленных из них, собираются фюзеляжи воздушных и корпуса водных судов, а элементы, произведенные из них, используются для отделки железнодорожных вагонов. Очень широко алюминий и его сплавы применяются в электротехнике и электронике.

 

Примеры условного обозначения

 

Пруток Д16.Т КР45 × 3000 ГОСТ 21488–97

Д16 – марка сплава;

Т – закалённое и естественно состаренное состояние материала;

КР – круглый;

45 – диаметр прутка;

3000 – длинна.

 

Пруток Д16.Т КВ55 × 2000 ГОСТ 21488–97

Д16 – марка сплава;

Т – закалённое и естественно состаренное;

КВ – квадратный;

55 – размер сечения прутка;

2000 – длинна.

 

 

Пруток Д16.Т ШГ22 × 2000 ГОСТ 21488–97

Д16

– марка сплава;

Т – закалённое и естественно состаренное;

ШГ – шестигранник;

22 – размер шестигранника;

2000 – длинна.

 

Лист АМг2.М 1,5 × 1200 × 2000 ГОСТ 21631–76

АМг2 – марка сплава;

М – отожжённое состояние;

1,5 – толщина;

1200 – ширина;

2000 – длинна.

 

Лист Д16 2 × 1200 × 2000 ГОСТ 21631–76

АМг2 – марка сплава;

М – отожжённое состояние;

1,5 – толщина;

1200 – ширина;

2000 – длинна.

 

 

 

 

Обозначение алюминия — Энциклопедия по машиностроению XXL

Пример обозначения Алюминий 18 ГОСТ 4784—74.  [c.250]

Обозначение латуни ЛАН 59-J-2 СТ СЭВ 379-76 расшифровывается так Л латунь, А-алюминий, Н никель 59 процентное содержание меди 3-процентное содержание алюминия 2-процентное содержание никеля. Остальную часть (по процентному содержанию) составляет цинк.  

[c.188]

Сплав алюминия с магнием и медью (по ГОСТ 13722-68) имеет марки Д1, Д6, Д16, Д18. Пример обозначения сплава Д16 ГОСТ 13722 8.  [c.188]


В обозначении марки латуни буквы означают Л — латунь А — алюминии Ж — железо К — кремний Мц — марганец Н — никель О — олово С — свинец Ф — фосфор.  [c.269]

Для цветных металлов и сплавов применяют обозначения Н — никель, Мц — марганец, К — кремний, А — алюминий, Ж — железо, О — олово, Ц — цинк, С — свинец, Ф — фосфор.  [c. 127]

Сталь, в свою очередь, подразделяется на четыре группы обыкновенную, качественную, инструментальную и легированную, в последнюю входит ряд компонентов, которым в обозначении марки стали соответствуют следующие литеры В — вольфрам Г — марганец Д — медь М — молибден Н — никель Р — бор С — кремний Т — титан Ф — ванадий X — хром Ю — алюминий.  

[c.286]

Сплавы цветных металлов, полученные на основе меди и алюминия, широко распространены в машиностроении. В обозначении сплавов цветных металлов основным компонентам присваиваются следующие литеры А — алюминий, Ж — железо, К — кремний, Мг — магний, Мц — марганец, Н — никель, О — олово, С — свинец, Ф — фосфор, Ц — цинк.  [c.290]

Алюминиевые сплавы, предназначенные для литья, обозначают АЛ/, АЛ2 и т, д., для ковки — А/С/, АК2 и т. д., обрабатываемые давлением—Д], Д2 и т. д. (дюралюминий). Сплав алюминия с кремнием (5)) называют силумином — СИЛ-00, СИЛ-0 и т. д. Примеры обозначений  [c. 202]

Примечания 1. Буквы, стоящие в обозначении марок латуни, означают содержание А — алюминия. Ж—железа. К —кремния, Н —никеля, Мц —марганца, О — олова, С — свинца а цифры, стоящие после букв,— содержание соответствующего элемента в процентах.  [c.186]

Буква Л в обозначении марок алюминиевых сплавов указывает, что алюминиевый сплав предназначен для литья, буква К указывает, что алюминиевый сплав предназначен для ковки и штамповки, буква Д указывает, что алюминий и его сплавы деформируемые. Цифра указывает на условный номер сплава.  [c.187]

Буквенные обозначения легирующих элементов Р — бор, Ю — алюминий, С — кремний, Т — титан, Ф— ванадий, X — хром, Г — марта нец, Н — никель, М — молибден,  [c.68]

В обозначении марки первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрами обозначают С — кремний, Г — марганец, Н — никель, М — молибден, П — фосфор, X — хром, К — кобальт, Т — титан, Ю — алюминий, Д — медь, В — вольфрам, Ф — ванадий, Р — бор, А — азот, Н — ниобий, Ц — цирконий.

[c.13]

В обозначении Ал — прокладка из алюминия, М— из меди, Я — из паронита, К — из картона, Ф — из фибры, Р — из резины. Далее указываются размеры диаметра внутреннего отверстия, диаметра наружного и толщины МН — обозначение нормалей машиностроения, все они постепенно заменяются ГОСТами или ОСТами (отраслевыми стандартами). Повторно прочитать параграф Обозначение крепежных изделий настоящего пособия.  [c.80]


Бронзы обладают высокими антифрикционными свойствами, хорошим сопротивлением коррозии, а также хорошей обрабатываемостью и литейными свойствами. В связи с этим бронзы широко применяют в подшипниках скольжения, направляющих, червячных и винтовых колесах, гайках винтовых механизмов, для изготовления арматуры и т. п. Бронзы по основному, кроме меди, компоненту делят на оловянистые, свинцовистые, алюминиевые, бериллиевые, кремнистые и др. Их обозначают буквами Бр и условными обозначениями основных компонентов А — алюминий, Б — бериллий, Ж — железо, К —кремний, Мц —марганец, Н — никель, О — олово, С — свинец, Ц — цинк, Ф — фосфор, а также цифрами, выражающими среднее содержание компонентов в процентах.
Например, Бр ОФ 10-1 обозначает бронзу с содержанием 10% олова и 1% фосфора. Фосфористую (Бр ОФ 6,5-1,5) и бериллиевую (Бр Б 2,5) бронзы применяют для изготовления трубчатых пружин, мембран, моментных пружин (волосков) и т. д. Механические свойства и области применения других марок бронз приведены в табл. 16.3.  [c.162]

Обозначения марок стали по указанному ГОСТу построены следующим образом. Первые две цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента. Легирующие элементы обозначены прописными русскими буквами Р — бор, Ю— алюминий, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Г — марганец, Н — никель, М — молибден, В — вольфрам. Цифры после букв указывают процентное содержание легирующего элемента в целых единицах. Отсутствие цифр означает, что сталь содержит до 1,5% этого элемента. Буква А в конце марки обозначает высококачественную сталь . Особо высококачественная сталь обозначается буквой Ш, которая ставится через тире в конце марки.  

[c. 329]

Согласно ГОСТ 4543—71 в обозначении марок конструкционной легированной стали первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы за цифрами означают Р — бор, Ю — алюминий, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Г — марганец, Н — никель, М — молибден, В — вольфрам. Цифры после буквы указывают примерное процентное содержание легирующего элемента в целых единицах отсутствие цифр означает, что в стали содержится до  

[c.49]

В исходном состоянии алитированный слой состоит из явно обозначенных двух зон (рис. 1). Первая зона, примыкающая к поверхности (на 1-м и последующих рисунках показана только часть этой зоны), состоит из крупных кристаллов. Во второй зоне, примыкающей к основному металлу, видны мелкодисперсные включения. Из химической топографии этого слоя видно, что зоны алитированного слоя сильно различаются между собой по химическому составу. Содержание алюминия в первой зоне слоя составляет 30%, что отвечает интерметаллидному соединению (N1, СО) А1, в котором в небольшом количестве растворены другие легирующие элементы. Вторая зона алитированного слоя сильно пересыщена тугоплавкими элементами хромом, молибденом, вольфрамом и титаном (последние три элемента на рисунке не показаны). Общая толщина алитированного слоя в исходном состоянии 30 мк.  [c.166]

Для обозначения марок хромалюминиевых сплавов используется традиционная система из букв и чисел, отличающаяся только тем, что для обозначения алюминия используется буква Ю. Так, обозначение Х23Ю5 соответствует сплаву с содержанием 23 % хрома и 5 % алюминия.  [c.128]

Согласно Государственному стандарту марки этих цветных металлов имеют следующие обозначения алюминий — АВВО, ABO, АОО, АО, А1, А2, АЗ свинец —СВ, СО, С1, С2, СЗ цинк —ЦВЧ,  [c.86]

Согласно ГОСТ 11069—64, существует алюминий особой чистоты (марка А999), высокой чистоты (марок А995, А99, А97, А95) и технической чистоты (марок А85, А8, А7, А6, А5, АО, А и АЕ). Первая буква в марке — обозначение алюминия — А. Последующие цифры указывают чистоту алюминия. Например, алюминий марки А99 содержит 99,99% AI и 0,01% примесей, а алюминий марки А8 — 99,8% А и 0,2% примесей. Алюминий высокой чистоты применяют для изготовления фольги, идущей на электрические конденсаторы и для других целей. Токоведущие детали изготавливают из алюминия технической чистоты марок А85, А8, А7 и А6. Для изготовления алюминиевых сплавов применяют алюминий марок А5, АО и А.  [c.246]

ISO (Aluminum) (Алюминий). Обозначение алюминия в соответствии с ISO стандартом.  [c.275]

Для обозначения материалов покрытия приняты следующие сокращенные обозначения алюминий — А цинк — Ц кадмий — Кд никель — Н медь — М хром — X олово->Ю серебро — Ср золото — Зл палладий— Пл родийРд латунь — Л сплав олово — цинк — ОЦ сплав олово — свинец — ОС припой оло-вянно-свинцовый 18 — ПОС 18 припой оловянно-свинцовый 30—ПОС 30 припой оловянно-свинцовый 61 — ПОС 61 фосфаты — Фос оксиды — Оке хроматы — Хр.  [c.98]


Медя е сплавы, помимо меди, содержат различные элементы, которые в марке сплава указываются соответствующим обозначением Н-никель, Мц-марганец, К-кремний, А-алюминий, Ж-железо, О-олово, 1Д-цинк, С-свинец, Ф-фосфор.[c.187]

В обозначении марки стали первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, а буквы — основную легирующую присадку. Если эта присадка превышает 1,5%, то после буквы ставят цифру, указывающую примерное содержание этого элемента в це.,1ых единицах, например Сталь 12ХН2 — хромоникелевая сталь, содержащая углерода — около 0,12%, хрома — около 1% и никеля—около 2%. Буквы за цифрами означают В — вольфрам Г — марганец М — молибден Н — никель Р — бор С — кремний Т — титан Ф — ванадий X — хром Ю — алюминий и т. д.  [c.268]

Пример условного обозначения ленты из алюминия марки А5, отожженной, толщиной 0,5 мм, шириной 100 мм и с размерами по ГОСТ 13726—68 Лента А5М-0,5X100 ГОСТ 13726—68.  [c.269]

Для легированных сталей применяют обозначения Н — никель, Г — марганец, С — кремний, Ю — алюминий, X — хром, М — молибден, В — вольфрам, Д — медь, Т — титан, Ф — ванадий. Буква А в конце обозначения означает высококачественную сталь, Ш — особовысококачественную. Цифра, стоящая справа от буквы, указывает процентное содержание легирующего элемента если содержание этого элемента не превышает 1,5%, цифра в обозначении не указывается.  [c.127]

Алюминиевые сплавы в зависимости от главных и дополнительных компонентов имеют название силумины (алюминий — магний), дюралюмины алюминий — медь — марганец), магналии (алюминий — марганец). Литейные алюминиевые сплавы АЛ2, АЛ4 и т. д., АК9, АК7, АК5М7 и т. д. предназначены для получения фасонных отливок. Обычно это детали сложной конфигурации, работающие при повышенных температурах головки цилиндров, поршни и т. п. Условное обозначение сплава, содержащего 12 % кремния Алюминий АК12 ГОСТ 2685—75 .  [c.290]

Обозначение типов электродвигателей расшифровывается следующим образом 4 — порядковый номер серии А — вид эле тродвигателя (асинхронный) И — защищенное исполнение А — станина и щиты из алюминия X — станина из алюминия и чугунные щиты цифры после этих бу в — высота оси вращения S, L, М—установочные размеры по длине корпуса А В — длина сердечника — пер-вая и вторая (длина сердечника приводится тольк > тогда, когда на одном установочном размере по длине корпуса предусмотрень две мощности) 2, 4, 6, 8, 10,  [c. 27]

Пример обозначения ЛАЖМцбб—6-3 — 2 ГОСТ 17711—80, где Л—латунь, А—алюминий, Ж — железо, Мц— марганец, число 66 указывает процентное содержание меди, б — алюминия, 3 — железа, 2 — марганца, остальное — цинк,  [c.249]

Буквенные обозначения компонентов А — алюминий, Б — берилий, Ж — железо, К — кремний, М — медь, Мц — марганец, С — свинец, Ср — серебро, Ф — фосфор, X — хром, Ц — цинк.  [c.69]

Рис. 5. Примеры обозначений а — днустороНЕШЙ шов стыкового соединения со скосом одной кромки, выполняемый электроду говой ручной сваркой при монтаже 6 — односторонний шов стыкового соединения без скоса кромок, на остающейся подкладке, выполняемый сваркой нагретым газом с присадкой (для изделий из винипласта или полиэтилена) в — двусторонний шов таврового соединения без скоса кромок, прерывистый с шахматным расположением, выполняемый плектродуговой сваркой в защитных газах по замкнутой линии катет шва 6, / 50, t = 100 мм г — двусторонний шов углового соединения без скоса кромок, выполняемый автоматической сваркой под флюсом по замкнутой линии д — односторонний шов внахлестку, выполняемый дуговой сваркой алюминия по незамкнутой линии катет [пва 5 мм е — шов, выполняемый контактной роликовой электросваркой шаг шва 6 мм ж — шов соединения внахлестку с двумя электрозаклепками диаметром 11 мм.
Бронзы обозначают буквами Бр и условными обозначениями основных компонентов, кроме меди (А — алюминий, Б — бериллий, Ж — железо, К — кремний, Мц — марганец, Н — никель, О — олово, С — свинец, Ц — цинк, Ф — фосфор), и цифрами, выражающими среднее содержание соответствующих компонентов в процентах. Например, БрОЮФ обозначает бронзу с содержанием в среднем 10 % олова и 1 % фосфора.  [c.34]

Латуни подразделяются на двойные сплавы медн с цинком, в которых содержание цинка доходит до 50 о, и многокомпонентные, имеющие в своем составе также алюминий, железо,, марганец, свинец, никель и другие добавки, повышающие механические и физические свойства латуни. Латуни обладают хорошими механическими свойствами, высоким сопротивлением коррозии, хорошо поддаются механической обработке. Их обозначают буквой Л и условным буквенным обозначением основных компонентов, а также числами, обозначающими среднее содержание меди и компонентов. Например, ЛК80-3 — кремнистая латунь, содержащая 80 меди и 3% кремния (остальное — цинк).[c.163]

В марках нержавеющих высоколегированных сталей по ГОСТ 5632—72 химические элементы обозначаются следующими буквами А — азот, В — вольфрам, Д — медь, М — молибден, Р—бор, Т — титан, Ю — алюминий, X—хром, Б — ннобнй, Г — марганец, Е — селен, Н — никель, С — кремний, Ф — ванадий, К — кобальт, Ц — цирконий. Цифры, стоящие в наименовании марки после букв, указывают, так же как и в наименовании марок конструкционных сталей, процентное содержание легирующего элемента в целых едишщах. Содержание элемента, присутствующего в стали в малых количествах, цифрами не обозначается. Цифра перед буквенным обозначением указывает на среднее или при отсутствии нижнего предела на максимальное содержание углерода в стали в сотых долях процента. Наименование марки литейной стали заканчивается буквой Л.  [c.49]


По принятым стандартам различные сплавы имеют условные обозначения, составляемые из букв и чисел. Буквы обозначают наиболее характерные элементы состава сплава, причем буква, входящая в название элемента, не всегда является первой буквой этого названия (например, Б означает ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, К — кобальт, Л — бериллий, Н — никель, Т — титан, X — хром, Ю — алюминий и т. п.), число соответствует приблизительному содержанию данного компонента в сплаве (в массовых процентах) дополнительные цифры в начале обозначения определяют повышенное (цифра 0) или пониженное количество сплава. Так, например, обозначение 0Х25Ю5 соответствует сплаву особо высокой жаростойкости с содержанием хрома около 25% и алюминия — около 5% В табл.2.2 и 2.3 приведены свойства некоторых сштавов на основе железа.  [c.37]

Название припоя, как правило, определяется металлами, входящими в него в наибольших количествах. Название припоев, содержащих драгоценные или редасие материалы даже в небольших количествах, происходят от этих металлов, В условных обозначения марок припоев первая буква П (припой), а затем идут сокращённое наименование основных компонентов и их количество в процентах. Используются следующие сокращения олово — О, сурьма — Су, свинец — С, алюминий — А, серебро — Ср и т.д.  [c.41]

Для улучшения свойств (механических, коррозионных, тепловых и др. ) сталей применяют легирующие присадки (в скобках указаны буквенные обозначения присадок в марке стали) вольфрам (В), марганец (Г), медь (Д), молибден (М), никель (Н), бор (Р), кремний (С), титан (Т), хром (X), ванадий (Ф), алюминий (Ю). Процентное содержание в стали легирующих присадок указывают цифрами после буквы (например, сталь 12Х2Н4А содержит в среднем 0,12 % углерода, 2 % хрома и 4 % никеля). По способу производства углеродистые стали подразделяют на стали обыкновенного качества и стали качественные конструкционные, а легированные стали — на качественные, высококачественные (в конце обозначения марки стали содержится буква А, например, ЗОХГСА) и особо высококачественные.  [c.272]

Являясь важнейшим и дорогостоящим (примерно в 10 раз дороже стали) антифрикционным материалом, бронзы широко применяют в подшипниках скольжения, в червячных и винтовых колесах и др. Бронзы обозначают буквами Бр, буквами, показывающими наличие основных компонентов кроме меди (А — алюминий, Б — бериллий, Ж — железо, К — кремний, О — олово, Ц — цинк, Ф — фосфор и др. ), и цифрами, показывающими среднее содержание в % соответствующих компонентов. Например, БрАЖ9 — 4 — это обозначение марки бронзы со средним содержанием алюминия 9 % и железа 4 %.  [c.276]

Рнс. 214, Коррозионная стойкость алюминия и алюмянневызс сплавов в азотной кислоте при 50 °С (обозначения —[c.24]

В композите нержавеющая сталь — алюминий связь между матрицей и упрочнителем непосредственно после диффузионной сварки обычно бывает механического типа значит, поперечное нагружение приводит к ее разрушению. Герберих [12], считая модель пластичной полоски Райса [39] реалистичной, предложил принимать за высоту полоски h расстояние между рядами волокон,, обозначенное на рис. 19 как X —d. Поскольку  [c.289]

Маркировка алюминиевых сплавов

Маркировка ГОСТ 1583-89

АК12 (АЛ2) белой, зеленой, зеленой
АК9 (АК9) белой, желтой
АК9ч (АЛ4) коричневый треуг.
АК9пч (АЛ4-1) два зеленых треуг.
АК8 (АЛ34) два желтых круга
АК9с белой, желтой, желтой
АК7 (АК7) белой, красной
АК7П (АК7п) белой, красной, красной
АК7ч (АЛ9) желтый треуг.
АК7пч (АЛ9-1) два зеленых креста
АК10Су (АК10су) черной
АК5М (АЛ5) белой, черной, белой
АК5Мч (АЛ5-1) красной, синей, синей
АК5М2 (АК5М2) черной, синей
АК5М2 цинк до 0.5% черной, черной
АК5М2П (АК5М2п) черной, синей, красной
АК6М2 (АК6М2) два синих креста
АК8М (АЛ32) два зеленых треуг.
АК5М4 (АК5М4) черной, синей, синей
АК5М7 (АК5М7) черной, красной
АК8М3 (АК8М3) белой, синей
АК8М3ч (ВАЛ8) два белых креста
АК9М2 (АК9М2) белой, желтой, белой
АК12М2 (АК11М2,
АК12М2,АК12М2р)
два красных креста
АК12ММгН (АЛ30) белой, черной, черной
АК12М2МгН (АЛ25) белой, черной
АК21М2,5Н2,5 (ВКЖЛС-2) черной, черной, черной
АМ5 (АЛ19) белый треуг.
АМ4,5Кд (ВАЛ10) синий треуг.
АМг4К1,5М (АМг4К1,5М1) красной, желтой, желтой
АМг5К (АЛ13) коричневый круг
АМг5Мц (АЛ28) зеленый крест
АМг6л (АЛ23) белый крест
АМг6лч (АЛ23-1) желтый крест
АМг10 (АЛ27) черной, черной, синей
АМг11 (АЛ22) красный крест
АМг7 (АЛ29) зеленой, красной
АК7Ц9 (АЛ11) белой, белой, зеленой
АК9Ц6 (АК9Ц6р) синей, синей, синей
АЦ4Мг (АЛ24) черный крест
АК12ч (СИЛ-1) красная буква «С»
АК12пч (СИЛ-0) белая буква «С»
АК12оч (СИЛ-00) синяя буква «С»

Обозначение алюминиевых сплавов.

Статьи компании «»МАСТЕРС» ТОРГОВО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ»

Алюминиевая промышленность европейских стран согласно стандарта EN 573-3 использует систему четырехзначного индекса для обозначения своих алюминиевых сплавов. 
Как указано ниже, первая цифра указывает на сплав группы в соответствии с основными легирующими элементами. 1ххх серии в этой группе содержание минимальная алюминия составляет 99%, и там нет основного легирующего элемента. Вторая цифра указывает изменения в примесных пределах. Если вторая цифра равна нулю, нет специального контроля для отдельных примесей. Цифры от 1 до 9, которые назначены последовательно по мере возрастания, указывают специальную регламентацию одного или более специальных легирующих елементов. Последние две цифры указывают конкретное минимального содержания алюминия. Хотя абсолютное минимальное содержание алюминия в этой группе составляет 99%, минимум для определенных сортов выше, чем 99%, а последние две цифры представляют сотые доли процента по сравнению с 99.  Таким образом, 1030 будет указывать 99,30% Минимальная алюминия. без специального контроля на отдельных примесей. Обозначения 1130, 1230, 1330, и др .. показывают той же чистоты с особым контролем на одном или нескольких примесей. Точно так же 1100 указывает минимальное содержание алюминия в 99,00% с индивидуальным контролем примесей. 2xxx через 9xxx серии Крупный легирующие элементы, указанную в первой цифре, а именно:
 

Обозначение по EN 573-3

Основной легирующие элемент

аналоги по ГОСТ 11739 ГОСТ 12697

2xxx 

Медь

Дюрали (Д16-Д20), сплавы АК

3xxx

Марганец

Сплавы АМц

4xxx

Кремний

Силикаты

5xxx

Магний

Сплавы АМг1-АМг6

6ххх

Магний + Кремний

Сплавы АД31-АД35, АВ

7ххх

Цинк

Сплавы В93-В95

8ххх

Другой элемент

Сплавы изготавливаются по спецзаказу

9ххх

Неиспользованные серии


Вторая цифра указывает модификацию сплава.  Если вторая цифра равна нулю. это указывает на оригинальный сплав: цифры от 1 до 9, которые присваиваются последовательно, указать изменения сплава. Последние две цифры не имеют особого значения, и служат лишь для определения различных сплавов в группе. 

Экспериментальные сплавы —  обозначены в соответствии с четырехзначным системы, но они имеют префикс буквой X. префикс убирают, когда сплав становится стандартом. Во время разработки, и, прежде чем они обозначены как экспериментальные, новые сплавы с указанием серийных номеров, присвоенных их создателей. Использование серийного номера прекращается, когда число X присваивается.

 

СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

       

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ     

Содержание

— классификация сплавов

— физические свойства

— коррозионные свойства

— механические свойства

— круглый и профильный алюминиевый прокат

— плоский алюминиевый прокат

— интересные интернет-ссылки

          Классификация алюминиевых сплавов.

        Алюминиевые сплавы условно делятся на литейные (для производства отливок) и деформируемые (для производства проката и поковок). Далее будут рассматриваться только деформируемые сплавы и прокат на их основе. Под алюминиевым прокатом подразумевают прокат из алюминиевых сплавов и технического алюминия (А8 – А5, АД0, АД1).  Химический состав деформируемых сплавов общего применения приведен в ГОСТ 4784-97 и ГОСТ 1131.

     Деформируемые сплавы разделяют по способу упрочнения: упрочняемые давлением (деформацией) и термоупрочняемые.

     Другая классификация основана на ключевых  свойствах: сплавы низкой, средней или высокой прочности, повышенной пластичности, жаропрочные, ковочные и т.д.

     В таблице систематизированы наиболее распространенные деформируемые сплавы с краткой характеристикой основных свойств присущих для каждой системы. Маркировка дана по ГОСТ 4784-97 и международной классификации ИСО 209-1.

 
Характеристика сплавовМаркировкаСистема легированияПримечания

СПЛАВЫ УПРОЧНЯЕМЫЕ ДАВЛЕНИЕМ (ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЕ)

Сплавы низкой прочности

 и высокой пластичности,

 свариваемые, коррозионносойкие

АД0

1050А

Техн. алюминий без легирования

Также АД, А5, А6, А7

АД1

1230

АМц

3003

 

Al – Mn

Также

ММ (3005)

Д12

3004

Сплавы средней прочности

 и высокой пластичности,

 свариваемые, коррозионносойкие

АМг2

5251

 Al – Mg

(Магналии)

Также АМг0. 5, АМг1, АМг1.5АМг2.5

АМг4 и т.д.

АМг3

5754

АМг5

5056

АМг6

ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЕ  СПЛАВЫ

Сплавы средней прочности и высокой пластичности

свариваемые

АД31

6063

 Al-Mg-Si

(Авиали)

 

Также

АВ (6151)

АД33

6061

АД35

6082

 Сплавы нормальной прочностиД1

2017

 Al-Cu-Mg

(Дюрали)

 Также В65,

 Д19, ВАД1

Д16

2024

Д18

2117

Свариваемые сплавы нормальной прочности1915

7005

 

Al-Zn-Mg

 
1925

Высокопрочные сплавы

В95

Al-Zn-Mg-Cu

Также В93
 

Жаропрочные сплавы

АК4-1

Al-Cu-Mg-Ni-Fe

Также АК4

1201

2219

Al-Cu-Mn

Также Д20

 Ковочные сплавыАК6

 

Al-Cu-Mg-Si

 
АК8

2014

    Состояния поставки                                                                                                                                      Сплавы, упрочняемые давлением,  упрочняются только  холодной деформацией (холодная прокатка или волочение). Деформационное упрочнение приводит к увеличению прочности и твердости, но уменьшает пластичность. Восстановление пластичности достигается рекристаллизационным отжигом. Прокат из этой группы сплавов имеет следующие состояния поставки, указываемые в маркировке полуфабриката:   

1)  не имеет обозначения — после прессования или горячей прокатки без термообработки  

2)  М  —  отожженное

3)  Н4 —  четвертьнагартованное

4)  Н2  — полунагартованное

5)  Н3  — нагартованное на 3/4

6)  Н    — нагартованное

 

       Полуфабрикаты из термоупрочняемых сплавов упрочняются путем специальной термообработки. Она заключается в закалке с определенной температуры и последующей выдержкой в течение некоторого времени при другой температуре (старение). Происходящее при этом изменение структуры сплава,  увеличивает прочность, твердость без потери пластичности. Существует несколько вариантов термообработки. Наиболее распространены следующие состояния поставки термоупрочняемых сплавов, отражаемые в маркировке проката:  

1)  не имеет обозначения — после прессования или горячей прокатки без термообработки 

2)  М  —  отожженное

3)  Т    —  закаленное и естественно состаренное (на максимальную прочность)

4)  Т1  —  закаленное и искусственно состаренное (на максимальную прочность)

      Для некоторых сплавов производится термомеханическое упрочнение, когда нагартовка осуществляется после закалки. В этом случае в маркировке присутствует ТН или Т1Н. Другим режимам старения соответствуют состояния Т2, Т3, Т5. Обычно им соответствует меньшая прочность, но большая коррозионная стойкость или вязкость разрушения.

      Приведенная маркировка состояний соответствует российским ГОСТам.

 

       Физические свойства алюминиевых сплавов.    

      Плотность алюминиевых сплавов незначительно отличается от плотности чистого алюминия (2.7г/см3). Она изменяется от 2.65 г/см3 для сплава АМг6 до 2.85 г/см3 для сплава В95.

      Легирование практически не влияет на величину модуля упругости и модуля сдвига. Например, модуль упругости упрочненного дуралюминия Д16Т  практически равен модулю упругости чистого алюминия А5 (Е=7100 кгс/мм2). Однако, за счет того, что предел текучести сплавов в несколько раз превышает предел текучести чистого алюминия, алюминиевые сплавы уже могут использоваться в качестве конструкционного материала с разным уровнем нагрузок (в зависимости от марки сплава и его состояния).

      За счет малой плотности удельные значения предела прочности,  предела текучести и модуля упругости (соответствующие величины, поделенные на величину плотности) для прочных алюминиевых сплавов сопоставимы с соответствующими значениями удельных величин для стали и титановых сплавов.  Это позволяет высокопрочным алюминиевым сплавам конкурировать со сталью и титаном, но только до температур не превышающих 200 С.

      Большинство  алюминиевых сплавов  имеют худшую электро- и теплопроводность,  коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с чистым алюминием.

       Ниже в таблице приведены значения твердости, тепло- и электропроводности для нескольких сплавов в различных состояниях. Поскольку значения твердости коррелируют с величинами предела текучести и предела прочности, то эта таблица дает представление о порядке и этих величин.

       Из таблицы видно, что сплавы с большей степенью легирования имеют заметно меньшую электро- и теплопроводность, эти величины также существенно зависят от состояния сплава (М, Н2, Т или Т1):


   марка

        твердость,

                НВ

  электропроводность в

 % по отношению к меди

    теплопроводность

              в кал/оС

   М  Н2 
  Н,Т(Т1) 
    М   Н2 Н, Т(Т1)
     М    Н2  Н, Т(Т1) 
 А8 — АД0 
  25  
       35   60    0. 52 
  
     АМц
  30  40      55   50   40   0.45  0.38 
 
    АМг2
  45  60    35          30
  0.34      0.30
    АМг5
  70     30    0.28  
    АД31
        80   55          55  0. 45  
     Д16
  45     105   45          30  0.42     0.28
     В95      150           30      0.28

 

Из таблицы видно, что только сплав АД31 сочетает высокую прочность и высокую электропроводность. Поэтому «мягкие» электротехнические шины производятся из АД0, а «твердые» — из АД31 (ГОСТ 15176-89). Электропроводность этих шин составляет (в мкОм*м):

0,029 – из АД0   (без термообработки, сразу после прессования)

0,031 – из АД31 (без термообработки, сразу после прессования)

0. 035 – из АД31Т (после закалки и естественного старения)

 

      Теплопроводность многих сплавов (АМг5, Д16Т, В95Т1) вдвое ниже, чем у чистого алюминия, но все равно она выше, чем у сталей.

       Коррозионные свойства. 

     Наилучшие коррозионные свойства имеют сплавы АМц, АМг, АД31, а худшие – высоко-прочные сплавы Д16, В95, АК. Кроме того   коррозионные свойства термоупрочняемых сплавов существенно зависят от режима закалки и старения. Например сплав Д16 обычно применяется в естественно-состаренном состоянии (Т). Однако свыше 80оС его коррозионные свойства значительно ухудшаются и для использования при больших температурах часто применяют искусственное старение, хотя ему соответствует меньшая прочность и пластичность (чем после естественного старения). Многие прочные термоупрочняемые сплавы подвержены коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии.

       Свариваемость.

    Хорошо свариваются всеми видами сварки  сплавы АМц и АМг.   При сварке нагартованного проката в зоне сварочного шва происходит отжиг, поэтому прочность шва соответствует прочности основного материала в отожженном состоянии.

    Из термоупрочняемых сплавов хорошо свариваются авиали, сплав 1915. Сплав 1915 относится к самозакаливающимся, поэтому сварной шов со временем приобретает прочность основного материала. Большинство других сплавов свариваются только точечной сваркой. 

       Механические свойства.

       Прочность сплавов АМц и АМг возрастает (а пластичность уменьшается) с увеличением степени легирования. Высокая коррозионная стойкость и свариваемость определяет их применение в конструкциях малой нагруженности. Сплавы АМг5 и АМг6 могут использоваться в средненагруженных конструкциях.  Эти сплавы упрочняются только холодной деформацией, поэтому свойства изделий из этих сплавов определяются  состоянием полуфабриката, из которого они были изготовлены.

       Термоупрочняемые сплавы позволяют производить упрочнение деталей после их изготовления если исходный полуфабрикат не подвергался термоупрочняющей обработке.

      Наибольшую прочность после упрочняющей термообработки (закалка и старение) имеют сплавы Д16, В95, АК6, АК8, АК4-1 (из доступных в свободной продаже).

 Самым распространенным сплавом является Д16. При комнатной температуре он уступает многим сплавам по статической прочности, но имеет наилучшие показатели конструкционной прочности (трещиностойкость). Обычно применяется в естественно состаренном состоянии (Т). Но свыше 80 С начинает ухудшаться его коррозионная стойкость. Для использования сплава при температурах 120-250 С изделия из него подвергают искусственному старению. Оно обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и больший предел текучести по сравнению с естественно-состаренным состоянием.

    С ростом температуры прочностные свойства сплавов меняются в разной степени, что определяет их разную применимость в зависимости от температурного диапазона.

    Из этих сплавов до 120 С наибольшие пределы прочности и текучести имеет В95Т1. Выше этой температуры он уже уступает сплаву Д16Т. Однако, следует учитывать, что В95Т1 имеет значительно худшую конструкционную прочность, т.е. малую трещиностойкость, по сравнению с Д16. Кроме того В95 в состоянии Т1 подвержен коррозии под напряжением. Это ограничивает его применение в изделиях, работающих на растяжение. Улучшение коррозионных свойств и существенное улучшение трещиностойкости достигается в изделиях обработанных по режимам Т2 или Т3.

  При температурах 150-250 С большую прочность имеют Д19, АК6, АК8.  При больших температурах (250-300 С) целесообразно применение других сплавов —  АК4-1, Д20, 1201. Сплавы Д20 и 1201 имеют самый широкий температурный диапазон применения (от криогенных -250 С до +300 С) в условиях высоких нагрузок.

     Сплавы АК6 и АК8 пластичны при высоких температурах, что позволяет использовать их для изготовления поковок и штамповок. Сплав АК8 характеризуется большей  анизотропией механических свойств, у него меньше трещиностойкость, но он сваривается лучше, чем АК6.

    Перечисленные высокопрочные сплавыт  плохо свариваются и имеют низкую коррозионную стойкость. К свариваемым термоупрочняемым сплавам с нормальной прочностью относится сплав 1915.  Это самозакаливающийся сплав (допускает закалку со скоростью естественного охлаждения), что позволяет обеспечить высокую прочность сварного шва. Сплав 1925, не отличаясь от него по механическим свойствам, сваривается хуже. Сплавы 1915 и 1925 имеют большую прочность, чем АМг6 и не уступают ему  по характеристикам сварного шва.

     Хорошо свариваются, имеют высокую коррозионную стойкость сплавы средней прочности — авиали (АВ, АД35, АД31,АД33).        

 

        АЛЮМИНИЕВЫЙ ПРОКАТ.

    Из алюминия и его сплавов производятся все  виды проката – фольга, листы, ленты, плиты, прутки, трубы, проволока.  Следует иметь в виду, что для многих термоупрочняемых сплавов имеет место «пресс-эффект» — механические свойства  прессованных изделий выше, чем у горячекатаных (т.е. круги имеют лучшие показатели прочности, чем листы).   

 

     Прутки, профили, трубы

    Прутки из термоупрочняемых сплавов поставляются в состоянии «без термообработки» или в упрочненном состоянии (закалка с последующим естественным или искусственным старением). Прутки из термически неупрочняемых сплавов производятся прессованием и поставляются в состоянии «без термообработки».

    Общее представление о механических свойствах алюминиевых сплавов дает гистограмма, на которой представлены гарантированные показатели для прессованных прутков при нормальных температурах:

 

    

          

      Из всего приведенного многообразия в свободной продаже всегда имеются прутки из Д16, причем круги диаметром до 100 мм включительно обычно поставляются в естественно состаренном состоянии (Д16Т). Фактические значения (по сертификатам качества) для них составляют:  предел текучести ?0.2 = (37-45), предел прочности при разрыве ?в = (52-56), относительное удлинение ?=(11-17%). Обрабатываемость прутков из Д16Т очень хорошая,  у прутков Д16 (без термообработки) обрабатываемость заметно хуже. Их твердость соответственно  105 НВ и 50 НВ. Как уже отмечалось, деталь, изготовленная из Д16 может быть упрочнена закалкой и естественным старением.   Максимальная прочность после закалки достигается на 4-е сутки.

     Поскольку дуралюминиевый сплав Д16 не отличается хорошими коррозионными свойствами, желательна дополнительная защита изделий из него анодированием или нанесением лако-красочных покрытий. При эксплуатации при температурах выше 80-100 С проявляется склонность к межкристаллитной коррозии.

     Необходимость дополнительной защиты от коррозии относится и к другим высокопрочным сплавам (Д1, В95, АК).

     Прутки из АМц и АМг обладают высокой коррозионной стойкостью, допускают возможность дополнительного формообразования горячей ковкой (в интервале 510-380оС).

     

      Разнообразные профили широко представлены из сплава АД31 с различными вариантами термообработки. Применяются для конструкций невысокой и средней прочности, а также для изделий декоративного назначения.

      Прутки, трубы и профили из АД31 имеют высокую общую коррозионную стойкость, не склонны к коррозии под напряжением. Сплав хорошо сваривается точечной, роликовой и аргонно-дуговой сваркой.  Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного материала.  Для повышения прочности сварного шва необходима специальная термообработка.

      Уголки производятся в основном из АД31, Д16 и АМг2.

 

      Трубы производятся  из большинства сплавов, представленных на рисунке.  Они поставляются в состояниях без термообработки (прессованные), закаленные и состаренные, а также отожженные и нагартованные. Параметры их механических свойств примерно соответствуют, приведенным на гистограмме. При выборе материала труб кроме прочностных характеристик учитывается его коррозионная стойкость и свариваемость. Наиболее доступны трубы из АД31. 

             Наличие кругов, труб и уголков — см. на странице сайта «Алюминиевые круги, трубы и уголки»

 

       Плоский алюминиевый прокат.

       Листы общего назаначения производятся по ГОСТ 21631-76, ленты — по ГОСТ 13726-97, плиты по ГОСТ 17232-99.

      Листы из сплавов с пониженной или низкой коррозионной устойчивостью (АМг6, 1105, Д1, Д16, ВД1, В95) плакируются. Химический состав плакирующего сплава обычно соответствует марке АД1, а толщина слоя составляет  2 – 4% от номинальной толщины листа.

      Плакирующий слой обеспечивает электрохимическую защиту основного металла от коррозии. Это означает, что коррозионная защита  металла обеспечивается даже при наличии механических повреждений защитного слоя (царапины). 

      Маркировка листов включает в себя: обозначение марки сплава + состояние поставки +  вид плакировки (если она присутствует). Примеры маркировки:

А5         —  лист марки А5 без плакировки и термообработки

А5Н2     — лист марки А5 без плакировки, полунагартованный

АМг5М — лист марки Амг5 без плакировки, отожженный

Д16АТ  — лист марки Д16 с нормальной плакировкой, закаленный и естественно  состаренный.

 

    На гистограмме приведены основные характеристики механических свойств листов в различных состояниях поставки для наиболее используемых марок. Состояние «без термообработки» не показано. В большинстве случаев  величины предела текучести и предела прочности  такого проката близки к соответствующим значениям для отожженного состояния, а пластичность ниже. Плиты выпускаются в состоянии «без термообработки». 

    

 

Из рисунка видно, что выпускаемый ассортимент листов дает широкие возможности для выбора материала по прочности, пределу текучести и пластичности с учетом коррозионной стойкости и свариваемости.Для ответственных конструкций из прочных сплавов обязательно учитывается трещиностойкость и характеристики сопротивления усталости.

       Листы из технического алюминия (АД0, АД1, А5-А7).

     Нагартованные и полунагартованные листы используются для изготовления ненагружен-ных конструкций, резервуаров (в т.  ч. для криогенных температур),  требующих обеспечения высокой коррозионной стойкости и допускающих применение сварки. Они используются также для изготовления  вентиляционных коробов,  теплоотражающих экранов (отражательная способность алюминиевых листов достигает 80%), изоляции теплотрасс.

     Листы в мягком состоянии используются для уплотнения неразъемных соединений. Высокая пластичность  отожженных листов позволяет производить изделия глубокой вытяжкой.

     Технический алюминий отличается высокой коррозионной устойчивостью во многих средах (см. страницу «Свойства алюминия»). Однако, за счет разного содержания примесей в перечисленных марках, их антикоррозионные свойства в некоторых средах всё-таки различаются. 

     Алюминий  сваривается всеми методами. Технический алюминий и его сварные соединения обладают высокой коррозионной стойкостью к межкристаллитной, расслаивающей коррозии и не склонны к коррозионному растрескиванию.

      Кроме листов, изготавливаемых по ГОСТ21631-76, в свободной продаже имеются листы, произведенные по Евростандарту, с маркировкой 1050А. По химическому составу они соответствуют марке АД0. Фактические параметры (по сертификатам качества) механических свойств составляют (для  листов 1050АН24): предел текучести ?0. 2 = (10.5-14), предел прочности при разрыве ?в=(11.5-14.5), относительное удлинение ?=(5-10%), что соответствует полунагартованному состоянию (ближе к нагартованному). Листы с маркировкой 1050АН0 или 1050АН111 соответствуют отожженному состоянию.

          Листы (и ленты) из сплава 1105.    

Из-за пониженной коррозионной стойкости изготавливается плакированным.  Широко применяется для изоляции теплотрасс, для изготовления малонагруженных деталей, не требующих высоких коррозионных свойств. 

      Листы из сплава АМц.

      Листы из сплава АМц хорошо деформируются в холодном и горячем состояниях. Из-за невысокой прочности (низкого предела текучести) используются для изготовления только малонагруженных конструкций. Высокая пластичность  отожженных листов позволяет производить из них малонагруженные изделия глубокой вытяжкой.

    По коррозионной стойкости АМц практически не уступает техническому алюминию. Хорошо свариваются аргонно-дуговой, газовой и контактной сваркой. Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного металла.  

      Листы из сплавов АМг.

      Чем больше содержание магния в сплавах этой группы, тем они прочнее , но менее пластичны.

      Механические свойства.

      Наиболее распостранены листы из сплавов АМг2 (состояния М, Н2, Н) и АМг3 (состояния М и Н2), в том числе рифленые.  Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 хорошо деформируются и в горячем и в холодном состоянии. Листы обладают удовлетворительной штампуемостью. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов. Листы этих марок применяются для конструкций средней нагруженности.

     Листы из АМг6 и АМг6 в упрочненном состоянии не поставляются.  Применяются для конструкций повышенной нагруженности.

            Коррозионная стойкость.      Сплавы АМг отличаются высокой коррозионной стойкостью в растворах кислот и щелочей.      Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 имеют высокую коррозионную стойкость к основным видам коррозии как  в отожженном так и в нагартованном состонии.

     Сплавы АМг5, АМг6 склонны к коррозии под напряжением и межкристаллитной коррозии. Для защиты от коррозии листы и плиты из этих сплавов плакируются, а заклепки из АМг5п ставят только анодированными.

       Свариваемость.

      Все сплавы АМг хорошо свариваются аргоннодуговой сваркой, но характеристики сварного шва зависят от содержания магния. С ростом его содержания уменьшается коэффициент трещинообразования,  возрастает пористость сварных соединений.

    Сварка нагартованных листов устраняет нагартовку в зоне термичес-кого влияния сварного соединения, механические свойства в этой зоне соответствуют свойствам  в отожженном состоянии. Поэтому сварные соединения нагартованных листов АМг имеют меньшую прочность по сравнению с основным материалом.

     Сварные соединения АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой стойкостью против коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости сварного шва АМг5 и АМг6 требуется специальная термообработка.

 

      Листы и плиты из Д1, Д16, В95.

      Высокопрочные сплавы Д1, Д16, В95 имеют низкую устойчивость к коррозии. Поскольку листы из них используются в конструкционных целях, то для коррозинной защиты они плакируются слоем технического алюминия. Следует помнить, что технологические нагревы плакированных листов из сплавов, содержащих медь (например Д1, Д16), не должны даже кратковременно превышать 500 С.

     Наиболее распространены листы из дуралюминия Д16. Фактические значения механических параметров для листов из Д16АТ (по сертификатам качества) составляют:  предел текучести ?0.2 = (28-32), предел прочности при разрыве ?в= (42-45), относительное удлинение ?=(26-23%).

    Сплавы этой группы свариваются точечной сваркой, но не свариваются плавлением. Поэтому основной способ их соединения — заклепки. Для заклепок используется проволока из Д18Т и В65Т1. Сопротивление срезу для них соответственно 200 и 260  МПа.

         Из толстолистового проката доступны плиты из Д16 и В95. Плиты поставляются в состоянии «без термообработки», но  возможно термоупрочнение уже готовых деталей после их изготовления. Прокаливаемость Д16 допускает термоупрочнение деталей сечением до 100-120 мм. Для В95 этот показатель составляет 50-70 мм.

 

      Листы и плиты из В95 имеют большую (по сравнению с Д16) прочность при работе на сжатие.

 

      Наличие листов и плит — см. на странице сайта «Алюминиевые листы» 

 ********************    

  Выше кратко рассмотрены свойства алюминиевых сплавов общего назначения. Для специальных целей применяются или другие сплавы, или более чистые варианты сплавов Д16 и В95. Чтобы представить многообразие специальных сплавов, применяемых в авиа-ракетной технике, стоит зайти на сайт http://www.viam.ru.

Подход к выбору материалов для корабля «Буран» интересно отражен на сайте http://www.buran.ru/htm/inside. htm 

Очень интересные материалы об истории создания и применении алюминиевых сплавов в масштабных проектах СССР содержатся в воспоминаниях академика Фридляндера:

http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/2004/ALLOYS.HTM
http://www.arcan7.ru/library/articles/230.html 
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/02_01/FRID.HTM
http://scilib.narod.ru/Avia/Fridlyander/contents.htm 

 

                                                                         На главную

 

 

 

 

Типы алюминия

Алюминий – широко используемый во фрезеровании металл. Существует несколько типов на выбор, подходящих для использования в разных проектах.

Алюминиевый сплав 1100¹ (так называемый чистый алюминий) не подвержен воздействию коррозии, а также химических веществ, имеет низкую стоимость и легко сваривается. Он широко используется для производства химического оборудования, лопастей вентиляторов и в качестве листового металла.

Алюминиевый сплав 2014 (Al-Cu4SiMg²) АК8³ — используется при изготовлении частей различных машин и агрегатов, таких высоконагруженных деталей самолетов, грузовых автомобилей или других транспортных средств, а так же для деталей, работающих в условиях криогенных температур.

Сплав 2024 (Al-Cu4Mg1) Д16 — также используется при изготовлении корпусов и металлоконструкций, имеет высокую прочность и хорошую обрабатываемость, сохраняя в то же время высокую сопротивляемость воздействию коррозии. Эти свойства делают 2024 сплав идеально подходящим для крупногабаритного оборудования, такого как колёса грузовиков, а также для рекреационного оборудования и мелких предметов, таких как заклепки и винты. Д16 может использоваться для деталей, работающих при температурах до -230 °C.

3003 (Al-Mn1Cu) АМЦ — является материалом общего назначения, он также легко свариваемый как и 1100, но более прочный. Он применяется в изготовлении примерно того же самого оборудования, что и 1100, но вместе с тем из него также делают различные кухонные принадлежности и посуду. АМЦ используется для изготовления сварных баков, бензо и маслопроводов, радиаторов и т.д; имеет высокую коррозионную стойкость.

5052 (Al-Mg2,5) АМг2 — ещё прочнее, чем 3003, что позволяет использовать его в морских условиях, и при этом сохраняя все преимущества слабых алюминиевых сплавов. Благодаря боле высокой прочности, по сравнению с более чистыми сплавами алюминия, АМг2 чаще применяется в качестве материала для дверных и оконных профилей, а также других лёгких сборных или сварных конструкций. При этом он также лёгок и удобен в работе, как и более чистые сплавы.

6061-ый (Al-Mg1SiCu) АД33 — легко сваривается, пластичен и устойчив к коррозии вкупе с впечатляющей прочностью. Он широко используется в производстве транспортных средств, мебели, в архитектурных конструкциях, и даже как простой листовой металл.

Несмотря на существование гораздо более широкого спектра различных алюминиевых сплавов, всё же упомянутые выше являются одними из наиболее распространённых и чаще всего используемых при фрезеровании.

Обработка алюминия может оказаться непростой задачей, но есть некоторые приёмы, которые вы можете применить, и всё пройдёт гладко. Существуют концевые фрезы, которые разработаны специально для работ по алюминию. Алюминий сам по себе очень мягкий и очень “липкий” металл, во время резки сильно забивает стружкой режущий инструмент. Фрезы по алюминию сделаны таким образом, чтобы этот эффект минимизировался. Высокие углы наклона линий зубьев таких фрез специально так сделаны, чтобы обрабатывать алюминий с максимальной производительностью. Использование положительных осевых углов наклона до 20 градусов и радиальных до 25 градусов — обычное дело. Инструмент с большим наклоном спирали (около 45 градусов) также является неплохим вариантом. Такой большой угол наклона спирали помогает удалять стружку из рабочей области, а также смягчит удар во время первого соприкосновения фрезы с обрабатываемой заготовкой. Использование фрез с малым числом канавок, например, однозубых или двухзубых даст больше места для стружки, что также препятствует забиванию стружкой фрезы. Диаметр сердцевины в размере 50% и ниже от диаметра фрезы также помогает лёгкому отводу стружки. Раскалённая алюминиевая стружка любит прилипать к инструменту, и обязательно будет стараться прилипнуть к вашей заготовке, поэтому её необходимо своевременно удалять. Оперативному удалению стружки может поспособствовать использование охлаждающей жидкости, которая в то же время поможет поддерживать температуру режущего инструмента в пределах рабочей нормы. Охлаждающую жидкость подают как методом распыления, так и струёй под давлением. С точки зрения удаления стружки струйная подача является более предпочтительной. Существует концевой инструмент, покрытый гладким напылением, уменьшающим трение поверхности канавки, что тоже снижает налипание стружки. Например такое износостойкое покрытие, типа CC AluSpeed® (TiB2  — диборид титана) фрез по алюминию, позволяет алюминиевой стружке скользить по поверхности фрезы без прилипания и теплопередачи.
Работая с алюминием, следует помнить три основных момента:
  • По возможности использовать режущий инструмент, специально разработанный для алюминия;
  • Использовать станок, со скоростью подачи и оборотов в минуту, которые достаточно высоки для алюминия;
  • Убедиться, что стружка своевременно отводится из рабочей области.
Имея вышеизложенное в виду, вы сможете получить наилучшие результаты в виде качественных изделий при работе с алюминием!

¹ Международное обозначение сплавов Алюминиевой ассоциации = Aluminium Association (AA), США;
² обозначение сплавов алюминия по ISO R209;
³ обозначение сплавов алюминия в России.

Алюминий в чушках | ООО “Урал-Олово”

Алюминий в чушках

ГОСТ 11069-2001

Марка: А0, А35, А5, А6, А7, А8, А85

Форма выпуска: чушка

Вес чушки: 10-15 кг

Алюминий — мягкий металл серебристо-белого цвета, относится к группе легких металлов, третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния) и первый по распространённости в земной коре среди металлов. Массовая концентрация алюминия в земной коре оценивается от 7,45% до 8,14%.Температура плавления алюминия составляет 658-660 градусов Цельсия, является среднеплавким металлом. Алюминий хорошо проводит тепло и ток, а так же активно взаимодействует с кислородом, в случае повреждения поверхностной пленки оксида алюминия подвержен коррозии.

Используется во всех отраслях промышленности, где используется металл, начиная с производства пищевой посуды и заканчивая созданием фюзеляжей космических кораблей. Главные свойства металла — высокая теплопроводность, ковкость и пластичность, устойчивость к образованию коррозии, небольшой вес и низкое омическое сопротивление. Что напрямую зависит от процентного содержания примесей, входящих в состав алюминия, а также от технологии получения или обогащения. В соответствии с этим выделяют основные виды алюминия.

Химический состав алюминия по ГОСТ 11069-2001:

Марка

Примесь, не более

Кремний

Железо

Медь

Марганец

Магний

Цинк

Галлий

Титан

Прочие примеси (каждой в отдель
ности)

Алюминий, не менее
Алюминий высокой чистоты
А995 0,0015 0,0015 0,001 0,001 0,001 0,001 0,0030 0,001 0,001 99,995
А99 0,003 0,003 0,0020 0,002 0,0010 0,003 0,0030 0,002 0,001 99,99
А98 0,006 0,006 0,0020 0,002 0,002 0,003 0,003 0,002 0,001 99,98
А97 0,015 0,015 0,005 0,002 0,005 0,003 0,003 0,002 0,002 99,97
А95 0,020 0,025 0,010 0,002 0,005 0,005 0,003 0,002 0,005 99,95
Алюминий технической чистоты
А85 0,06 0,08 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03 0,008 0,02 99,85
А8 0,10 0,12 0,01 0,02 0,02 0,04 0,03 0,01 0,02 99,80
А7 0,15 0,16 0,01 0,03 0,02 0,04 0,03 0,01 0,02 99,70
А7Е 0,08 0,20 0,01 - 0,02 0,04 0,03 0,011) 0,02 99,70
А7Э 0,10 0,20 0,01 0,03 - 0,03 0,04 0,012) 0,03 99,70
А6 0,18 0,25 0,01 0,03 0,03 0,05 0,03 0,02 0,03 99,60
А5Е 0,10 0,353) 0,02 - 0,03 0,04 0,03 0,0151) 0,02 99,50
А5 0,25 0,30 0,02 0,05 0,03 0,06 0,03 0,02 0,03 99,50
А35 0,65 Si + Fe4) 0,05 0,05 0,05 0,10 - 0,02 0,03 99,35
А0 0,95 Si + Fe4) 0,05 0,05 0,05 0,10 - 0,02 0,03 99,00

Классификация и виды алюминия и его сплавов: 

  • Первичный алюминий. Получают путем обработки бокситовой руды. В природе металл в чистом виде не встречается ввиду его высокой химической активности. Марки: А0, А5, А6, А7 и прочие.
  • Технический алюминий. Металл с содержанием инородных примесей менее 1%. Очень часто его также называют нелегированным. Технические марки алюминия классифицируются по ГОСТ 4784-97. Из-за отсутствия в составе легирующих частиц на поверхности металла образуется защитная оксидная пленка, вследствие чего технический алюминий обладает высокой антикоррозионной стойкостью. Марки: АД, АД1, АД00, АДС и прочие.
  • Деформируемый алюминий. К нему относят сплав, который подвергают горячей и холодной обработке давлением: прокату, прессованию, волочению и другим видам. В результате пластических деформаций из него получают полуфабрикаты различного продольного сечения и диаметра: алюминиевый пруток, лист, ленту, плиту, профиль. Марки: АМг2, Д18, АМцС, ВД17 и прочие.
  • Литейный алюминий. Алюминий литейных марок используются для производства фасонных изделий. Главной его особенностью является сочетание высокой удельной прочности с низкой плотностью, что позволяет отливать изделия сложных форм без образования трещин, а для повышения эксплуатационных характеристик изделий, его подвергают различным видам термической обработки. Марки: АК12пч, АЛ23-1, АЛ-32, АЛ4-М и прочие.
  • Алюминий для раскисления. Качество изготавливаемых изделий зависит и от физических свойств алюминия. Применение марок алюминия с низким содержанием алюминия в основе и с высоким количеством примесей не ограничивается созданием алюминиевых сплавов. Очень часто алюминий используется для раскисления стали — удаления из расплавленного железа кислорода, который растворен в нем и повышает тем самым механические свойства металла. Марки: АВ86, АВ92, АВ91 и прочие.

Химический состав алюминия по ГОСТ 4784-97:

Обозначение марок Массовая доля элементов, % Плот-
ность,
кг/дм3
по НД* по ИСО 209-1 Крем- ний Железо Медь Марга-
нец
Магний Хром Цинк Титан Другие элемен
ты
Прочие элементы Алюми
ний не менее
Каждый Сумма
АД000 А199,8 0,15 0,15 0,03 0,02 0,02 - 0,06 0,02 - 0,02 - 99,8 2,7
АД00 A199,7 0,2 0,25 0,03 0,03 0,03

-

0,07

0,03

- 0,03 - 99,7 2,7
АД00Е

ЕА199,7

0,1 0,25 0,02 0,01 0,02 0,01 0,04 - Бор: 0,02
Вана-
дий+ титан: 0,02
0,02 0,1 99,7 2,7
- А199,6 0,25 0,35 0,05 0,03 0,03 - 0,05 0,03 Ванадий: 0,05 0,03 - 99,6 2,7
АД 0 А199,5 0,25 0,4 0,05 0,05

0,05

- 0,07 0,05 - 0,03 -

99,5

2,71
АД0Е ЕА199,5 0,1 0,4 0,05 0,01 - 0,01 0,05 - Бор: 0,05
Вана-дий+ титан: 0,02
0,03 0,1 99,5 2,71
АД 1 А199,3 0,3 0,3 0,05 0,025

0,05

-

0,1

0,15

- 0,05 - 99,3 2,71
АД А199,0 Крем-ний+ железо: 1,0 - 0,1 0,1 - - 0,1 0,15 - 0,05 0,15 99 2,71
АД1пл - 0,3 0,3 0,02 0,025 0,05 - 0,1 0,15 -

0,02

-

99,3

2,71

Обозначение марок Массовая доля элементов, % Плот-
ность,
 кг/дм3  
по НД* по ИСО 209-1 Si Fe Cu
Mn Mg Cr Zn Ti
Ni Другие
элемен
ты
Прочие элементы Al
Каждый Сумма
Д 1 AlCu4
MgSi
0,20-0,8 0,7 3,5-4,8 0,40-1 0,40-0,8 0,1 0,3 0,15 - Титан+
цирконий:
0,20
0,05 0,15 остальное 2,8
Д16 AlCuMgl 0,5 0,5 3,8-4,9 0,30-0,9 1,2-1,8 0,1 0,25 0,15 - Титан+
цирко-ний:
0,20
0,05 0,15 то же 2,77
Д16ч 2124 0,2 0,3 3,8-4,9 0,30-0,9 1,2-1,8 0,1 0,25 0,15 - - 0,05 0,15 то же 2,78
В65 - 0,25 0,2 3,9-4,5 0,3-0,5 0,15-0,3 - 0,1 0,1 - - 0,05 0,1 то же 2,8
Д 18 AlCu2,5 Mg 0,5 0,5 2,2-3 0,2 0,20-0,5 0,1 0,1 - - - 0,05 0,15 то же 2,74
Д19 - 0,5 0,5 3,8-4,3 0,5-1 1,7-2,3 - 0,1 0,1 - Берил-лий:
 0,0002-0,005
0,05 0,1 то же 2,76
АК 4 - 0,5-1,2 0,8-1,3 1,9-2,5 0,2 1,4-1,8 - 0,3 0,1 0,8-1,3 - 0,05 0,1 то же 2,77
АК4-1 - 0,35 0,8-1,4 1,9-2,7 0,2 1,2-1,8 0,1 0,3 0,02-0,1 0,8-1,4 - 0,05 0,1 то же 2,8
АК4-1ч 2618 0,10-0,25 0,9-1,3 1,9-2,7 - 1,3-1,8 - 0,1 0,04-0,1 0,9-1,2 - 0,05 0,15 то же 2,8
1201 AlCu6
Mn
0,2 0,3 5,8-6,8 0,20-0,4 0,02 - 0,1 0,01-0,1  - Цирко-ний:
0,10-0,25
Вана-дий:
0,05-0,15
0,05 0,15 то же 2,85
АК 6 - 0,7-1,2 0,7 1,8-2,6 0,4-0,8 0,4-0,8 - 0,3 0,1 0,1 - 0,05 0,1 то же 2,75
АК8 AlCu4Si  Mg 0,50-1,2 0,7 3,9-5 0,40-1 0,20-0,8 0,1 0,25 0,15 - Титан+
цирко-ний:
 0,20
0,05 0,15 то же 2,8
1105 - 3 1,5 2,0-5 0,3-1 0,4-2 - 1 - 0,2 Титан+
хром+
цирко-ний:
0,2
0,05 0,2 то же 2,8

Обозначение марок Массовая доля элементов, % Плот-
ность,
кг/дм3  
по НД* по ИСО 209-1 Кремний Железо Медь Марганец Магний Хром Цинк Титан Прочие элементы Алюми-
ний
Каждый Сумма
ММ AlMnMg
0,5
0,6 0,7 0,3 1,0-1,5 0,20-0,6 0,1 0,25 0,1 0,05 0,15 осталь-
ное
2,72
АМц AlMnlCu 0,6 0,7 0,2 1,0-1,5 0,2 - 0,1 0,1 0,05 0,15 то же 2,73
АМцС - 0,15-0,35 0,25-0,45 0,1 1,0-1,4 0,05 - 0,1 0,1 0,05 0,1 то же 2,73
Д12 AlMnlMgl 0,3 0,7 0,25 1,0-1,5 0,8-1,3 - 0,25 - 0,05 0,15 то же 2,72

Обозначение марок Массовая доля элементов, % Плот-
ность, 
кг/дм3  
по НД* по ИСО 209-1 Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Zn
Ti
Другие элемен-
ты
Прочие элементы Al
Каждый Сумма
АМг 0,5 - 0,1 0,1 0,1 0,2 0,4-0,8 - - - - 0,05 0,1 осталь-
ное
2,7
AMг1 AlMg1 0,3 0,7 0,2 0,2 0,50-1,1 0,1 0,25 - - 0,05 0,15 то же 2,69
АМг 1,5 AlMg1,5 0,4 0,7 0,2 0,1 1,1-1,8 0,1 0,25 - - 0,05 0,15 то же 2,69
АМг 2 AlMg2 0,4 0,5 0,15 0,1-0,6 1,8-2,6 0,05 0,15 0,15 - 0,05 0,15 то же 2,69
АМг 2,5 AlMg2,5 0,25 0,4 0,1 0,1 2,2-2,8 0,15-0,35 0,1 - - 0,05 0,15 то же 2,68
АМг3 - 0,5-0,8 0,5 0,1 0,3-0,6 3,2-3,8 0,05 0,2 0,1 - 0,05 0,1 то же 2,66
- AlMg3 0,4 0,4 0,1 0,5 2,6-3,6 0,3 0,2 0,15 Марга
нец+
хром: 0,10-0,6
0,05 0,15 то же 2,66
АМг3,5 AlMg3,5 0,25 0,4 0,1 0,1 3,1-3,9 0,15-0,35 0,2 0,2 Берил-лий: 0,0008
Марга
нец+ хром: 0,10-0,50
0,05 0,15 то же 2,66
АМг 4,0 AlMg4 0,4 0,5 0,1 0,20-0,7 3,5-4,5 0,05-0,25 0,25 0,15 - 0,05 0,15 то же 2,66
АМг 4,5 AlMg4,5 0,4 0,4 0,1 0,40-1 4,0-4,9 0,05-0,25 0,25 0,15 - 0,05 0,15 то же 2,66
- AlMg5Cr 0,3 0,4 0,1 0,05-0,2 4,5-5,6 0,05-0,2 0,1 - - 0,05 0,15 то же 2,65
АМг5 - 0,5 0,5 0,1 0,3-0,8 4,8-5,8 - 0,2 0,02-0,1 Берил-лий:
0,0002-0,005
0,05 0,1 то же 2,65
АМг 6 - 0,4 0,4 0,1 0,5-0,8 5,8-6,8 - 0,2 0,02-0,1 Берил-лий:
0,0002-0,005
0,05 0,1 то же 2,64

Обозначение марок Массовая доля элементов, % Плотно
сть, 
 кг/дм3  
по НД* по ИСО 209-1 Крем-ний Железо Медь Марга-
нец
Магний Хром Цинк Титан Другие элемен
ты
Прочие элементы Алюми
ний
Каждый Сумма
АД31 AlMg
0,7Si
0,20-0,6 0,5 0,1 0,1 0,45-0,9 0,1 0,2 0,15 - 0,05 0,15 осталь-
ное
2,71
АД31Е E- AlMgSi 0,30-0,7 0,5 0,1 0,03 0,35-0,8 0,03 0,1 - Бор: 0,06 0,03 0,1 то же 2,71
АД 33 AlMg1
SiCu
0,40-0,8 0,7 0,15-0,4 0,15 0,8-1,2 0,04-0,35 0,25 0,15 - 0,05 0,15 то же 2,7
АД35 AlSi1
MgMn
0,7-1,3 0,5 0,1 0,40-1 0,6-1,2 0,25 0,2 0,1 - 0,05 0,15 то же 2,7
АВ - 0,5-1,2 0,5 0,1-0,5 0,15-0,35 0,45-0,9 0,25 0,2 0,15 - 0,05 0,1 то же 2,7
- 6151 0,6-1,2 1 0,35 0,2 0,45-0,8 0,15-0,35 0,25 0,15 - 0,05 0,15 то же 2,7

Обозначение марок Массовая доля элементов, % Плотно   сть,  кг/дм3  
по НД* по ИСО 
209-1
Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Zr Другие эле менты Прочие элементы Al
Каждый Сумма
1915 AlZn4,5  Mg1, 5Mn 0,35 0,4 0,1 0,20-0,7 1,0-1,8 0,06-0,2 3,4-4 0,1 0,08-0,2 - 0,05 0,15 осталь
ное
2,77
1925 AlZnMg 1,5Mn 0,7 0,7 0,8 0,2-0,7 1,3-1,8 0,2 3,4-4 0,1 0,1-0,2 - 0,05 0,1 то же 2,77
В95оч - 0,1 0,15 1,4-2 0,2-0,6 1,8-2,8 0,1-0,25 5,0-6,5 0,07 - - 0,05 0,1 то же 2,85
В95пч - 0,1 0,05-0,25 1,4-2 0,2-0,6 1,8-2,8 0,1-0,25 5,0-6,5 0,07 - никель: 0,1 0,05 0,1 то же 2,85
В95 - 0,5 0,5 1,4-2 0,2-0,6 1,8-2,8 0,10-0,25 5,0-7 0,05 - никель: 0,1 0,05 0,1 то же 2,85
- AlZn5,5   MgCu 0,4 0,5 1,2-2 0,3 2,1-2,9 0,18-0,28 5,1-6,1 0,2 - титан+
цир-коний:
0,25
0,05 0,15 то же 2,8
- 7175 0,15 0,2 1,2-2 0,1 2,1-2,9 0,18-0,28 5,1-6,1 0,1 - - 0,05 0,15 то же 2,85
В93пч - 0,1 0,2-0,4 0,8-1,2 0,1 1,6-2,2 - 6,5-7,3 0,1 - - 0,05 0,1 то же 2,84
В95-1 - 1,5 1 1,0-3 0,2-0,8 0,6-2,6 0,25 0,8-2 титан+
цирко-  ний: 0,2
- никель: 0,2 0,05 0,2 то же 2,85
В95-2 - 1,5 0,9 1,0-3 0,2-0,8 1,0-2,8 0,25 2,0-6,5 титан+
цирко-  
ний:  0,15
- никель: 0,2 0,05 0,2 то же 2,85
АЦпл - 0,3 0,3 - 0,025 - - 0,9-1,3 0,15 - - 0,05 0,1 то же 2,8

Принята буквенно — цифровая система маркировки. Буква, стоящая в начале, означает:

А - технический алюминий
Д - дюралюминий
АК - алюминиевый сплав, ковкий
АВ - авиаль
В - высокопрочный алюминиевый сплав
АЛ - литейный алюминиевый сплав
АМг  - алюминиево-магниевый сплав
АМц - алюминиево-марганцевый сплав
САП - спечённые алюминиевые порошки
САС  - спечённые алюминиевые сплавы

Вслед за буквами идёт номер марки сплава. За номером марки сплава ставится буква, обозначающая состояние сплава:

М 

-

сплав после отжига (мягкий)
Т - после закалки и естественного старения
А - плакированный (нанесён чистый слой алюминия)
Н - нагартованный
П - полунагартованный

Маркировка алюминия по ГОСТ расшифровывает первую цифру как металл находящийся в основе, вторую как легирующую систему, третью и последнюю как модификацию марки.

Урал Олово

Система нумерации алюминия | Металлические супермаркеты

Алюминий обычно легируют несколькими различными элементами для улучшения механических или химических свойств. В результате существует большое количество комбинаций легирующих элементов, которые можно использовать для достижения желаемых свойств, что приводит к большому разнообразию марок алюминия. Чтобы разобраться во всех этих комбинациях, используется система нумерации алюминия.

Что такое система нумерации алюминия?

Алюминиевая ассоциация создала номенклатуру, и именно эта организация поддерживает систему обозначений.Существует множество различных правил маркировки различных типов алюминиевых сплавов. Во-первых, важно знать, является ли алюминиевый сплав кованым или литым.

Кованый алюминий

Кованые алюминиевые сплавы используют 4-значную систему. Первая цифра используется для обозначения основного легирующего элемента. Например, сплав 1XXX указывает в основном на чистый алюминиевый сплав, тогда как сплав 6XXX указывает на то, что к алюминию были добавлены значительные количества магния и кремния. Ниже приведена таблица различных легирующих элементов кованого алюминия:

1ххх   Чистый алюминий
2ххх   Медь
3ххх   Марганец
4ххх   Кремний
5ххх   Магний
6ххх   Магний и кремний
7ххх   Цинк
8ххх   Другое

Вторая цифра в системе нумерации кованого алюминия указывает на особую модификацию одного из легирующих элементов.Эти элементы управления зарегистрированы в IADS и требуют специальной документации IADS. Третья и четвертая цифры в системе обозначения алюминиевого сплава используются для обозначения конкретного сплава. Эти числа произвольны, за исключением серии 1XXX из алюминия. В серии 1XXX последние две цифры указывают минимальное содержание алюминия от 99% до 100%. Например, алюминий 1060 будет иметь минимальное содержание чистого алюминия 99,60%.

Литой алюминий

Литейные алюминиевые сплавы используют 4-значную систему, но включают десятичную точку (XXX.ИКС). Подобно кованому алюминию, первая цифра в системе обозначений литого алюминиевого сплава указывает на основной легирующий элемент или элементы. В таблице ниже представлены различные легирующие элементы, присвоенные каждой цифре:

1хх.х   Чистый алюминий
2хх.х   Медь
3хх.х   Кремний, и/или медь, и/или магний
4хх.х   Кремний
5хх.х   Магний
6хх.х   Не используется
7хх. х   Цинк
8хх.х   Олово
9хх.х   Другое

Вторая и третья цифры системы нумерации литых алюминиевых сплавов также произвольны; с указанием алюминиевого сплава, за исключением серии 1ХХ.Х. Как и в системе обозначения сплавов кованого алюминия, вторая и третья цифры для этих марок используются для обозначения чистоты алюминия выше 99%.Последняя цифра после запятой используется для обозначения того, является ли алюминиевый сплав отливкой или слитком. «0» указывает на отливку, а «1» — на слиток.

Обозначения состояния могут следовать за цифрами как для кованых, так и для литых алюминиевых сплавов. Они определяют, какая обработка была произведена с алюминием для повышения механических свойств, таких как прочность на растяжение и твердость. Например, обозначение «F» означает изготовление; иными словами, никакой специальной обработки для повышения механических свойств не применялось. Обозначение «Н» означает деформационно-упрочненный, «О» — отожженный алюминиевый сплав, «Т» — термическую обработку алюминиевого сплава, «W» — термообработку. Важно принимать во внимание эти термические обозначения, когда подвергаете алюминиевый сплав процессам, выделяющим достаточно тепла, чтобы изменить термообработку или деформационное упрочнение. Термической обработке подлежат только алюминиевые сплавы серий 2XXX, 4XXX, 6XXX, 7XXX, 2XX.X, 3XX.X, 4XX.X и 7XX.X. Исключение составляют некоторые алюминиевые сплавы серии 4XXX, не поддающиеся термообработке.

Металлические супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелких партий металла с более чем 100 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы являемся экспертами в области металлов и предоставляем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В супермаркетах металлов мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных применений. Наш склад включает в себя: мягкую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, инструментальную сталь, легированную сталь, латунь, бронзу и медь.

У нас есть широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем порезать металл по вашим точным спецификациям.

Посетите сегодня один из наших более чем 100 офисов в Северной Америке.

Расшифровка системы нумерации алюминиевых сплавов

Алюминий

— это легкий, но невероятно прочный металл, что делает его отличным выбором для многих применений в автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности.Наряду с прочностью и физической легкостью алюминий устойчив к коррозии благодаря прочному оксидному слою, покрывающему его поверхность.

Поскольку алюминий легко образует соединения с другими химическими элементами, за прошедшие годы было разработано большое количество алюминиевых сплавов. Для создания алюминиевого сплава и улучшения некоторых качеств базового алюминия необходимо добавить в чистый алюминий химический элемент. Это требует тщательного смешивания этих элементов, таких как магний, кремний, цинк или медь, с алюминием, пока металл расплавлен.Эти элементы могут повысить прочность алюминия, плотность, обрабатываемость, электропроводность и многое другое.

Алюминиевые сплавы могут значительно различаться в зависимости от их состава и отпуска. Чтобы избежать путаницы, алюминиевые сплавы названы и классифицированы в соответствии с системой нумерации алюминиевых сплавов. Эти системы помогают дизайнерам и инженерам ознакомиться с различными сплавами, их характеристиками и распространенными областями применения. Это помогает командам разработчиков выбрать правильный алюминиевый сплав и метод производства для конкретной детали.

Кованые алюминиевые серийные номера

Алюминиевая ассоциация создала систему описания деформируемых сплавов в 1954 году. Когда система была впервые внедрена, в ней было указано 75 химических составов — сегодня зарегистрировано более 530 активных химических элементов, и это число продолжает расти.

Элементы серии кованого алюминия обозначаются четырьмя числовыми цифрами, где первая цифра представляет собой основной легирующий элемент, вторая цифра указывает на модификацию конкретного сплава, а третья и четвертая цифры являются произвольными номерами, присвоенными конкретным сплавам в серии.

Вот основные легирующие присадки в серии кованого алюминия:

1xxx — минимум 99.000 алюминий

Алюминий не может быть на 100 % чистым, но алюминий этой категории кованых серий содержит не менее 99 % алюминия. Во всех смыслах сплавы 1xxx считаются чистым алюминием. Примечательно, что этот сплав является исключением из правил именования кованых серий — в названиях сплавов 1xxx последние две цифры означают минимальное процентное содержание алюминия выше 99.Например, Alloy 1350 состоит не менее чем на 99,50% из алюминия.

Чистый алюминий обладает отличной коррозионной стойкостью и обрабатываемостью, а также высокой электро- и теплопроводностью. По этой причине этот сплав часто используется для электрических и химических применений. Чистый алюминий не очень прочен и редко используется в конструкционных целях, но деформационное упрочнение может умеренно повысить прочность материала.

2xxx — Медь

Этот кованый сплав обеспечивает высокую прочность и эффективность в широком диапазоне температур и регулярно используется в аэрокосмической промышленности.Одним из хорошо известных авиационных алюминиевых сплавов является Alloy 2024. Однако некоторые медно-алюминиевые сплавы подвержены тепловому растрескиванию и коррозионному растрескиванию под напряжением и считаются непригодными для сварки, в то время как другие сплавы 2xxx можно сваривать с использованием правильных методов. 2ххх снижает удлинение и прочность алюминия на растяжение и не обладает такой хорошей коррозионной стойкостью, как другие сплавы этой серии.

3xxx — Марганец
Алюминиевые сплавы

3xxx сначала использовались только в кастрюлях и сковородках, но теперь широко используются в компонентах теплообменников для автомобилей и электростанций.Обладая хорошей температурной стабильностью и коррозионной стойкостью, сплавы этой категории подходят для использования в экстремальных условиях. 3xxx также обеспечивает хорошую формуемость и удобоукладываемость. 3003 — популярный марганцевый сплав, используемый для изделий средней прочности, требующих сложной формы.

4xxx — силикон

Кремний снижает температуру плавления алюминия и улучшает его текучесть в расплавленном состоянии. По этой причине сплавы 4ххх часто используются в проволоке для сварки плавлением и в качестве припоев. Кремний сам по себе не подлежит термообработке, но ряд сплавов 4xxx хорошо поддаются термообработке благодаря добавлению меди или магния.

5xxx — Магний
Алюминиевые сплавы

этой категории легко поддаются сварке и широко используются в судостроении, транспорте, мостостроении и строительстве. Сплавы 5ххх обладают хорошей коррозионной стойкостью в морской среде и обладают самой высокой прочностью среди всех нетермообрабатываемых сплавов. Однако сплавы 5xxx с содержанием магния более 3–3,5 % не рекомендуются для эксплуатации при температуре выше 65,6 °C (150 °F) из-за возможности коррозионного растрескивания под напряжением.

6xxx — Магний и кремний
Сплавы

6xxx обычно содержат около 1,0% магния и кремния каждый, что приводит к образованию силицида магния. Силицид магния может поддерживать термическую обработку на твердый раствор, которая улучшает прочность, формуемость и коррозионную стойкость. Этот кованый серийный номер используется во всей отрасли сварочного производства, в первую очередь, для конструкционных компонентов и профилей.

Эти сплавы чувствительны к трещинам затвердевания, что означает, что их нельзя сваривать без присадочных материалов — часто 6ххх сваривают с присадочными материалами 4ххх или 5ххх для повышения свариваемости.Основным сплавом силицида магния является 6061, который является одним из наиболее универсальных алюминиевых сплавов, поддающихся термообработке.

7xxx — Цинк

Этот кованый серийный номер содержит одни из самых прочных алюминиевых сплавов, которые лучше всего подходят для высокопроизводительного спортивного оборудования, а также для авиационной и аэрокосмической промышленности. Добавки цинка варьируются от 0,8 до 12% в сплавах 7ххх и могут сочетаться с меньшим процентным содержанием магния, меди и хрома для термообработки.

Как и 2ххх, 7ххх содержит как пригодные, так и непригодные для сварки сплавы — одним из обычно свариваемых сплавов является 7005, который в основном используется с присадочными материалами из сплава 5ххх. Одним из самых прочных доступных алюминиевых сплавов является 7075, который часто используется в конструкциях летательных аппаратов и для других применений с высокими нагрузками.

Рекомендации по кованому алюминию серии

Алюминиевые сплавы могут значительно различаться в зависимости от их состава и отпуска.

Важно отметить, какие алюминиевые сплавы поддаются термообработке, а какие нет. Это поможет группам разработчиков определить подходящее применение для конкретных алюминиевых сплавов и при необходимости защитить компоненты от высоких температур.

  • Сплавы серий 2xxx, 6xxx и 7xxx подлежат термообработке.
  • Деформируемые алюминиевые сплавы серий
  • 1xxx, 3xxx и 5xxx не подлежат термической обработке и допускают только деформационное упрочнение.
  • Серия
  • 4xxx содержит некоторые сплавы, поддающиеся термообработке, но в основном сплавы, не подлежащие термообработке.Однако большинство нетермообрабатываемых сплавов 4ххх могут поддаваться термообработке при смешивании с другими термообрабатываемыми сплавами.

В Соединенных Штатах мы в основном используем серию кованого алюминиевого сплава, но существуют и другие системы наименования и организации алюминия, включая серию литого алюминиевого сплава. Номера серий литого алюминия похожи на номера выше. В серии литых алюминиевых сплавов используется трехзначное число с одним десятичным знаком (xxx.x), где первая цифра (Xxx.x) указывает на основной легирующий элемент.

Понимание алюминиевых сплавов и сплавов

Отпуск показывает, подвергался ли алюминиевый сплав какой-либо обработке для повышения механических свойств, таких как предел прочности при растяжении, твердость или термостойкость. Состояния показаны в серии кованых алюминиевых сплавов в виде маркированной буквы после номера сплава, например. 3003-Х.

Упрочненный отпуск (-H)

Добавление «-H» после сплавов 1ххх, 3ххх, 5ххх и иногда 4ххх указывает на то, что сплав подвергался деформационному упрочнению, поскольку они не могут подвергаться термической обработке.Номер сразу после H указывает на его обработку:

  • h2 — Упрочненная
  • h3 — деформационно-упрочненная и частично отожженная
  • h4 — упрочненная и стабилизированная
  • h5 — деформационно-упрочненные и лакированные или окрашенные

Алюминиевые сплавы, закаленные под напряжением, сопровождаются двумя цифрами, где вторая цифра указывает шкалу от 0 (полностью отожженный, самый мягкий) до 8 (самый твердый). Например, алюминий 5052-х42 прошел деформационную закалку плюс стабилизацию и является относительно мягким.

Термический и термообработанный отпуск (-T)

Добавление «-T» после сплавов 2ххх, 6ххх, 7ххх и некоторых 4ххх указывает на то, что сплав подвергался термической обработке, быстрому охлаждению или закалке или дисперсионному твердению. Число, следующее за T, указывает, какой термической обработке подвергся материал.

  • T1 — Охлажденные от повышенной температуры и естественно состаренные
  • T2 — Охлажденный от повышенной температуры, нагартованный и естественно состаренный
  • T3 — Термическая обработка на раствор, холодная обработка и естественное старение
  • T4 — термообработка раствором и естественное старение
  • T5 — Охлажденный от повышенной температуры и искусственно состаренный
  • T6 — Термически обработанный раствор и искусственно состаренный
  • T7 — Раствор термообработанный и стабилизированный
  • T8 — Термическая обработка раствором, холодная обработка и искусственное старение
  • T9 — Термическая обработка раствором, искусственное старение и нагартование
  • T10 — Охлажденная от повышенной температуры, наклепанная и искусственно состаренная

Сплавы, подвергнутые дисперсионному твердению или термообработке, иногда содержат дополнительную цифру, которая указывает на определенные конечные свойства, такие как снятие напряжения при растяжении (-T51) или сжатии (-T52).

Чтение серии кованого алюминия с Fast Radius

Хотя важно знать систему нумерации алюминиевых сплавов, мы не ожидаем, что вы будете знать все алюминиевые сплавы наизусть. Чтобы убедиться, что вы выбрали правильный алюминиевый сплав для вашего проекта, заручитесь помощью опытного партнера-производителя.

Fast Radius может помочь вам разобраться в кованых сериях алюминиевых сплавов и определить наилучший возможный алюминиевый сплав для данной детали.Наша команда опытных производителей обладает глубокими отраслевыми знаниями и опытом, которые мы посвятим тому, чтобы сделать ваш следующий проект успешным. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать свое путешествие по алюминиевому сплаву.

Чтобы узнать больше об алюминиевых сплавах для станков с ЧПУ и узнать о различиях между алюминиевыми и стальными инструментами, посетите ресурсный центр Fast Radius.

Краткое руководство по маркировке сплавов алюминия

Материаловедение

Когда вы ищете решения для дизайна вашего продукта с экструдированным алюминием, вы также должны выяснить, какой диапазон отпуска лучше всего соответствует вашим потребностям. Вот краткое руководство.

В дополнение к огромному разнообразию доступных сплавов состояние или твердость каждого сплава может создавать значительные различия в их характеристиках и в том, как они реагируют на различные процессы изготовления. К ним относятся такие процессы, как штамповка, формование и сварка.

Что такое обозначения состояния алюминиевого сплава?


Обозначения состояния относятся к вариациям физических свойств, достижимых в сплаве.

Сплавы, которые мы экструдируем – деформируемые алюминиевые сплавы – бывают термообрабатываемыми и нетермообрабатываемыми. Оба типа широко используются. Сплавы серий 1xxx, 3xxx и 5xxx не подлежат термической обработке. Сплавы серий 2ххх, 6ххх и 7ххх поддаются термообработке. Сплавы серии 4ххх содержат как термообрабатываемые, так и нетермообрабатываемые разновидности.

Сплавы из нетермообрабатываемой группы не могут быть значительно упрочнены термической обработкой, и их свойства зависят от степени наклепа. Термообрабатываемые сплавы могут.

Это означает, что различия в химической и металлургической структуре групп сплавов также влияют на то, как сплавы реагируют в процессе сварки, а также на другие процессы изготовления, о которых я упоминал.

Другими словами, это большое разнообразие алюминиевых сплавов и их сплавов создает сложный диапазон материалов. Понимание основных различий может помочь вам добиться большего успеха.

Пять обозначений состояния алюминиевого сплава


Нелегко с первого взгляда разобраться в обозначениях отпуска.Но важно распознавать и понимать, что означают буквы и цифры.

Алюминиевые изделия с особыми свойствами и формами идентифицируются по обозначениям сплава и состояния. Обозначения сплавов представляют собой четырехзначные числа. Они определяют химический состав сплава.

Обозначения темперамента буквенно-цифровые. Они добавляются к обозначениям сплавов после четырехзначного обозначения сплава. Примером является 6061-T6.

Обозначения состояния сообщают как производителю, так и потребителю, как сплав подвергался механической и/или термической обработке для достижения желаемых свойств.Первый символ в обозначении темперамента (заглавная буква F, O, H, W или T) указывает на общий класс обработки.

  • F в готовом виде. Большинство продуктов F-temper являются «полуфабрикатами». Они будут использоваться в формовочных, отделочных или термических процессах для получения других готовых форм или состояний.
  • О, отожженный. Отжиг используется для достижения минимальной прочности сплава. Основная причина заключается в том, чтобы максимизировать обрабатываемость или повысить прочность и пластичность.
  • H, деформационно-упрочненный. Это касается нетермообрабатываемых сплавов, прочность которых увеличилась за счет деформационного упрочнения, обычно при комнатной температуре.
  • Вт, термообработка раствором. Это обозначение применяется только к сплавам, которые стареют естественным и самопроизвольно после термообработки на твердый раствор. Это редко бывает законченным характером.
  • T, термически обработанный. Это относится к любой форме продукта из любого термообрабатываемого сплава, подвергнутого термообработке на твердый раствор с последующей закалкой и старением.

Влияние температур на ваш продукт


Конечные пользователи должны детально понимать эти обозначения, чтобы в любых последующих процессах они не разрушали ключевые возможности, предоставляемые производителем.

Вот два примера:

  • Вы можете оптимизировать механические свойства термообрабатываемых сплавов, выбрав соответствующую термообработку на твердый раствор, подходящую скорость закалки и последовательность процесса старения. Это может улучшить коррозионную стойкость некоторых сплавов за счет прочности.Наоборот.
  • Состояние сплава может повлиять на внешний вид изделия после его анодирования. Это происходит из-за комбинаций элементов в сплаве, из-за которых сплав по-разному реагирует на процесс анодирования.
    Нелегко разобраться в широком спектре алюминиевых сплавов и сплавов – разнообразии доступных механических свойств – особенно для инженеров-строителей, привыкших работать со сталью. Но это важно, и я надеюсь, что это краткое руководство по обозначениям закалки станет шагом в правильном направлении.

Хотите узнать больше об обозначениях состояния алюминиевых сплавов?

Обозначение сплава, обработка и использование алюминиевых сплавов серии AA6XXX

Отношение прочности к весу, обеспечиваемое сплавами AA6XXX, и их улучшенные механические свойства стали решающими критериями для их использования в легких военных транспортных средствах, ракетах, ракетах, самолетах, и автомобили, используемые как для обороны, так и для гражданских целей. Цель этого обзорного документа — собрать воедино последние знания, полученные из различных источников, о конструкции сплавов, промышленной обработке, развитии свойств и потенциальном использовании сплавов AA6XXX. Основное внимание в этом обзоре уделяется литейным деформируемым сплавам AA6XXX, отлитым с прямым охлаждением (DC), которые впоследствии обрабатываются такими производственными процессами, как горячая обработка, холодная обработка, технологический отжиг и термическая обработка старением, хотя раздел обозначений также содержит обозначения литых сплавов для обеспечения читатель широкий обзор на обозначение. Приведены кратко принятые во всем мире обозначения вместе с легирующими элементами. Влияние легирующих элементов, которые обычно используются для деформируемых сплавов AA6XXX, обсуждается с учетом их взаимодействия во время изготовления деформируемого сплава AA6XXX.Обсуждается значение легирования, а также обработки для развития определенных свойств и основных механизмов упрочнения. Указано на частое и универсальное использование этих сплавов AA6XXX в конструкционных целях как в обороне, так и в гражданских целях.

1. Введение

Свойства деформируемых сплавов AA6XXX, такие как высокое отношение прочности к весу, пластичность, способность к формоизменению, а также простота соединения и хорошая коррозионная стойкость, все чаще используются для различных применений, таких как проектирование броневые конструкции, ракета, корпус ракеты, легкая машина ПВО, автомобили, морские конструкции [1–5]. Разновидности деформируемых сплавов AA6XXX были разработаны путем изменения их состава и адаптации технологии изготовления для вышеупомянутых приложений [2–10]. Требования к получению качественных деформируемых сплавов марки АА6ХХХ неизбежно связаны с прецизионным проектированием сплава, развитием инновационных технологий обработки и повышением механических свойств [1, 2]. Генезис этих улучшенных свойств Тейлора требует знания основных механизмов, которые управляют явлением упрочнения [3–10].Цель этого обзорного документа — собрать воедино последние сведения, полученные из различных источников, о назначении сплавов, промышленной обработке, развитии свойств и потенциальном использовании деформируемых сплавов AA6XXX.

2. Обозначение

Алюминий обеспечивает снижение веса благодаря своему легкому весу. Мягкость этого металла может ограничить его использование в технических целях. Следовательно, упрочнение этого металла необходимо для его использования в автомобилях, легкой бронетехнике, ракетах, ракетах и ​​авиационных конструкциях гражданского и оборонного назначения, где требуется высокое соотношение прочности к массе. Упрочнение Al в основном осуществляется путем его сплавления с такими элементами, как Cu, Zn, Mn, Mg, Si и Li, и обработки его сплавов. Как правило, для обозначения алюминия и его сплавов используется четырехзначное цифровое обозначение (таблица 1), где первая цифра обозначает основной легирующий элемент, за исключением серии АА1ХХХ, которая обозначает чистоту алюминия. Вторая цифра означает изменение пределов содержания примесей. Минимальный %Al (для серии АА1ХХХ) и различные алюминиевые сплавы в группе (для других серий) представлены третьей и четвертой цифрами [1, 2].


Легирующие элементы обозначение серии

Чистый алюминий AA1XXX
Медь AA2XXX
Марганец AA3XXX
кремния AA4XXX
магния AA5XXX
магния и кремния AA6XXX
Цинк AA7XXX
литий AA8XXX

Отливки и литейные слитки из алюминия и его сплавов обозначают (таблица 2) четырехзначным числом с добавлением десятичной точки. Цифра 1 в первой цифре обозначает алюминий высокой чистоты. Вторая и третья цифры используются для минимального процентного содержания Al. Четвертая цифра используется после запятой и равна 1 для литого слитка и 0 для отливки.

1 1 1 16 6 Чистый алюминий 6 Медь 6 Silicon, с медью и / или магнием 6 6 6 Zink
6
AA1xx.x
AA2XXX
AA3xx.x
AA4xx.x
AA5XX.x
AA7xx.x
Литий AA8XX.X

2.
1. Влияние легирующих элементов на сплавы AA6XXX

Чистый алюминий мягок и поддается формованию. Алюминий часто легируют для повышения прочности.Легирование также влияет на свариваемость, коррозионную стойкость, коррозионное растрескивание под напряжением, проводимость и плотность. Алюминиевые сплавы AA6XXX могут быть упрочнены следующими основными механизмами упрочнения наряду с упрочнением твердого раствора: (i) зернограничное упрочнение [3, 4], (ii) дисперсионное твердение или старение [3, 4], (iii) деформационное упрочнение [3, 4].

Конструкция сплава АА6ХХХ [1, 2, 5] направлена ​​на значительное улучшение свойств. Свойства зависят от микроструктуры металлов и сплавов.Следовательно, конечной целью проектирования сплава является создание идеальной микроструктуры, чтобы повысить основные цели, такие как прочность, пластичность и ударная вязкость, а также другие свойства, такие как коррозионная стойкость, стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением и сопротивление усталости. Роль состава (табл. 3) металлов и сплавов незначительна, поскольку он обеспечивает подходящую структуру с улучшенными свойствами.

2 SI,% 0504 MG,% 6 — — — — — 6 AA6101 –0,7 6 AA6105 6 AA6151 6 B 0,06% Максимум. 9 AA6253 6 ZN 1.6-2,4% 6 AA6262 6 AA6351 2 AA6463 6 — 6 — 9 2
CU,% MN,% CR,%
Максимум максимум максимум

AA6003 0.35-1.0 0.8-1.5 0.10 0.8 0.35
0.6-1.0 0,4-0,6 0.10 0.10 0.10
AA6053 0,444-1 1. 1-1.4 0.10 0.15-0.35
0.4-061 0.4-0,8 0.8-1.2 0.15-0.40 0.15 0,04–0,35
АА6063 0,2–0,6 0,45–1,0 0,10. 0.10 0.10
0.9-1.8 0.81.2 0.71.2 0.6-1.1 0,40
1,0-1,7 0,50–1,2 0,15–0,40 0,4–1,0 0,10
0,35–0,8 0,10 0,03 0,03 Б Максимум 0,06 %.
0.6-1.0 0,45-0,8 0.10 0.10 0.10
0.10
0.6-1.2 0.45-0,8 0.35 0.2016 0,15–0,35
AA6162 0,4–0,8 0,7–1,1 0,20 0.10 0.10
0.5-1.0 0.6-1.0 0.10 0.03 0.03
0.4-1.05 0,4-1. 5 0.10 0.04-0.35 0.04-0.35
0.4-0,8 0.8-1.2 0,15–0,40 0,15 0,04–0,14 Pb и Bi 0.4-0,7% Каждый
0.7-1.3 0.7-0,8 0,4-0,8 0.10 0,4-0,8
0.4-0.6 0.4-1,0 0.0 0.05
0.4-0.5 0,4-0,8 0,15-0. 40 0.10

основными легирующими элементами сплавов серии АА6ХХХ являются Si и Mg.Добавление этих двух легирующих элементов осуществляется в правильном соотношении для образования соединения с валентностью Mg 2 Si. Соотношение Mg/Si, равное 1,73, необходимо для образования силицида магния (Mg 2 Si). Как правило, сплавы AA6XXX, полученные методом литья на постоянном токе, содержат либо дополнительное количество Si, либо дополнительное количество Mg. Присутствие избытка Si обеспечивает более высокую прочность и более высокую формуемость, но включает тенденцию к межкристаллитной коррозии, в то время как избыток Mg увеличивает коррозионную стойкость, но снижает формуемость и прочность.Образование выделений Mg 2 Si приводит к простой эвтектической системе с алюминием. При повышенной температуре растворенный элемент растворяется в твердом растворе, но из-за снижения растворимости при более низкой температуре образует твердеющие при старении выделения Mg 2 Si.

Медь обладает заметной растворимостью и укрепляющим действием. Добавление Cu в различных концентрациях приводит к существенному усилению твердого раствора и преципитации. В присутствии магния и кремния медь оказывает эффект старения при комнатной температуре.При добавлении меди снижаются свариваемость и коррозионная стойкость, а вес сплава увеличивается.

Во время экстракционной обработки алюминия из глинозема в структуру могут входить микроэлементы, такие как Fe, Na, Li, Ca, Ti, V, Cr, и такие соединения, как оксиды, нитриды, бориды, карбиды и H. Все следы не вредны для свойств алюминия и его сплавов. Такие элементы, как Cr, Ti, Li, играют решающую роль в улучшении свойств, и иногда эти элементы добавляются преднамеренно.Преднамеренные добавки микроэлементов, таких как Cr, Mn, Zr и Sc, могут ограничивать механизмы размягчения во время деформации при повышенной температуре. Мелкозернистая структура обеспечивает упрочнение за счет измельчения зерна и деформационного упрочнения. Микроэлементы играют важную роль (таблица 4) в изменении физических, механических и коррозионных свойств алюминия и его сплавов.

2 6 H
Концентрация трассировки Концентрация (WT%) Свойства
0.0001 Присутствие S, Mg и Li увеличивает поглощение H, в то время как Si, Sn, Cu и Be уменьшают его. Образование газовой пористости после затвердевания.
Fe и Si 0,1–1,0 Образование второй фазы Al 3 Fe и AlFeSi, которые снижают усталостные и разрушающие свойства алюминиевых сплавов.
Na, Li и Ca <0,01 Эти элементы улучшают эвтектическую структуру Al-Si, что приводит к более высоким прочностным характеристикам и эффекту герметичности. Прокатка может быть затруднена из-за образования склонности к растрескиванию краев. Li увеличивает прочность при повышенных температурах, сохраняя низкую плотность.
Ti, V, Cr, Mn 0,001–0,05 Вызывают измельчение зерна при затвердевании, замедляют рекристаллизацию при деформации. Присутствие Mn также действует как Fe-корректор, корректирующий форму выделений, содержащих Fe.
Ga 0,001–0,02 Изменяются коррозионные свойства, травление и осветление некоторых сплавов.

Наличие микроэлементов FE в Aa6xxx сплавов, как Feal 3 , Fe 2 Sial 8 , FEMG 3 SI 6 AL 8 , и FeAl 6 могут отрицательно сказаться на свойствах этих сплавов. Железо снижает пластичность и ударную вязкость из-за образования крупных частиц с алюминием и другими легирующими элементами, такими как медь, никель, марганец и кремний. Железо снижает прочность и снижает коррозионную стойкость и сопротивление усталости.Добавки легирующих элементов Cr и Mn используются в качестве корректора Fe сплавов AA6XXX для корректировки формы и размера железосодержащих выделений, в то время как ограниченное добавление Zn может вызвать дополнительное упрочнение без существенного снижения коррозионной стойкости. Присутствие марганца не только повышает температуру рекристаллизации, но также показывает упрочнение как за счет дисперсионного упрочнения, так и за счет старения. Это также повышает коррозионную стойкость.

Легирующие элементы B, Ti в некоторых сплавах AA6XXX обеспечивают контроль размера зерна и обеспечивают упрочнение границ зерен этих сплавов.Обрабатываемость может быть выше при добавлении Bi и Pb в сплавы AA6XXX. Упрочнение твердого раствора в некоторой степени может быть вызвано контролем параметра решетки в промышленных сплавах из-за присутствия Mg и Si в твердом растворе.

3. Обработка сплавов AA6XXX

Обработка Al и его сплавов играет очень важную роль в определении свойств. Как объяснялось ранее, свойства алюминиевых сплавов в основном зависят от их микроструктуры и их составляющих, таких как средний размер зерен, распределение зерен по размерам, объемная доля выделений и числовая доля, а также аспекты кристаллографической ориентации, такие как текстура алюминия и его сплавов [6–10].Композиция предназначена для придания определенной структуры и текстуры алюминиевым сплавам после затвердевания, но такая структура и текстура могут быть дополнительно улучшены за счет включения различных методов обработки, таких как металлообработка, таких как прокатка, ковка, экструзия, волочение проволоки, формование, отжиг и старение. закалка. Манипулирование параметрами процесса при металлообработке, последующем отжиге и обработке старением должно позволять получать различные структуры с одинаковым составом. Это свидетельствует о важности деформационного упрочнения и микропроцессов, таких как восстановление, рекристаллизация и рост зерна, для создания желаемых свойств алюминиевых сплавов.

Таким образом, состав и обработка являются неотъемлемыми инструментами для создания желаемой структуры с улучшенными механическими свойствами. Детали обработки алюминиевых сплавов отражены следующими буквами обозначения состояния (табл. 5), которые следуют за обозначением сплава [2, 11, 12]. Это обозначение состояния используется для всех форм деформируемых и литых алюминиевых сплавов, кроме слитков, и оно основано на последовательности обработки, используемой для получения следующих состояний, таких как изготовление, деформационное упрочнение, отжиг, обработка на твердый раствор и стабилизирующая обработка.

9 6 F F 6 Продукты, изготовленные в результате отливки, горячей работы, холодные рабочие процессы без контроля над повышенными используется температурная обработка или наклеп.
6
Изготовленные
O Отожженный Отжиг для повышения пластичности и стабильности размеров.Деформируемые полуфабрикаты, отожженные для получения наименьшей прочности.
H Деформационно-упрочненные Только кованые изделия, подвергнутые деформационному упрочнению с дополнительной обработкой при повышенной температуре или без нее для получения желаемой пластичности при более низкой прочности. За H всегда следуют две или более двух цифр.
W Обработка на твердый раствор Сплавы, которые стареют при комнатной температуре после термической обработки на твердый раствор с образованием нестабильного состояния.Это обозначение правильно только тогда, когда указано время выдержки.
T Стабильные состояния Изделия, демонстрирующие устойчивые состояния после термической обработки с дополнительной наклепом или без нее. За T всегда следует одна или несколько цифр.

Обозначение состояния Н, подходящее для кованых изделий, связано не только с процессом деформационного упрочнения, но также с двумя другими видами обработки при повышенных температурах, а именно с последующим частичным рекристаллизационным отжигом и Стабилизирующая термообработка алюминиевых сплавов, которые могут размягчаться в процессе старения.Подразделения наклепа (Н) следующие (табл. 6).

6 Подключение 6 19 6 19 6 Работа Ожелена
Использование
Работа Тверженные продукты без повышенной температуры. За h2 следуют цифры, которые показывают степень упрочнения.
h3 Деформационно-упрочненные и частично отожженные Деформационно-упрочненные изделия впоследствии подвергаются частичному отжигу, связанному со снижением прочности.За h3 следуют цифры, которые показывают остаточное упрочнение после частичного отжига.
h4 Нагартованные и стабилизированные Свойства нагартованных изделий стабилизируются либо низкотемпературной обработкой, либо теплом, подаваемым при изготовлении. Стабилизация свойств имеет решающее значение для ограничения возрастного размягчения этих продуктов. За h4 следуют цифры, показывающие оставшееся упрочнение после стабилизации.

Помимо процесса термообработки, связанного с отпуском H, отдельный процесс термообработки для охлаждения от повышенной температуры, естественный, искусственный, ступенчатый процесс старения, сочетание снятия напряжения и ступенчатое старение обозначают Т отпуск. Цифра, следующая за буквой Т, указывает на тип термической обработки, используемой в алюминиевых сплавах. Описание ТП в условиях лечения и использования показано в Таблице 7.

30019
16
146 Использование 1 T76x51 6 Комбинированное снижение напряжения / этап старения
T1 температурный процесс изготовления с последующим стабильным отпуском. Изделия не обрабатываются при температуре окружающей среды после изготовления при повышенной температуре.Свойства продукта не могут распознавать эффекты выпрямления и сплющивания при температуре окружающей среды.
T2 Процесс изготовления при повышенной температуре с последующей обработкой при температуре окружающей среды и старением в стабильном состоянии. Прочность изделий повышается при температуре окружающей среды, а свойства изделий позволяют распознавать эффект сплющивания или выпрямления.
T3 Термическая обработка на раствор, холодная обработка и старение до стабильного состояния. Прочность изделий повышается при температуре окружающей среды после обработки раствором, а свойства изделий могут распознавать эффекты сплющивания или выпрямления.
T4 Термическая обработка раствора и старение до стабильного состояния. Изделия не обрабатываются при температуре окружающей среды после термообработки на твердый раствор. Свойства продукта не могут распознавать эффекты выпрямления и сплющивания при температуре окружающей среды.
T5 Охлажденный в процессе формовки при повышенной температуре и искусственно состаренный. Изделия не обрабатываются при температуре окружающей среды после изготовления при повышенной температуре. Свойства продукта не могут распознавать эффекты выпрямления и сплющивания при температуре окружающей среды.
T6 Термообработанный раствор с последующим искусственным старением. Изделия, не подвергнутые холодной обработке после термической обработки на твердый раствор или в которых влияние холодной обработки при сплющивании или правке не может быть признано в пределе механических свойств.
T7 Раствор термообработан и перестарен/стабилизирован. Искусственное старение кованого изделия после термообработки на твердый раствор до предела наибольшей прочности.
T8 Раствор термообработан при температуре окружающей среды, а затем искусственно состарен. Прочность изделий повышается при температуре окружающей среды после обработки раствором, а свойства изделий могут распознавать эффекты сплющивания или выпрямления.
T9 Термическая обработка на раствор, искусственное старение и последующее упрочнение. Нагартование для повышения прочности после искусственного старения.
T10 Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре, холодная обработка и затем искусственное старение. Изделия, подвергнутые холодной обработке давлением для повышения прочности или в которых влияние холодной обработки при сплющивании или правке признается в пределах свойств.
Tx51 Снятие стресса перед старением.
Tx52 Снятие напряжения путем сжатия.
Tx54 Снятие напряжения за счет комбинированного растяжения и сжатия.
T72 Коррозионная стойкость повышается за счет чрезмерного старения.
T73 Ступенчатое старение повышает коррозионную стойкость.
T76 Step Старение, ведущее к улучшению поведения отсиловой коррозии
3.1. Гомогенизация

Первый этап обработки после плавления и литья на постоянном токе известен как гомогенизация сплавов AA6XXX. Гомогенизационную обработку отливок и слитков проводят при повышенной температуре (460–550 °С), что снижает микросегрегацию в отливках и слитках, что позволяет добиться однородности состава [13–16]. Эта гомогенизирующая обработка микроструктуры играет важную роль на последующих стадиях обработки, таких как горячая обработка, холодная обработка и отжиг.Обработка гомогенизацией дает однородный состав и осуществима, когда расстояния диффузии короткие, а размер дендритных клеток и расстояние между плечами невелики. Гомогенизационная термическая обработка содержит следующие явления в сплавах Al [13–16]: (i) однородность состава, (ii) выделение пересыщенных элементов, (iii) уменьшение микросегрегации, (iv) растворение нестабильных фаз или выделений, ( v) увеличение размеров стабильных интерметаллидов, (vi) рост зерен.

Неравномерность твердой растворимости и скорости диффузии в алюминиевой матрице легирующих и рассеянных элементов обуславливает многообразие эффекта гомогенизационной обработки [17–20].Легирующие элементы Cr, Mn, V и Zr демонстрируют очень низкую скорость диффузии, Fe демонстрирует низкую растворимость и низкую диффузию, в то время как Cu, Mg, Si и Zn демонстрируют высокую растворимость и высокую скорость диффузии. Легирующие элементы, такие как Fe, Cr, Mn, V и Zr, если они присутствуют в алюминиевом сплаве, препятствуют процессу гомогенизации и затрудняют растворение включений во время гомогенизации. В Zr- и Sc-содержащих алюминиевых сплавах образуется мелкодисперсная дисперсия Al 3 Zr, Al-Sc, Al-Mg-Sc, что благотворно влияет на свойства алюминиевых сплавов, уменьшая размер зерна. В Fe, несущих сплавы AA6XXX, превращение метастабильной фазы (FeAl 3 ) в стабильную фазу ( α -Al(Fe, Mn)Si) [16, 17] происходит по типу FeAl3⟶𝛽-AlFeSi⟶𝛼-Al( Fe,Mn)Si.(1) Гомогенизационная обработка может увеличить размер Mn-содержащих дисперсоидов [2], которые впоследствии могут способствовать рекристаллизации путем самоотжига сплавов AA6XXX сразу после горячей прокатки. Самоотжиг усиливается наличием крупных Mn-содержащих дисперсоидов, обеспечивающих стимулированное зародышеобразование частиц при повышенной температуре (350°С) сразу после горячей обработки давлением в сплавах АА6ХХХ.Самоотжиг сплавов АА6ХХХ сразу после горячей прокатки исключает возможность явления шероховатости поверхности, т. е. растрескивания в процессе последующей формовки. Традиционно, возможность образования связок предотвращается путем обработки рекристаллизационным отжигом (непрерывным или периодическим отжигом) до или между процессом холодной обработки давлением, но это увеличивает стоимость обработки, а также возможность обработки на твердый раствор конечного листа. Двухступенчатая гомогенизирующая обработка (первая стадия при 550°С и затем вторая стадия при 460°С) может быть назначена для сплавов АА6ХХХ для увеличения размера Mn-содержащих дисперсоидов и влияния на рекристаллизацию при самоотжиге АА6ХХХ. [2, 13–20].Присутствие Mn, Cr, Zr и Sc может препятствовать рекристаллизации при самоотжиге за счет закрепления границ зерен [21]. Концентрация этих элементов должна поддерживаться на низком уровне, если целью самоотжига является сразу после горячей обработки сплавов AA6XXX.

Удаление микроэлемента H из отливок и слитков возможно при правильном выборе температуры и времени гомогенизации. Медленный нагрев до повышенной температуры и присутствие фтора в атмосфере печи при гомогенизации постепенно удаляет Н из алюминиевых сплавов [2].Следует избегать поверхностного окисления и локального плавления во время гомогенизации путем выбора соответствующей атмосферы в печи и медленного нагрева.

3.2. Горячая обработка

Процессы горячей обработки давлением, такие как прокатка и экструзия, являются первой обработкой металлообработки слитка постоянного литья из сплавов AA6XXX, которая превращает литые слитки постоянного тока в деформируемый продукт [3]. Пластическая деформация AA6XXX происходит в процессе металлообработки, который классифицируется в зависимости от типа связанной с ним силы.Прокатка и ковка относятся к типу прямого сжатия, экструзия и глубокая вытяжка относятся к категории непрямого сжатия, а вытяжка относится к обработке металла растяжением. Металлообработка классифицируется в зависимости от температуры пластической деформации на две большие категории, а именно горячая обработка и холодная обработка.

Горячая обработка прокаткой и ковкой сплавов АА6ХХХ производится при повышенной температуре (>0,5 0С, а 00 при температуре плавления сплавов АА6ХХХ) с высокой скоростью деформации.Начальная температура горячей обработки составляет около 460°C, а температура окончания горячей обработки около 330°C [15, 22–24]. Температура заготовки при горячей обработке зависит от [3]: (i) начальной температуры инструментов и заготовки, (ii) тепловыделения за счет пластической деформации, (iii) тепловыделения за счет трения, (iv) теплообмена между деформация сплава и окружающей среды.

Деформация при горячей обработке сплавов АА6ХХХ в процессе прокатки и ковки велика по сравнению с испытанием на ползучесть и растяжение, а скорость деформации находится в диапазоне (0.5 с −1 –500 с −1 ) [3]. Традиционная горячая прокатка сплавов AA6XXX выполняется в два этапа: сначала на разгрузочном стане, который производит передаточный сляб толщиной 30–50 мм, а затем на стане-тандеме (3–5 клетей), который производит лист толщиной около 6 мм из AA6XXX. сплав [15]. Способность заготовки к деформации повышается при повышенной температуре, а заготовка из сплава демонстрирует высокую пластичность, что позволяет значительно уменьшить деформацию без потребления высокой энергии. Существенными особенностями горячей обработки давлением являются следующие [3, 15]: (i) полное устранение литой дендритной структуры, (ii) отсутствие удлиненных зерен, образующихся при прокатке и выдавливании, (iii) практически отсутствие деформационного упрочнения и напряжение течения становится постоянным , (iv) большая способность к пластической деформации, (v) замена структуры деформации микропроцессом, таким как одновременное динамическое восстановление и быстрая рекристаллизация и формирование структуры без деформации [10, 15].

Микропроцесс, такой как явление динамического возврата, может широко наблюдаться при горячей обработке давлением путем перемещения дислокаций, вызванного миграцией вакансий, путем переползания и поперечного скольжения (поперечное скольжение справедливо только для винтовых дислокаций) при повышенной температуре. Начальная горячая деформация производит дислокации, которые накапливаются в клубках и образуют субграницы в процессе динамического восстановления [10]. Образующиеся субзеренные структуры стабильны по размеру при стационарном деформировании, то есть при постоянном напряжении, скорости деформации и температуре процесса горячей обработки давлением.При динамическом восстановлении размер субзерен увеличивается с температурой процесса и уменьшается со скоростью деформации [3]. Энергия дефекта упаковки играет решающую роль в управлении динамическим восстановлением. Как правило, сплавы с высокой энергией дефекта упаковки предпочтительнее для динамического восстановления как для процессов восстановления, контролирующих скорость поперечного скольжения, так и для подъема дислокации. Присутствие легирующих элементов в твердом растворе снижает энергию дефекта упаковки и увеличивает отрыв частичных винтовых дислокаций, которые будут трудно динамически восстанавливаться в процессе горячей обработки давлением поперечным скольжением.Восстановлению путем переползания дислокаций также препятствует снижение энергии дефекта упаковки. (В этом контексте либо теория сужения разлома, требующая упругой энергии, в зависимости от ширины разлома между частичными уступами, либо теория продвижения протяженных уступов за счет поглощения множественных вакансий, которая определяется шириной разлома применимо.) Рекристаллизация, происходящая во время или сразу после горячей деформации, приводит к образованию свободных от деформации зерен, окруженных границами зерен под большим углом.Инициирование динамической рекристаллизации зависит от критической скорости деформации и деформации, возникающей во время горячей прокатки. Субзерна критического размера, окруженные благоприятными разориентациями (для роста), присутствующие в деформированной и восстановленной субструктуре, могут образовывать зародыши для рекристаллизации, которые следуют последующему росту для замены деформированной субструктуры и приводят к прерывистому образованию бездеформационных зерен [15, 25]. –30]. Добавление легирующих элементов, таких как Ti, B, Zr и Sc, обычно замедляет миграцию границ зерен и препятствует рекристаллизации во время и сразу после процесса горячей обработки давлением.Наличие выделений в сплавах АА6ХХХ также может фиксировать дислокацию, клеточную стенку и движение границ зерен во время микропроцессов, таких как деформация, восстановление и рекристаллизация. Вклад выделений в эти явления зависит от размера выделений, расстояния между ними или полученной объемной доли выделений [10, 31]. Размер ячеек и размер субзерен уменьшаются за счет наличия выделений в процессе закрепления и образования зоны деформации (с уменьшенным размером ячеек) вокруг выделений.Более крупные выделения или дисперсоиды, образующиеся при двухступенчатой ​​гомогенизационной обработке во время обработки сплавов AA6XXX, обычно вызывают стимулированное зародышеобразование частиц, которое способствует зарождению зерен рекристаллизации во время самоотжига сплавов AA6XXX, в то время как более мелкие выделения ограничивают миграцию границ зерен во время перекристаллизация. (vi) Текстура затвердевания сплава AA6XXX преобразуется в текстуру горячей прокатки (табл. 8), которая хорошо изучена и содержит кубическую ориентацию текстуры рекристаллизации (интенсивность кубической ориентации в горячекатаном AA6XXX значительно ниже, чем в горячекатаном) проката сплава АА1ХХХ) и остатки ориентации текстур деформации, такие как S, латунь и медь в частично восстановленных алюминиевых сплавах [30].Наличие крупных выделений делает текстуру горячекатаной прокатки неупорядоченной и уменьшает интенсивность кубической текстуры. Однако формирование текстуры при горячей прокатке сильно зависит от состава этого сплава и параметров процесса, таких как деформация, скорость деформации и температура горячей обработки.

6 Roroll после самого отжига 6 146 Пакетный отжиг-Reroll 6 Паркетный отжигнутый конечный калибровочный (от отозванный во время HR) 6 T4 Random
GOSS BS CU S
30. 00 3.10 4.50 3.30 14.30
3616 3616 2.40 2.30 14.40
36.60 1.80 3.00 2.60 14.60 14.60
10.00 2.20 5.60 6.60 14.40
11. 40 3.30 1.60 70015
3.50 3.50 6.60 6.60 14.00

Во время горячей обработки возникают большие деформации. Следовательно, деформационное упрочнение нежелательно. Нижний предел температуры горячей обработки для сплавов AA6XXX может быть основан на самой низкой температуре, при которой происходит быстрая рекристаллизация, чтобы избежать деформационного упрочнения [3].Температура рекристаллизации зависит от степени деформации, и при большой степени деформации температура горячей обработки снижается. Верхний предел температуры горячей обработки определяется либо сильным окислением, либо локальным плавлением за счет зернограничной сегрегации растворенных элементов. Многопроходная горячая обработка широко используется для алюминиевых сплавов AA6XXX. При многопроходной обработке температура во всех проходах поддерживается выше минимальной температуры для рекристаллизации. И температура последнего прохода поддерживается низкой, чтобы улучшить образование мелких зерен, что также может быть обеспечено за счет немного большей деформации (уменьшение толщины на 45%) на последнем проходе.Горячая обработка сплавов АА6ХХХ имеет следующие преимущества [3]: (i) более высокая пластическая текучесть при повышенной температуре облегчает пластическую деформацию, (ii) ускоренная диффузия при горячей обработке уменьшает неоднородность состава отливки, (iii) газовые отверстия и точечные отверстия в литом слитке устраняются заваркой полостей, (iv) литая дендритная неоднородная структура заменяется равноосными бездеформационными зернами, обеспечивающими более высокую пластичность и ударную вязкость.

Магний как легирующий элемент оказывает существенное влияние на горячую обрабатываемость сплавов АА6ХХХ, однако Si, Cu и Fe в этом отношении малоэффективны. Легирующие элементы, а именно Cr, Mn и особенно Zr, усиливают эффект прессования и обеспечивают более высокую прочность [2]. Горячая обработка сляба, содержащего Mg 2 Si, сфероидизирует Mg 2 Si и вызывает коагуляцию, что снижает количество выделений Mg 2 Si [2].

3.3. Холодная обработка

Во время горячей обработки при повышенной температуре происходит окисление, а расширение и сжатие при обработке при повышенной температуре приводят к ухудшению качества поверхности.Для улучшения состояния поверхности и прочности деформируемые сплавы АА6ХХХ после горячей обработки деформируются в холодном состоянии [3]. С целью увеличения плотности дислокаций холодная обработка оказывает упрочнение. Прочность алюминиевого сплава АА6ХХХ после холодной обработки намного выше, чем после горячей обработки, что очень желательно для конструкционных применений в автомобильной, аэрокосмической и морской отраслях. Пластическая деформация сплава АА6ХХХ осуществляется при комнатной температуре во время холодной обработки давлением, при этом эти сплавы проявляют меньшую пластичность, что ограничивает большие обжатия при холодной обработке давлением за один проход. В многопроходном стане холодной прокатки, используемом для холодной прокатки Al сплава АА6ХХХ, суммарная холодная деформация осуществляется несколькими прокатными клетями. Твердость и прочность повторно прокатанного (холоднокатаного) листа постепенно увеличиваются от входной клети к выходной клети. Исследование оптической микроструктуры (до 2000X) после холодной прокатки выявляет удлиненные зерна с высоким соотношением сторон. Зерна удлиняются вдоль направления холодной обработки, тогда как вдоль нормального направления зерна сжимаются. При более высоком проценте холодной деформации зерна выглядят как длинные полосы, параллельные рабочему направлению.При большем увеличении многие другие особенности деформированной субструктуры, такие как дробление зерен, ячеистая структура и дислокация, могут быть выявлены с помощью электронного микроскопа (ПЭМ) [32]. Изучение структуры ячеек холоднодеформированных алюминиевых сплавов уже хорошо изучено. Клеточная структура состоит из клеточной стенки и внутренней части клетки. Плотно упакованные дислокации обычно образуют клеточную стенку. Плотность дислокаций внутри клетки меньше, чем в клеточной стенке. Деформационное упрочнение при холодной обработке давлением зависит от размера ячейки, доли клеточной стенки и доли внутренней части ячейки.Недавние исследования показывают, что (рис. 1) размер ячеек, вызванный деформацией, в сплавах AA6XXX зависит от скорости деформации в условиях динамического нагружения [32]. Подразделение зерна и вращение зерна при холодной деформации создают текстуру деформации. Текстура горячекатаного проката обычно заменяется текстурой деформации, которая состоит из ориентаций текстуры S, меди и латуни. Холодная деформация постепенно снижает интенсивность кубической текстуры горячедеформированного алюминиевого сплава. Зерна кубической формы вращаются, вызывая изменение ориентации.Медный и латунный тип сдвига зерен создает текстуру деформации. Деформированная субструктура, которую можно наблюдать при большом увеличении, будет неоднородной [10, 25]. Наличие в деформированной структуре переходной полосы и полосы сдвига создает деформационную неоднородность.

3.4. Отжиг

Процесс отжига традиционно проводится перед холодной обработкой или между холодной обработкой (промежуточный/процессный отжиг). Отжиг бывает двух видов периодического и непрерывного отжига.Горячекатаные листы из сплава АА6ХХХ повторно нагревают в печи в процессе периодического отжига в температурном режиме 380°С–460°С (табл. 9), а при непрерывном отжиге для листов из алюминиевых сплавов используют несколько повышенную температуру около 510°С [26]. ]. В AA6XXX размягчение листа происходит во время отжига, который намеренно предназначен для обеспечения возможности пластической деформации во время холодной прокатки. Последующее образование бездеформационных равноосных зерен вызывает мягкость за счет отсутствия дислокаций.Последним этапом процесса холодной прокатки с промежуточным отжигом может быть отжиг, когда требуется мягкая конечная толщина, а последней стадией может быть холодная прокатка, когда требуется высокая прочность конечной толщины. Прочность и твердость полученного окончательного калибра можно варьировать, манипулируя комбинированным процессом холодной прокатки и промежуточного отжига.

14
171-178 160-177 AA6063 176-183 176-180
A. T (° C) S. T (° C) AG. Т (° С)

AA6053 413 520
AA6061 413 528
413 521
AA6066 413 532
AA6070 413 546 160
AA6463 413 521 177

Бездеформационные зерна и кристаллографическая текстура, образующиеся при отжиге, определяют последующий окончательный характер формообразования листов сплава АА6ХХХ. кубическая ориентация текстуры после отжига характерна для алюминия [27]. Наличие крупных выделений рандомизирует кубическую текстуру в алюминиевых сплавах [25, 30]. Крупные выделения образуют зону деформации во время холодной обработки в окружающей матрице, а мелкая субзеренная структура может быть сформирована в зоне деформации в процессе статического восстановления. Присутствие в твердом растворе растворенных веществ и мелких выделений (Zr, B, Sc, Ti) может препятствовать образованию субзерен за счет закрепления дислокаций при статическом восстановлении, что может приводить к отсутствию или замедлению формирования субзеренной структуры при отжиге [2].Рекристаллизация может происходить путем зарождения и роста (прерывистая рекристаллизация) с движущей силой очень высокой плотности дислокаций, или она может происходить непрерывно без какой-либо миграции границ зерен под большим углом за счет длительного восстановления дислокаций на границе зерен под малым углом, которые преобразуют от малоугловой границы зерна до высокоугловой границы зерна (перекристаллизация на месте ). Зерна с кубической ориентацией обычно определяют текстуру рекристаллизации при прерывистой рекристаллизации с подавлением ориентации текстуры прокатки, в то время как ориентации текстуры прокатки становятся заметными после рекристаллизации на месте .Как прерывистая, так и непрерывная рекристаллизация могут способствовать формированию бездеформационного зерна после отжига в коммерческих сплавах АА6ХХХ, которые имеют неоднородность по содержанию растворенного вещества и распределению выделений. Источниками зарождения бездеформационных рекристаллизованных зерен (𝑁R) в алюминиевых сплавах являются стабильные кубические зерна (𝑁C) после деформации, зоны деформации вокруг выделения (𝑁Z), неоднородности деформации (𝑁HD) в виде переходных полос и полос сдвига, а также деформированная граница зерна (𝑁G) [25–30].𝑁 представляет количество ядер в единице объема: 𝑁R=𝑁G+𝑁C+𝑁HD+𝑁Z.(2) Каким бы ни был механизм, наличие крупных выделений в сплаве AA6XXX индуцирует стимулированное частицами зародышеобразование и рандомизирует кубическую текстуру после рекристаллизации отжига [25–30]. Продолжительное восстановление может привести к удлинению лентовидных зерен после рекристаллизации и стабилизации ориентации текстуры деформации, как у S, латуни и меди [28–30]. Обычный отжиг проводится не только для облегчения холодной прокатки, но и для устранения дефекта скручивания после формирования окончательной толщины.Самоотжиг сразу после горячей прокатки сплавов АА6ХХХ в температурном режиме 270–300°С позволяет устранить шероховатость поверхности сплава АА6ХХХ без дополнительной обработки, такой как традиционный отжиг.

3.5. Обработка старением

Обработка сплавов AA6XXX при повышенной температуре проводится для регулирования свойств за счет образования дисперсионно-твердеющих осадков. Эта обработка включает растворение при повышенной температуре около 520–550°C и последующую закалку до комнатной температуры с последующим старением при комнатной температуре или старением при повышенной температуре (искусственное старение) в диапазоне температур 160–180°C [2, 7, 36–39]. (таблица 9).Закалка до комнатной температуры от температуры растворения дает пересыщенный твердый раствор (ПТР). После SSS избегают медленного охлаждения, чтобы предотвратить отделение равновесного осадка от твердого раствора. Старение при комнатной температуре или при повышенной температуре (ниже сольватной зоны GP) приводит к образованию неравновесных метастабильных или переходных фаз, таких как зоны Гинье-Престона (GP) и гексагональные β » и β ‘(Mg 2 Si ), которые связаны с матрицей, и происходит усиление.Эти β » и β ‘(Mg 2 Si) являются когерентными, в отличие от некогерентной равновесной ГЦК Mg 2 Si, и они являются источником дисперсионного упрочнения или старения сплавов AA6XXX. Последовательность образования дисперсионно-упрочняемых выделений в сплавах АА6ХХХ следующая [2, 7, 36–38]: SSS⟶ГП-зоны⟶𝛽⟶гексагональные 𝛽Mg2Si⟶ГЦК𝛽Mg2.Si(3) Недавнее наблюдение показывает существование других фаз выделения, таких как гексагональные 𝑄 и 𝑄 фазы в сплавах Al-Mg-Si-Cu [38]. Реечные особенности этих двух фаз отличают фазы 𝑄 и 𝑄 от игольчатого осадка β ′ [38].

Сплавы AA6XXX, используемые в автомобильной промышленности, подвергаются другой обработке старением при повышенной температуре, известной как реверсия и повторное старение (RRA), при которой искусственно состаренные сплавы AA6XXX нагревают до температуры выше GP solvus, а затем быстро старят до температуры ниже GP solvus. Эта технология RRA обеспечивает мелкозернистую структуру поверхности, необходимую для процессов формовки, используемых в автомобильной промышленности.

Во многих сплавах АА6ХХХ выполняется следующая последовательность обработки: обработка на твердый раствор, предварительное старение, деформация и окончательное старение. Предварительное старение может играть решающую роль в определении конечных свойств многих сплавов AA6XXX. В этом процессе старение сплава АА6ХХХ, содержащего меньше дислокаций (не находящегося в деформированном состоянии), можно проводить при несколько более низкой температуре и меньшем времени, чем обычное старение. Наличие меньшего количества дислокаций препятствует гетерогенному зарождению выделений на дислокациях в матрице сплава АА6ХХХ, что может снизить вероятность гетерогенного зарождения после деформации при окончательном старении.Равномерное распределение выделений после предварительного старения приводит к однородной субструктуре после деформации, заменяющей появление неоднородности деформации.

Стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением повышается при второй обработке старением, но прочность несколько снижается из-за перестаривания во время второй обработки старением. Повторная обработка при повышенных температурах может способствовать потере магния, но эффект не очень значителен. Скорость закалки играет важную роль для тех сплавов AA6XXX, которые содержат высокие концентрации растворенных веществ магния, кремния, меди, марганца и хрома.Старение при комнатной температуре способствует лишь ограниченному упрочнению сплавов АА6ХХХ [2]. Холодную обработку иногда проводят после искусственного старения для увеличения прочности (35% предела прочности при растяжении и 55% предела текучести). Пластичность (удлинение до 60–80 %) снижается при наклепе после старения. Легирующие элементы, такие как Zn и Fe, не вносят большого вклада в процесс старения, но Cu ускоряет старение, в то время как Mn и Cr могут уменьшать зернограничные выделения, предотвращая охрупчивание и межкристаллитную коррозию.

4. Методы упрочнения сплавов AA6XXX
4.1. Упрочнение границ зерен

Границы зерен представляют собой поверхности разориентации между соседними зернами в поликристаллическом AA6XXX и связаны с высокой энергией [3]. Требуется, чтобы мелкозернистая структура сплавов АА6ХХХ обладала высокой прочностью и в то же время более высокой ударной вязкостью. Источником упрочнения может быть увеличение доли зернограничных поверхностей, связанное с мелкозернистой структурой.Существует несколько механизмов упрочнения мелкозернистых поликристаллических сплавов АА6ХХХ [40–49]. (i) Активация большего количества систем скольжения и взаимовлияние систем скольжения вблизи области границы зерна, чем в центре зерна, что делает эффект границы зерна ощутимым в центре зерна в мелкозернистой структуре. (ii) Вклад фактора, зависящего от ориентации текстуры, то есть фактора Тейлора, в упрочнение текстуры. Отдельные зерна в поликристаллическом сплаве AA6XXX будут иметь разную скорость деформационного упрочнения из-за его собственной способности к деформации, ориентированной на текстуру, что отражается фактором Тейлора.В сплавах ГЦК АА6ХХХ среднее значение этого фактора составляет порядка 3,10, а текстурное упрочнение (эквивалентное 𝑇2, где 𝑇 — фактор Тейлора) может быть в 10 раз выше, чем для монокристаллов AA6XXX [3]. (iii) Разориентированные области между зернами или границы зерен также могут выступать в качестве барьера против движения дислокаций во время деформации, что создает большое (> 50 дислокаций) скопление дислокаций и вызывает упрочнение. Зависимость предела текучести от размера зерна сплавов АА6ХХХ может быть представлена ​​известным уравнением Холла-Петча, которое в общем случае объясняется теорией скопления дислокаций.

Следовательно, мелкозернистая структура сплавов АА6ХХХ имеет определенные преимущества при упрочнении. Эта мелкозернистая структура сплавов AA6XXX может быть обеспечена во время обработки, начиная от затвердевания отливки и заканчивая обработкой при повышенных температурах, такой как отжиг. Измельчение зерен микроструктуры сплава АА6ХХХ связано с преимущественным зарождением мелких равноосных зерен в местах затвердевания дендритов [50–55]. Более высокие скорости затвердевания при литье с постоянным током, чем при обычном литье в песчаные формы, могут уменьшить размер дендритных ячеек или расстояние между ветвями, но наилучшее измельчение зерна происходит из-за добавления незначительного количества лигатуры (Al-5%Ti-1%B) в расплав перед литьем с постоянным током. .Основными механизмами измельчения зерна являются (i) контролируемое гетерогенное зародышеобразование на частицах TiB 2 , (TiAl)B 2 и TiC и (ii) замедление роста дендритов растворенными элементами и создание конституционально переохлажденной зоны, вблизи зоны затвердевания во время затвердевания. Для обеспечения мелкозернистой структуры сплавов АА6ХХХ в процессе обработки при повышенных температурах от горячей обработки до отжига необходимо предотвратить аномальный рост зерен. Добавление (0,1–0,5)% легирующих элементов, таких как Mn, Cr, Zr и Sc, очень полезно для обеспечения мелкозернистой структуры сплавов AA6XXX. Аномальный рост зерен предотвращается наличием дисперсоидов Al 3 Zr, Al 3 Sc и Al 6 Mn размером в диапазоне (5–50 нм). Эти микроэлементы при добавлении замедляют рекристаллизацию и аномальный рост зерен за счет повышения температуры рекристаллизации (TR): Mn&Cr(TR~330°C)

4.2. Дисперсионное упрочнение

Сплавы AA6XXX поддаются термообработке. Выделение легирующих элементов в виде связных зон ГП и связных β ′′ и гексагональных связных β ′ (Mg 2 Si) при старении обеспечивает упрочнение за счет наличия когерентного поля деформаций вокруг выделений, которое взаимодействует с движущимися дислокациями [3, 4, 38]. Наличие когерентных реечных гексагональных неравновесных выделений 𝑄 в четверных сплавах, содержащих медь, также может приводить к возникновению когерентного поля деформации. Образование неравновесных когерентных гексагональных выделений дает наибольшее дисперсионное упрочнение в сплавах АА6ХХХ [3, 38]. Равновесная ГЦК β (Mg 2 Si) или четвертичные 𝑄 фазы являются некогерентными, и образование несвязных равновесных выделений завершается небольшой потерей твердости и предела текучести из-за отсутствия напряжения несоответствия решетки, то есть деформации когерентности вокруг равновесие наступает в сплавах АА6ХХХ. Перестаривание ГЦК β (Mg 2 Si) или гексагональных 𝑄 выделений приводит к укрупнению выделений и дальнейшему снижению предела текучести, что следует предотвращать.Деформационно-индуцированная движущаяся дислокация может взаимодействовать с выделениями в сплавах АА6ХХХ двояко. Дислокация может либо разрезать мягкие когерентные выделения, либо обходить твердые несвязные дисперсоиды (жесткие равновесные или перестаревшие выделения; эта номенклатура не похожа на дисперсионно-упрочняющие фазы, которые изготавливаются методом порошковой металлургии). Упрочнение происходит из-за этих взаимодействий дислокаций и частиц. Поле деформации несоответствия решетки или поле деформации когерентности вокруг дисперсоида не существует, что снижает твердость и предел текучести, но дисперсоиды в AA6XXX играют значительную роль в деформационном упрочнении, ограничивая движущиеся дислокации, которые в конечном итоге освобождаются от дисперсоидов, оставляя одну дислокационную петлю вокруг дисперсоидов. при более высоком стрессе.Упрочнение выделений, вызванное мягкими когерентными выделениями в сплавах AA6XXX, обусловлено деформацией когерентности, взаимодействием энергии дефектов упаковки, взаимодействием модулей, межфазной энергией и напряжением трения решетки [56–62]. Поле деформации когерентности, возникающее из-за несоответствия между преципитатом и матрицей, может быть источником высокой локальной прочности. Прирост локальной прочности за счет когерентности увеличивается с увеличением объемной доли связного выделения, радиуса выделения, несоответствия поля деформации и уменьшается с увеличением вектора смещения дислокации. Осадки могут иметь энергию дефекта упаковки, отличную от матрицы. Локальное изменение ширины дефекта упаковки в выделении и матрице, с которым сталкивается скользящая дислокация при входе в выделение из матрицы, может быть источником упрочнения в сплавах AA6XXX, где увеличение предела текучести увеличивается с локальным изменением упаковки. разлом, сила отрыва частичных дислокаций, ширина дефекта упаковки и объемная доля выделения. Степень упрочнения из-за изменения модуля жесткости между преципитатом и матрицей может быть невысокой, но она увеличивается с размером и объемной долей преципитата, локальным изменением жесткости и уменьшается с вектором смещения дислокации.Любое увеличение границы раздела осадок-матрица за счет разрезания выделений преимущественно для зон ГП, которые имеют высокое отношение поверхности к объему, может служить источником высокого предела текучести, который увеличивается с увеличением объемной доли и поверхностной энергии осадка-матрицы и уменьшается с размером выделений в сплавах АА6ХХХ. Локальное увеличение предела текучести из-за наличия выделений с более высоким пределом текучести, чем у матрицы, также может вызывать увеличение напряжения трения решетки, то есть напряжения Пайерлса для движения дислокации.Этот упрочняющий эффект увеличивается с увеличением объемной доли и размера выделений и уменьшается с увеличением вектора смещения дислокации. Для некогерентных [16] дисперсоидов предел текучести определяется напряжением сдвига, необходимым для прогиба дислокационной линии между двумя выделениями с определенным межчастичным расстоянием. Расстояние между частицами играет существенную роль в упрочнении некогерентных выделений в сплавах AA6XXX.

4.3. Деформационное упрочнение

Прочность на сдвиг, проявляемая сплавами AA6XXX, постоянно увеличивается с деформацией сдвига.Это явление повышения прочности на сдвиг за счет предшествующей пластической деформации известно как деформационное упрочнение [3, 4]. Размножение дислокаций повышает плотность дислокаций при пластической деформации за счет эмиссии дислокаций со ступенек и выступов границы зерен, регенерации дислокаций по механизму Франка-Рида, когда движущаяся дислокация зажата между выделениями или дисперсоидом или растворенными веществами, конденсации вакансий и множественных механизмы поперечного скольжения в сплавах AA6XXX. Пластическая деформация вызывает движение дислокаций. Во время пластической деформации, вызванной движением большого количества дислокаций, дислокации взаимодействуют с выступами и сидячими дислокациями, а также с другими барьерами, присутствующими в сплавах, такими как стенка ячейки субструктуры, граница зерна, осадок, дисперсоид и растворенная атмосфера [63-68] . Ограничение движения дислокаций на барьерах приводит к скоплению дислокаций на плоскости скольжения, что создает высокое обратное напряжение по отношению к приложенному напряжению.Деформационное упрочнение, возникающее в результате скопления дислокаций, заметно на большем расстоянии и известно как дальнодействующая прочность, нечувствительная к температуре [3]. Следовательно, сплавы AA6XXX могут проявлять значительное упрочнение даже при повышенной температуре. В ГЦК-сплавах AA6XXX образуются сидячие дислокации двух типов, а именно частичные дислокации Франка и сидячие дислокации, образующие барьер Ломера-Коттрелла. Краевые дислокации могут образовываться за счет конденсации вакансий в сплавах AA6XXX с вектором смещения (𝑎0/3) [111], который перпендикулярен центральной плоскости дефекта упаковки, где скольжение этой (частичной) дислокации ограничено. Откровенная частичная дислокация не может двигаться или скользить из-за приложенного напряжения и действует как сидячий барьер при обычной температуре, если только не происходит подъем этой дислокации, управляемый диффузией при повышенной температуре. При температуре окружающей среды сидячий барьер, создаваемый частичными дислокациями Франка, может обеспечивать барьер против движения других дислокаций. Другая важная дислокационная реакция, которая может привести к образованию неподвижного барьера, известна как реакция Ломера-Котреля в сплавах AA6XXX, где ведущие частицы на пересекающихся плоскостях скольжения {111} реагируют друг с другом и производят (𝑎0/6)[011] чисто краевой дислокации в плоскости (100) и вектор смещения образовавшейся дислокации не попадает ни в одну из ее плоскостей дефекта упаковки.Этот барьер может быть преодолен либо при повышенной температуре, либо при высоких нагрузках. Образование уступов в краевых дислокациях также может способствовать упрочнению, ограничивающему движение краевых дислокаций. Процесс разрезания дислокаций-дислокаций на плоскости скольжения колеблется только в пределах (6–11) межатомных расстояний, локально повышая поле напряжений, которое не распространяется в широком диапазоне в сплавах AA6XXX, поэтому известно как короткодействующая прочность, которая может быть чувствительна к температуре. и не преобладает при повышенной температуре.Процесс металлообработки создает ячеистую субструктуру, состоящую из клеточной стенки и внутренней части ячейки, в зависимости от деформации, скорости деформации и температуры во многих сплавах. Форма и размеры клеточной структуры зависят также от состава сплавов. В алюминии ячеистая субструктура, полученная металлообработкой, достаточно стабильна и не сильно меняется в размерах при окрашивании, скорости деформации [3]. Однако в сплавах АА6ХХХ возможность измельчения ячеек с переменной скоростью деформации не исключается [32].Клеточные стенки действуют как барьер против подвижных дислокаций. Взаимодействие неподвижных клеточных стенок и внутренних дислокаций с подвижными дислокациями является источником значительного упрочнения [66], которое зависит от объемной доли клеточной стенки, состоящей из плотноупакованных дислокаций, и клеточной стенки, содержащей сравнительно меньшее количество дислокаций. дислокации, чем клеточная стенка. Формирование ячеистой субструктуры во время металлообработки в сплавах AA6XXX может успешно маскировать влияние границ зерен на деформационное упрочнение [66] из-за того, что большинство подвижных дислокаций сначала сталкиваются с барьером стенки ячейки, а затем с границей зерна.

5. Свойства сплавов AA6XXX

Свойства сплавов AA6XXX изменяются в зависимости от состава и обработки, такой как горячая обработка, холодная обработка, отжиг и процессы старения [2, 5, 7, 69, 70]. Значения предела текучести, предела прочности при растяжении, удлинения, сопротивления сдвигу, сопротивления разрушению и твердости для отожженного состояния и состояния Т6 некоторых широко используемых сплавов AA6XXX приведены в таблице 10 и таблице 11 [7]. Отожженные сплавы обладают пределом текучести (40–80   МПа), что составляет примерно половину предела прочности при растяжении (85–150   МПа), в то время как после обработки Т6 тех же сплавов можно наблюдать значительное увеличение предела текучести и предела прочности при растяжении. Сплавы, кондиционированные T6, демонстрируют предел текучести в диапазоне (210–360) МПа и предел прочности при растяжении (240–385) МПа. Разница между пределом текучести и пределом прочности при растяжении также уменьшается после кондиционирования этих сплавов Т6. Для этих сплавов наблюдается значительное увеличение сопротивления сдвигу и сопротивления разрушению после состояния Т6. Однако пластичность, обозначенная % удлинения, снижается после кондиционирования Т6 (10–15%) по сравнению с % удлинения в отожженном состоянии (18–35%). Кондиционирование Т6 этих сплавов связано с увеличением значения твердости по Бринеллю (25–43 HB) примерно в 3 раза по сравнению с твердостью в отожженном состоянии (73–120 HB).Mg, Si и Cu, легирующие добавки, играют важную роль в определении механических свойств сплавов AA6XXX. Легирующие элементы, такие как Mn и Cr, повышают прочность (10–15) %. Сегрегация избыточного Si в виде пластинок по границе зерен повышает межкристаллитную хрупкость в полностью закаленных сплавах. Добавление Mn противодействует этой хрупкости. Коррекция железа Mn может повысить ударную вязкость. Легирующие элементы, такие как B, Ti и Zr, взаимодействуют со структурой во время обработки и также способствуют упрочнению этих сплавов.Модуль Юнга этих сплавов составляет около 65–70 ГПа, а прочность на сдвиг может составлять 65–70% от предела прочности при растяжении. Прочность на сжатие при обычной и повышенной температуре аналогична прочности на растяжение. Чувствительность к надрезу этих сплавов невелика. Низкотемпературная прочность, проявляемая ими при температуре -200°C, может быть примерно на 75% выше прочности при комнатной температуре. Вязкость разрушения и пластичность не сильно изменяются при низкой температуре. Деформация при повышенной температуре показывает низкую прочность, но повышенную пластичность.Сопротивление ползучести довольно хорошее при комнатной температуре, а прочность сравнима с пределом текучести, но с повышением температуры сопротивление ползучести пропорционально уменьшается. Коррозионная стойкость этих сплавов довольно хорошая, но сплавы становятся восприимчивыми к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением при увеличении содержания Cu (> 0,4%) и содержания Si. Добавление Fe без корректора Fe увеличивает склонность к точечной коррозии. Проблема короткого замыкания в горячем состоянии является серьезной для сплавов AA6XXX вдоль линии Al-Mg 2 Si, но уменьшается при избытке содержания Mg или Si.Горячая обрабатываемость сплавов АА6ХХХ зависит от более раннего процесса гомогенизации. Двухстадийная гомогенизация с температурой второй стадии до 580°C может обеспечить получение больших дисперсоидов Mg 2 Si, которые обеспечивают улучшенную способность к горячей обработке, чем одностадийная гомогенизация. Последний образует мелкие дисперсоиды, которые взаимодействуют с движущейся дислокацией и затрудняют горячую обработку [2].


Обозначение Y. S У.Т.С Эл. SS FS HV
(MPA) (MPA) (%) (MPA) (MPA) (HB)
6 2 6 6 AA6070 6 AA6463
AA6053 55 110 35% 75 55 26
55
55 124 25% 83 62 30
AA6063 48 88 25% 68 55 25
83 152 18% 96 68 43
70 145 20% 94 60 35
50 88 23% 70 55 25


4 4S У. Т.С Эл. SS FS HV
(MPA) (MPA) (%) (MPA) (MPA) (HB)
6 2 6 AA6063 6 AA6070 6 AA6463
AA6053 220 255 13 16015 80015 88
276 310 12 207 94 94
94
214 235 11 148 65 73
360 388 12 234 110 120
352 378 10 234 94 120
214 241 12 152 68 9001 6 74

6.
Использование сплавов AA6XXX

В последние десятилетия автомобильные гиганты мира приложили огромные усилия, чтобы стать передовыми и инновационными для повышения эффективности использования топлива, сокращения выбросов парниковых газов за счет надлежащего проектирования легких автомобилей и транспортных средств на основе интенсивное использование новейших алюминиевых сплавов АА6ХХХ. В последние годы растущее внимание к экономии топлива и экологическим факторам привело к значительному увеличению использования алюминиевых сплавов в автомобильной промышленности.В соответствии с постановлениями правительства многих стран (таких как США, ЯПОНИЯ и ЕВРОПА) к 2000–2012 гг. автомобили и транспортные средства должны быть на 15–20 % экономичнее [71].

В связи с этим была предпринята попытка заменить более тяжелые материалы более легкими алюминиевыми сплавами, которые могут уменьшить вес транспортных средств и сделать их более экономичными. Данные показывают, что около 7% экономии топлива может быть возможно за счет снижения веса автомобиля на 10%, что также связано со значительным сокращением выбросов парниковых газов [72]. Среднее использование алюминия на автомобиль в Западной Европе составляет от 100 до 400 кг [72]. Недавно разработанные стали, магний и пластмассы, армированные волокном, являются подходящими материалами для этой цели; тем не менее, алюминиевые сплавы по-прежнему занимают видное место среди конкурентов благодаря связанным с ними преимуществам, таким как возможность массового производства, хорошая доступность по разумной цене и хорошая возможность вторичной переработки [73]. Анализ данных из США показывает, что 32% всего используемого алюминия приходится на транспортный сектор [71].

Позиция алюминиевых сплавов в транспортных секторах во всем мире укрепилась благодаря нескольким новым концепциям в области легких решений и приложений, которые могут потребовать дальнейшего развития в ключевых технологических областях, таких как гибкие пространственные рамы, компоненты шасси, такие как оси, колеса , и тело в белых приложениях. Прогресс в использовании алюминиевого сплава AA6XXX был обусловлен его простой функциональной интеграцией, индивидуальными свойствами и надежностью, которые не могут обеспечить его конкуренты. Доступность разнообразных полуфабрикатов, таких как отливки, листы и экструзии, которые могут производиться в массовом производстве и могут быть легко интегрированы с их индивидуальными свойствами, сделала разработку и использование алюминиевого сплава AA6XXX стратегической частью развития транспортной отрасли. Штамповки из сплавов АА6ХХХ широко используются (табл. 12) в транспортной отрасли для авиационных, автомобильных и морских конструкций. Лежащая в основе инновационная технология и надлежащая облегченная конструкция с интегрированными функциями позволяют использовать эти сплавы в гибких концепциях автомобилей для деталей, требующих сложной формы, таких как пространственные рамы, детали шасси, бампера, элементы безопасности и подушки безопасности.Сплавы AA6XXX обычно используются там, где во время обработки происходит закалка. Окончательная прочность и формуемость определяются последующими методами дисперсионного твердения. В частности, для космических рам требуемым свойствам, таким как хорошая экструдируемость, превосходная коррозионная стойкость и свариваемость, удовлетворяют сплавы AA6XXX, которые могут быть сформированы в состоянии T4, в то время как прочность может быть увеличена последующим кондиционированием T5 или T6 [74, 75].

2 6 AA6063 6 6 AA6016
Машина и легкий автомобиль Самолет, Aerospace Морская структура
46 AA6061 F F F
F F F
R R
R
R
AA6013 R
AA6065 F
AA6111 R
AA6005 Ф

С самого начала производства автомобилей и легких транспортных средств, а также производства алюминиевых сплавов для изготовления кузовов используются листы проката из алюминиевых сплавов белого цвета. Потенциальными сплавами для листового применения являются неподдающиеся термообработке сплавы AA5XXX и термообрабатываемые сплавы AA6XXX (таблица 12) благодаря возможности массового производства, доступности по разумной цене, отличной формуемости, которую можно адаптировать за счет надлежащей конструкции сплава и контроля обработки. Внешний вид поверхности и реакция на старение также являются важными критериями, которые повышают эффективность использования сплавов AA6XXX по сравнению с нетермообрабатываемыми сплавами AA5XXX. В классе сплавов AA6XXX лист из сплавов AA6010, AA6016 и AA6111 обычно используется для листового кузова автомобилей, в то время как в последнее время сплав AA6181A был включен в список из-за его аспектов переработки.Эти сплавы демонстрируют очень высокую пластичность в состоянии Т4 и высокую прочность после старения во время цикла сушки краски. Высокая прочность и хорошая формуемость сплавов AA6111 для толщины наружной панели до 1,0 мм используется в США, в то время как в Европе сплав 6016 предпочтительнее для толщины панели до 1,2 мм, который демонстрирует превосходную формуемость и более высокую коррозионную стойкость, но меньше нагревается. -закаленная прочность, чем у сплава AA6111.

Алюминий Отпуски, спецификации и обозначения

Алюминиевые сплавы, спецификации и обозначение

Поставщик дистрибьютора металлических изделий
;Конструкционные металлы и материалы Содержание

Алюминий — это легкий конструкционный материал, который можно упрочнить путем легирования и, в зависимости от состава, дополнительно упрочнить. термической обработкой и/или холодной обработкой.Среди его преимуществ для конкретных приложений:

низкая плотность, высокая удельная прочность, хорошая коррозионная стойкость, простота изготовления и разнообразие форм.

Деформируемые и литейные сплавы обозначаются четырехзначным числом, первая цифра которого обычно идентифицирует основной легирующий элемент как показано в таблице ниже. Для литейных сплавов четвертая цифра отделяется от первых трех цифр десятичной точкой и указывает на вид, т. е.е., литье или слиток.

Элемент номера Элемент номера

lXXX 997. Мм. Алюминий лХХ.Х 997. Мм. Алюминий
2XXX Медь 2XX..X Медь
3XXX Марганец 3XX.X Кремний с добавлением меди и/или магния
4XXX Кремний 4XX.X Кремний
5XXX Магний 5XX.X Магний
6XXX Магний и кремний
6XX.X Неиспользованная серия 7XXX275 ;цинк
SXXX Прочие элементы
8XX.X Олово
9XXX ;Неиспользованная серия
9XX.X ;Другие элементы

Обозначения основного сплава алюминия

Обозначение состояния появляется в виде суффикса через дефис к основному номеру сплава. Примером может служить 7075-T73, где -T73 — характер. обозначение. Для алюминиевых сплавов используются четыре основных обозначения состояния. Они -F: как сфабрикованные; -0: отожженный; -H: деформационно-упрочненная и -T: термически обработанная. А пятое обозначение, -W, используется для описания состояния закалки между термообработкой на твердый раствор и искусственным старением или старением при комнатной температуре. Ниже приведен список темпераментов которые определяют алюминиевые сплавы.

-h2ll: Применяется к изделиям, упрочненным в меньшей степени, чем требуется для контролируемого отпуска Hll.

-h212: Применяется к продуктам, которые приобретают некоторый характер в результате процессов формообразования без специального контроля степени деформационного упрочнения или термическая обработка, но для которых существуют пределы механических свойств.

Следующие обозначения состояния H были присвоены деформируемым изделиям из сплавов, содержащих более 4 процентов магния.

-h411: Применяется к изделиям, упрочненным в меньшей степени, чем при контролируемом отпуске по h41.

-h421: Применяется к изделиям, упрочненным в меньшей степени, чем при контролируемом отпуске по h42.

-h423: Применяется к продуктам, специально изготовленным для обеспечения приемлемой стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением.

Изделия, подвергнутые термической обработке с дополнительным деформационным упрочнением или без него, обозначаются состоянием -Т. За Т следует цифра или цифры, обозначающие конкретную термическую обработку. Обозначения состояния алюминиевых сплавов следующие:

-Tl: Охлажденный в процессе формования при повышенной температуре и естественно состаренный до практически стабильного состояния.

-T2: отожженный (только литые изделия).

-T3: Термическая обработка раствора, а затем холодная обработка. Применяется к изделиям, подвергнутым холодной обработке для повышения прочности или в которых воздействие холода работы по правке или правке признаются в пределах механических свойств.

-T31: Термическая обработка на раствор, а затем холодная обработка путем плющения или растяжения. Применяется к листам и пластинам 2219 и 2024 в соответствии с MIL-A-8920. Также относится к заклепкам, забитым в холодном состоянии сразу после термической обработки раствора или хранения в холодильнике. Например, заклепки 2024 года.

-T351: Термическая обработка на твердый раствор и снятие напряжений путем растяжения. Это эквивалентно состоянию -T4. Это относится к плите 2024 года и прокатному стержню и пластина 2219 в соответствии с MIL-A-8920.

-T3511: Термическая обработка на раствор и снятие напряжений путем растяжения с небольшим растяжением. Это эквивалентно условию -T4 и применяется до 2024 шт.

-T36: Термическая обработка на раствор, а затем холодная обработка с обжатием на 6 процентов. Применяется к листам и плитам 2024 года.

-T37: Термическая обработка на раствор, а затем холодная обработка с обжатием на 8 процентов. Применяется к листу и пластине 2219.

-T4: Термическая обработка раствора и естественное старение до стабильного состояния. Применяется к продуктам, которые не подвергались холодной обработке после растворения термическая обработка, или в которых влияние холодной обработки при сплющивании или правке не может быть признано в пределах механических свойств.

-T42: Раствор подвергается термической обработке и естественным образом состаривается пользователем до стабильного состояния. Применяется к пластинам 2014-0 и 2024-0 и экструзии, которые подвергаются термообработке пользователем из отожженного состояния.

-T451: Термическая обработка раствором и снятие напряжений путем растяжения. Эквивалентен -T4 и применяется к толстолистовому и сортовому прокату, за исключением 2024 и 2024 гг. 2219.

T4511: Допускается термическая обработка на твердый раствор и снятие напряжений путем растяжения с незначительным выпрямлением. Эквивалентно -T4 и применяется ко всем прессованные, кроме 2024 и 2219.

-T5: Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре, а затем искусственное старение.

-T51: Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре, снятие напряжений путем растяжения, а затем искусственное старение.

-T52: Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре, снятие напряжений путем сжатия, а затем искусственное старение.

-T54: Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре, снятие напряжений путем растяжения и сжатия, а затем искусственное старение. Относится к поковки в штампах, напряжение которых снимается за счет повторного холодного прокалывания в чистовом штампе.

-T6: Термообработанный раствор с последующим искусственным старением. Пределы механических свойств, на которые не влияет холодная обработка. Большинство сплавов в -w и -T4 условиях искусственного старения до -Т6.

-T61: Термообработанный раствор с последующим искусственным старением. Применяется к поковкам, которые подвергаются закалке кипящей водой, чтобы избежать внутренней закалки. стресс. Применяется к отливкам, подвергнутым термообработке на твердый раствор и искусственно состаренным, когда для этого сплава доступно более одного цикла старения.

-T611: Термообработанный и искусственно состаренный раствор. Применяется только к поковкам 7079, закаленным в воде с температурой от 1750 до 185 0 F.

-T62: Раствор подвергается термической обработке, а затем искусственно состаривается пользователем. Применяется к любому сплаву, подвергнутому термообработке и состариванию пользователем, который приобретает механические свойства, отличные от свойств условия -T6.

-T651: Термическая обработка раствором, снятие напряжений путем растяжения и искусственное старение.Эквивалентен -T6 и применяется к толстолистовому и сортовому прокату. кроме 2219.

-T6510: Термическая обработка раствором, снятие напряжений путем растяжения и искусственное старение без жесткого выпрямления после старения. Применяется к экструдированным пруток, пруток и профили, кроме 2024.

-T6511: Термическая обработка на твердый раствор, снятие напряжений путем растяжения и искусственное старение с незначительным выпрямлением. Эквивалентно -Т6 и применяется к экструдированным стержням, пруткам и профилям, кроме 2024.

-T652: Термическая обработка на твердый раствор, снятие напряжения за счет деформации сжатия и искусственное старение. Эквивалент -T6 и применяется к кованым штамповки квадратные, прямоугольные и простой формы, кроме 2219.

-T7: Раствор термообработан и затем стабилизирован. Применяется к продуктам, которые стабилизированы, чтобы выдерживать их предел максимальной прочности до обеспечивают контроль роста и остаточного напряжения.

-T73: Термообработанный раствор, а затем специально искусственно состаренный. Применяется к сплавам 7075, которые были специально состарены для получения материала. устойчивы к стресс-коррозии.

-T7351: Раствор, подвергнутый термообработке и специальному искусственному старению. Применяется к листу и плите из сплава 7075, которые были специально состарены для придания материал, устойчивый к стресс-коррозии.

-T73511: Термическая обработка раствора и специальное искусственное старение.Применяется к профилям из сплава 7075, которые были специально состарены, чтобы материал, устойчивый к стресс-коррозии.

-T7352: Раствор, подвергнутый термообработке и специальному искусственному старению. Применяется к поковкам из сплава 7075, которые имеют как снятие напряжения сжатия, так и специальное старение для придания материалу устойчивости к стресс-коррозии.

-T8: Термическая обработка раствора, холодная обработка и затем искусственное старение. Применяется к продуктам, подвергнутым холодной обработке для повышения прочности или в которых влияние холодной обработки при сплющивании или правке определяется в пределах механических свойств.

-T81: Термическая обработка раствора, холодная обработка и затем искусственное старение. Касается Т3 2024 года искусственно состаренного до Т-81.

-T851: Термическая обработка раствором, снятие напряжений путем растяжения и искусственное старение. Применимо к плите, катаному стержню и стержню.

-T8511: Термическая обработка раствором, снятие напряжений путем растяжения и искусственное старение. Применяется к профилям 2024 и 2219.

-T86: Термическая обработка на твердый раствор, холодная деформация с уменьшением толщины на 6 процентов, а затем искусственное старение.Применяется к листам и плитам 2024 года.

-T87: Раствор -термообработка, холодная обработка с уменьшением толщины на 10 процентов и затем искусственное старение. Применяется к листам и пластинам 2219.-T9: Раствор термически обработан, искусственно состарен, а затем подвергнут холодной обработке. Применяется к изделиям, подвергнутым холодной обработке для повышения прочности.

-T1O: Охлажденный в процессе формовки при повышенной температуре, искусственно состаренный и затем подвергнутый холодной обработке.Применяется к продуктам, которые искусственно состариваются после охлаждения в процессе формования при повышенной температуре, например, литье или экструзии, а затем подвергаются холодной обработке для дальнейшего повышения прочности.

Термообработка алюминиевого сплава Обозначения

Термообработка алюминиевого сплава Обозначения

На физические свойства алюминиевых сплавов значительное влияние оказывает обработка образца. Для обозначения этих видов лечения была разработана стандартизированная система. Листы данных алюминиевого сплава в MatWeb будут обычно имеют обозначение отпуска, связанное с ними, чтобы указать на обработку, используемую для получения перечисленных свойств.

Основные обозначения термообработки алюминия

  • F Как изготовлено — Никакого специального контроля не проводилось в отношении термической обработки или деформационного упрочнения после процесс формования, такой как литье, горячая обработка или холодная обработка.
  • O Отожженный — Это отпуск с самой низкой прочностью и самой высокой пластичностью
  • H Деформационно-твердеющая — (применяется только к кованым изделиям) Используется для изделий, усиленных деформационное упрочнение с последующей термической обработкой или без нее. За обозначением следуют два или более числа, как описано ниже.
  • W Термическая обработка раствором — Встречается редко, потому что это нестабильный характер, применимый только к сплавы, самопроизвольно стареющие при температуре окружающей среды после термической обработки.
  • T Термическая обработка раствором — Используется для продуктов, упрочненных термообработкой, с или без последующее деформационное упрочнение. За обозначением следует один или несколько номеров, как описано ниже.

Термическая обработка T Коды отпуска

  • T1 — Охлажденный в процессе формования при повышенной температуре и естественно состаренный до практически стабильного состояния.
  • T2 — Охлажденный в процессе формовки при повышенной температуре, подвергнутый холодной обработке и подвергнутый естественному старению до стабильного состояния.
  • T3 — Термическая обработка на раствор, холодная обработка и естественное старение до практически стабильного состояния.
  • T4 — Термическая обработка на твердый раствор и естественное старение до стабильного состояния.
  • T5 — Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре с последующим искусственным старением.
  • T6 — Термообработанный раствор с последующим искусственным старением.
  • T7 — Термообработанный раствор с последующим перестариванием/стабилизацией.
  • T8 — Термическая обработка на раствор, холодная обработка, затем искусственное старение.
  • T9 — Термическая обработка на раствор, искусственное старение, затем холодная обработка.
  • T10 — Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре, холодная обработка, затем искусственное старение.
Дополнительные цифры могут использоваться после первой цифры отпуска T для обозначения последующего снятия напряжения с помощью таких процессов, как растяжение, сжатие или их комбинация.Коды деформационного упрочнения с отпуском H

  • h2 — Только деформационное упрочнение
  • h3 — Деформационно-упрочненные и частично отожженные
  • h4 — Деформационно-упрочненная и стабилизированная
  • h5 — Деформационно закаленные и покрытые лаком или краской. Это предполагает, что термические воздействия процесса нанесения покрытия влияют на деформационное упрочнение; встречается редко.
Вторая цифра (обязательная) после первой цифры отпуска H указывает уровень деформационного упрочнения и основана на полученном минимальном пределе прочности при растяжении.Третья цифра (необязательная) представляет собой разновидность двухзначного темперамента.

В дополнение к атрибутам, связанным с термообработкой, таким как температура старения, температура отжига и температура растворения, MatWeb имеет полный список механических, электрических и термических свойств и спецификаций состава для алюминиевых сплавов. Другие темы по алюминию в MatWeb:

Что это такое и почему это важно?

О

Поскольку использование алюминия охватывает все большее количество областей применения, количество требований, используемых для контроля его качества, также увеличивается. Чтобы обеспечить единообразие по всем направлениям, The Aluminium Association разработала глобальные стандарты, продвигающие алюминий в качестве экологически безопасного металла во всем мире. Эти стандарты позволяют ассоциации назначать определенные материалы, которые соответствуют установленным предельным значениям химического состава сплава.

Технический сплав

Materion, содержащий 5% бериллия и алюминия, теперь официально обозначен как алюминиевый отвердитель h3021 в списках ассоциации International Designation of Aluminium Hardener.Это означает, что ассоциация провела официальную проверку, чтобы подтвердить, что наш 5% BeAl соответствует их стандартам и обеспечивает качественный материал для сложных приложений.

Преимущества добавок бериллия в алюминиевых сплавах

  • Ограничение потерь магния и натрия
  • Уменьшение окалины и повышение выхода металла
  • Повышение чистоты и текучести металла
  • Ограничение поглощения водорода
  • Повышение прочности, пластичности и ударной вязкости сплава
  • Повышение обрабатываемости в горячем состоянии, увеличение срока службы штампа и качества поверхности

Относительно небольшие добавки бериллия в расплавы для производства алюминия и магния также обеспечивают существенные преимущества в производстве и качестве продукции. Уникальное сочетание свойств, присущих элементарному бериллию, приводит к значительным и ощутимым преимуществам продукта при использовании в качестве добавки к расплаву алюминиево-бериллиевых лигатур.

Как правило, предотвращение потерь магния и окисления алюминия в процессе производства позволяет сэкономить средства. Добавки бериллия обеспечивают меньшее образование окалины, улучшенную чистоту, улучшенные свойства и постоянный химический состав.

Узнайте больше об обозначениях Алюминиевой ассоциации.

Подпишитесь на нас в LinkedIn, чтобы получать дополнительные новости и статьи.


Прочие товары

.