Сплавы алюминия виды состав характеристика маркировка применение: Алюминиевые сплавы — марки, свойства и применение

Содержание

Алюминиевые сплавы: маркировка, свойства, классификация

Алюминиевые сплавы популярны в различных сферах. Металл и смеси на его основе входят в топ-5 самых распространённых на земле. При изготовлении деталей, проводов или корпусов из этого материала важно понимать, какие виды сплавов алюминия существуют и как они классифицируются.

Алюминиевые сплавы

Характеристика алюминия

Чтобы понимать, какие свойства имеют сплавы алюминия, нужно знать характеристики основного материала. Он представляет собой лёгкий и блестящий металл. Алюминий хорошо проводит тепло и электричество благодаря чему из него изготавливают провода и различные радиодетали. Из-за низкой температуры плавления его не используют в сильно нагревающихся конструкциях.

Сверху алюминий защищён оксидной плёнкой, которая защищает материал от разрушительного воздействия факторов окружающей среды. В природе этот металл содержится в составе горных пород. Чтобы улучшить характеристики алюминия, к нему добавляют другие материалы и получаются более качественные смеси.

Состав алюминия и его сплавов обуславливает характеристики готовых изделий. Чаще всего, к этому металлу добавляют медь, марганец и магний.

Температура плавления алюминия — 660 градусов по Цельсию. По сравнению с другими металлами это низкий показатель, который ограничивает область применения металла. Чтобы повысить его жаростойкость, к нему добавляют железо. Дополнительно в состав сплава добавляется марганец и магний. Эти компоненты повышают прочность готового состава. В итоге получается сплав известный под названием «дюралюминий».

Отдельно нужно поговорить о том, как магний влияет на характеристики сплава:

  1. Алюминиевый сплав с большим количеством магния будет обладать высоким показателем прочности. Однако его коррозийная устойчивость значительно снизится.
  2. Оптимальное количество магния в составе — 6%. Таким образом можно избежать покрытия поверхностей ржавчиной и появления трещин при активной эксплуатации.

Смесь марганца с алюминием позволяет получить материал, который невозможно обрабатывать термическим методом. Закалка не будет изменять структуру металла и его характеристики.

Чтобы добиться максимальных показателей прочности не в убыток коррозийной устойчивости, изготавливаются смеси из алюминия, цинка и магния. Особенности сплава:

  1. Повысить показатель прочности можно с помощью термической обработки.
  2. Нельзя пропускать через заготовки из этой смеси электричество. Связано это с тем, что после пропускания тока ухудшится устойчивость к коррозийным процессам.
  3. Чтобы повысить устойчивость к образованию и развитию коррозии, в алюминиевый сплав добавляется медь.

Также к основному материалу может добавляться железо, титан или кремний. От новых компонентов изменяется температура плавления, показатель прочности, текучесть, пластичность, электропроводность и коррозийная устойчивость.

Плавление алюминия

Производство алюминия

В природе алюминий можно найти в составе горных пород. Самой насыщенной считается боксит. Производство этого металла можно разделить на несколько этапов:

  1. В первую очередь руда дробится и сушится.
  2. Получившаяся масса нагревается над паром.
  3. Обработанная смесь пересыпается в щелочь. Во время этого процесса из неё выделяются оксиды алюминия.
  4. Состав тщательно перемешивается.
  5. Далее получившийся глинозем подвергается действию электрического тока. Его сила доходит до 400 кА.

Последним этапом является отливка алюминия в формы. В этот момент в состав могут добавляться различные компоненты, которые изменяют его характеристики.

Особенности классификации сплавов

Сплавы на основе алюминия позволяют эффективнее использовать основной материал и расширить сферу его применения. Для изменения характеристик используются различные виды металлов. Редко добавляется железо или титан.

Сплавы алюминия разделяются на две большие группы:

  1. Литейные. Текучесть улучшается с помощью добавления в состав кремния. Расплавленный металл заливается в заранее подготовленные формы.
  2. Деформируемые. Из этих смесей изначально изготавливают слитки, после этого с помощью специального оборудования им придаётся требуемая форма.

В отдельную группу выделяется технический алюминий. Он представляет собой материал, в котором сдержится менее 1% посторонних примесей и компонентов. Из-за этого на поверхности металла образуется оксидная плёнка, которая защищает его от воздействия факторов окружающей среды. Однако показатель прочности у технического металла низкий.

Обрабатывают слитки разными методами. Это зависит от того, какую форму необходимо получить после обработки. Технологические процессы:

  1. Прокатка. Метод применяется при изготовлении фольги и цельных листов.
  2. Ковка. Технологический процесс, с помощью которого изготавливаются детали сложной формы.
  3. Формовка. Также применяется для изготовления заготовок сложной формы.
  4. Прессование. Таким образом изготавливаются трубы, профиля и прутья.

Дополнительно, чтобы улучшились характеристики, металл подвергается термической обработке.

Спрессованные профиля из алюминиевого сплава

Марки алюминия и алюминиевых сплавов

Сплавы алюминия обозначаются по ГОСТ 4784-97. В государственном документе указывается маркировка алюминиевых сплавов, состоящая из букв и цифр. Расшифровка:

  1. Д — этой буквой обозначается дюралюминий.
  2. АК — маркировка алюминиевых сплавов, обработанных в процессе ковки.
  3. А — обозначается технический материал.
  4. АВ — авиаль.
  5. АЛ — обозначение литейного металла.
  6. АМц — марки алюминия с добавлением марганца.
  7. В — сплав с высоким показателем прочности.
  8. САП — порошки, спеченные в подготовленных формах.
  9. АМг — смеси с добавлением магния.
  10. САС — сплавы спеченные.

После буквенного обозначения указывается номер, который указывает на марку алюминия. После цифр указывается буква. Почитать детальную расшифровку цифр можно в ГОСТе.

Виды и свойства алюминиевых сплавов

Работая с этим металлом и смесями на его основе, важно знать свойства алюминиевых сплавов. От этого будет зависеть область применения материала и его характеристики. Классификация алюминиевых сплавов приведена выше. Ниже будут описаны самые популярные виды сплавов и их свойства.

Алюминиево-магниевые сплавы

Сплавы алюминия с магнием обладают высоким показателем прочности и хорошо поддаются сварке. Дополнительного компонента в состав не добавляют более 6%. В противном случае ухудшается устойчивость материала к коррозийным процессам. Чтобы дополнительно увеличить показатель прочности без ущерба защите от коррозии, алюминиевые сплавы разбавляются марганцем, ванадием, хромом или кремнием. От каждого процента магния, добавленного в состав, показатель прочности изменяется на 30 Мпа.

Алюминиево-марганцевые сплавы

Чтобы увеличить показатель коррозийной устойчивости, алюминиевый сплав разбавляется марганцем. Этот компонент дополнительно увеличивает прочность изделия и показатель свариваемости. Компоненты, которые могут добавляться в такие составы — железо и кремний.

Сплавы с алюминием, медью и кремнием

Второе название этого материала — алькусин. Марки алюминия с добавлением меди и кремния идут на производство деталей для промышленного оборудования. Благодаря высоким техническим характеристикам они выдерживают постоянные нагрузки.

Алюминиево-медные сплавы

Смеси меди с алюминием по техническим характеристикам можно сравнить с низкоуглеродистыми сталями. Главный минус этого материала — подверженность к развитию коррозийных процессов. На детали наносится защитное покрытие, которое сохраняет их от воздействия факторов окружающей среды. Состав алюминия и меди улучшают с помощью легирующий добавок. Ими является марганец, железо, магний и кремний.

Алюминиево-медные сплавы

Алюминиево-кремниевые сплавы

Называются такие смеси силумином. Дополнительно эти сплавы улучшаются с помощью натрия и лития. Чаще всего, силумин используется для изготовления декоративных изделий.

Сплавы с алюминием, цинком и магнием

Сплавы на основе алюминия, в которые добавляется магний и цинк, легко обрабатываются и имеют высокий показатель прочности. Увеличить характеристики материала можно проведя термическую обработку. Недостаток смеси трёх металлов — низкая коррозийная устойчивость. Исправить этот недостаток можно с помощью легирующей медной примеси.

Авиаль

В состав этих сплавов входит алюминий, магний и кремний. Отличительные особенности — высокий показатель пластичности, хорошая устойчивость к коррозийным процессам.

Сферы применения алюминиевых сплавов

Сферы применения алюминия и его сплавов:

  1. Столовые приборы. Посуда из алюминия, вилки, ложки и емкости для хранения жидкостей популярны до сих пор.
  2. Пищевая промышленность. Этот металл используется в качестве добавки к пище. Его обозначение в составе продуктов — E Он является пищевой добавкой с помощью которой красят кондитерские изделия или защищают продукты от плесени.
  3. Ракетостроение. Алюминий используется при изготовлении топлива для запуска ракет.
  4. Военная промышленность. Приемлемая цена и малая удельная масса сделала этот металл популярным при производстве деталей для стрелкового оружия.
  5. Стекловарение. Этот материал используется при изготовлении зеркал. Связано это с его высоким коэффициентом отражения.
  6. Ювелирные изделия. Раньше украшения из алюминия были очень популярны. Однако постепенно его вытеснило серебро и золото.

Благодаря высокому показателю электропроводности этот металл используется для изготовления проводов и радиодеталей. В плане проводимости электрического тока, алюминий уступает только меди и серебру.

Нельзя забывать про небольшую удельную массу материала. Алюминий считается одним из самых лёгких видов металла. Благодаря этому он используется для изготовления корпусов для самолётов и машин. Углубляясь в эту тему, можно сказать о том, что весь самолёт состоит минимум на 50% из этого металла.

Также этот металл содержится в организме человека. Если этого компонента не хватает, замедляются процессы роста и регенерации тканей. Человек чувствует усталость, могут появляться мышечные боли и повышенная сонливость. Однако чаще возникают ситуации, когда этого компонента больше нормы в организме. Из-за этого человек становится раздражительным и нервным. В случае переизбытка требуется отказаться от косметики с добавлением алюминия и медицинских препаратов с его содержанием в составе.


Смеси с алюминием распространены в разных сферах промышленности. Связано это с тем, что этот металл входит в топ-5 самых распространённых в мире. В природе он содержится в различных рудах. На производстве слабые показатели этого металла увеличиваются с помощью добавления других компонентов. Так можно поднять устойчивость к коррозийным процессам, прочность, температуру плавления.

Алюминиевые сплавы (литейные, деформируемые): применение, свойства, марки

Среди всех сплавов своими эксплуатационными качествами выделяются алюминиевые. Их применяют при производстве летательных аппаратов, возведении домов, выпуске наземного транспорта и морских судов. При этом выделяют довольно много недостатков, которыми обладают алюминиевые сплавы: мягкость, не очень высокая прочный, относительно невысокая устойчивость к воздействию повышенной влажности. Однако всего несколько основных положительных качеств определяет широкое распространение алюминиевых сплавов в самых различных областях промышленности. Рассмотрим все особенности данного материала подробнее.

Алюминиевые сплавы

Характеристики алюминиевых сплавов

Сплавы на основе алюминия могут обладать самыми различными характеристиками, так как при их получении проводится смешивание различных примесей. Именно поэтому рассматривая механические свойства алюминиевых сплавов следует уделить внимание тому, какие именно элементы входят в состав.

Для начала отметим классификацию материалов, которые получаются при соединении меди и алюминия. Они делятся на три основные группы:

  1. Действующие элементы медь и алюминий.
  2. Действующие элементы медь, магний и алюминий.
  3. Сочетание меди, алюминия и магния с добавлением легирующих элементов (в основном марганца).

Последняя группа сегодня получила довольно большое распространение, так как температура плавления алюминиевых сплавов, входящих в нее, довольно высока. Сплавы последней группы называют дюралюминием.

Слитки из алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы

Рассматривая дюралюминий уделим внимание нижеприведенным моментам:

  1. В состав данного сплава входят железо и кремний. В большинстве случаев подобные легирующие элементы воспринимаются как вещества, ухудшающие эксплуатационные качества. В данном случае железо способствует повышению жаростойкости, а кремний позволяет с высокой эффективностью провести старение.
  2. Входящие в состав магний и марганец повышают прочность. За счет их включения в состав стало возможно использовать дюралюминий при производстве обшивочных листов для высокоскоростных поездов и летательных аппаратов или самолетов.

Часто встречается сплав, представляющий собой сочетание алюминия и магния. Технические характеристики подобного алюминиевого сплава зависят от того, сколько магния в составе.

Среди основных особенностей можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. С увеличением концентрации магния повышается прочность, но уменьшается коррозионная стойкость.
  2. Прирост магния на 1% приводит к повышению прочности примерно на 30 000 Па.
  3. В большинстве сплавов не более 6% магния. Это связано с тем, что слишком большая концентрация станет причиной покрытия всей поверхности коррозией. Также большая концентрация марганца становится причиной неоднородности структуры, неравномерная нагрузка может стать причиной появления трещины или другой деформации.

Сочетание алюминия с марганцем практически не подвергают термической обработке. Это связано с тем, что даже при соблюдении условий проведения закалки существенно изменить эксплуатационные качества сплава не получится. Плотность алюминиевого сплава может колебаться в достаточно большом диапазоне: от 2 до 4 грамм на кубический сантиметр.

Рассматривая слав, прочность которого имеет рекордные показатели, следует уделить внимание сплаву алюминия с цинком и магнием. При применении современных технологий производства можно добиться качеств, которые будут характерны для титана. Среди особенностей подобного сплава отметим:

  1. Термическая обработка становится причиной растворения цинка, за счет чего предел прочности алюминиевого сплава возрастает в несколько раз.
  2. Применять подобный материал в электрической промышленности нельзя, так как прохождение электричества становится причиной существенного снижения коррозионной стойкости.
  3. Коррозионная стойкость в некоторых случаях повышается путем добавления меди, но все же она становится низкой.

В литейной промышленности весьма большое распространение получили алюминиевые сплавы, которые в своем составе имеют кремний. Тот момент, что при термической обработке кремний отлично растворяется в алюминии, позволяет использовать металл при фасонном или формовочном литье. Получаемые изделия хорошо обрабатываются резанием, а также обладают повышенной плотностью.

Очень редко встречаются смеси алюминия и железа, а также никеля. Это связано с тем, что подобные элементы зачастую применяются исключительно как легирующие вещества.

Примером можно назвать то, что железо добавляется в состав для упрощения процесса отделения детали от формы. В состав могут добавляться титан, который существенно повышает показатель прочности.

Подводя итоги по характеристикам алюминиевых сплавов можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Предел текучести может варьироваться в достаточно большом диапазоне.
  2. Температура плавления алюминия может изменяться в зависимости от того, какие применялись легирующие вещества.
  3. Прочность материала можно существенно повысить.
  4. Некоторые легирующие элементы снижают коррозионную стойкость, улучшая другие эксплуатационные качества. Именно поэтому проводится покрытие поверхности защитными веществами.

Из-за легкости и прочности, а также относительно высокой коррозионной стойкости алюминиевые сплавы получили достаточно широкое применение. Альтернативных материалов, которые обладают подобными свойствами и низкой стоимостью, практически нет.

Сферы применения

Алюминий и алюминиевые сплавы получили самое широкое применение, что связано с основными эксплуатационными качествами. Их применение во многом зависит от состава. Примером назовем следующие моменты:

  1. Изначально сплавы стали применяться при изготовлении элементов дирижаблей или самолетов, что связано с легкостью и прочностью.
  2. Сегодня за счет того, что состав определяет плавление при достаточно высоких температурах, сплавы стали применять при изготовлении скоростных поездов. Для снижения их веса применяется алюминиевые сплавы. При движении на большой скорости поверхность нагревается, но при этом не деформируется.
  3. Машиностроительная, пищевая и легкая промышленность, сфера производства бытовой техничек и электроники – применение алюминиевого сплава весьма обширно.

Алюминиевый прокат

Столь обширная сфера применения определена также тем, что процесс производства сплава весьма прост, получаемый материал не имеет высокой стоимости, а эксплуатационные качества могут быть изменены путем добавления различных легирующих элементов.

Классификация

Рассматривая виды алюминиевых сплавов следует отметить, что они могут классифицироваться по достаточно большому количеству признаков. Классификация алюминия его сплавов по типу вспомогательных элементов подразумевает выделение следующих основных групп:

  1. С добавлением присадок. В качестве присадки применяется просто огромное количество различных веществ, к примеру, магний, цинк, хром, кремний и другие.
  2. С добавлением интреметаллидов. Эту группу можно охарактеризовать добавлением соединением нескольких металлов, к примеру, меди и магния, лития и магния.

Специальные алюминиевые сплавы могут состоять из огромного количества элементов. Их добавление проводится для придания материалу особых эксплуатационных качеств.

В зависимости от выбранного метода металлообработки можно выделить:

  1. Деформируемые сплавы – твердые, из-за повышенной пластичности могут подвергаться обработки путем прессования или ковки. Для повышения эксплуатационных качеств может проводится дополнительная обработка.
  2. Литейные поступают на производство в жидком виде. Подобный материал легко поддается резке после отвердевания. Пример применения литейного сплава — изготовление корпусных деталей различной формы.

По степени прочности можно выделить несколько групп:

  1. Сверхпрочные.
  2. Среднепрочные.
  3. Малопрочные.

Кроме этого в отдельную группу принято выделять дуралюмины, которые обладают особыми эксплуатационными качествами.

Легкий алюминиевый сплав может иметь достаточно большое количество различных примесей. При этом химический состав отражается на маркировке.

Деформируемые алюминиевые сплавы

Довольно большое распространение деформируемых алюминиевых сплавов можно связать с тем, что при их применении процесс производства различных изделий существенно упрощается. Область применения следующая:

  1. Прокат.
  2. Штамповка.
  3. Ковка.
  4. Прессовка.
  5. Экструзия.

Деформируемые алюминиевые сплавы

В результате получаются различные заготовки или уже практически готовые детали с исключительными эксплуатационными качествами. После получения требующейся формы проводится отжиг, закалка или старение, которые позволяют существенно повысить показатель прочности.  Данный типа алюминия применяют для получения труб, листа или профиля.

Литейные алюминиевые сплавы

Технологии получения деталей и заготовок путем литья применяются на протяжении многих лет. Они хороши тем, что позволяют получать самые различные формы, которые могут иметь сложные поверхности. Сплавы на основе алюминия могут переходить в текучее состояние при более низких температурах, чем другие металлы. Именно поэтому процесс изготовления различных деталей существенно упрощается.

Среди других особенностей материала данной группы отметим:

  1. После формирования устойчивой кристаллической решетки полученную поверхность достаточно легко подвергать механической обработке.
  2. Получаемые заготовки рассматриваемым методом также хорошо поддаются обработке методом давления.

Литейные алюминиевые сплавы получили весьма широкое применение в различных отраслях промышленности, особенно тех, в которых нужно получать сложные корпусные детали. За счет литья по форме существенно упрощается дальнейшая механическая обработка.

Литейные алюминиевые сплавы

Основные требования, предъявляемые к литейным алюминиевым сплавом – сочетание хороших литейных свойств и оптимальных физико-механических качеств. Данную группу можно разделить на:

  1. Конструкционные герметичные. Этот тип материала характеризуется высокими литейными качествами, а также удовлетворительной коррозионной стойкостью и механической обрабатываемостью. Как правило, получаемые заготовки и изделия в дальнейшем не подвергаются термической обработке для повышения эксплуатационных качеств. Для изготовления средних и крупных деталей, которые зачастую представлены корпусами, достаточно часто проводится легирование состава.
  2. Высокопрочные и жаропрочные. Довольно часто подобный состав дополнительно легируется титаном, за счет чего обеспечиваются высокие эксплуатационные качества. Жаропрочность выдерживается в пределах 350 градусов Цельсия. Для упрочнения состава проводится закалка на протяжении достаточно длительного периода. Довольно часто подобный сплав применяется при получении крупногабаритных заготовок самого различного предназначения.
  3. Коррозионностойкие составы характеризуются тем, что обладают высокой коррозионной стойкостью при эксплуатации в самых различных агрессивных средах. Структура хорошо подается обработке методом резания и сваривания. Однако стоит учитывать относительно невысокие литейные свойства.

Последняя разновидность алюминиевых сплавов достаточно часто применяется при изготовлении деталей, которые будут эксплуатироваться при воздействии морской воды.

Принципы маркировки

Довольно большое количество сложностей возникает с определением марки материала. Маркировка алюминиевых сплавов проводится так, чтобы их можно было просто определить. Как правило, каждому составу присваивается свой номер, который может состоять из цифр и букв.

Среди особенностей маркировки можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. Начинается маркировка с одной или нескольких букв, которые указывают на состав.
  2. Кроме этого марки имеют цифровой порядковый номер.
  3. В конце обозначения также может указываться цифра, которая указывает на особенности проведенной термической или иной обработки.

Разберем применяемые правила обозначений на конкретном примере сплава Д17П. Первая буква указывает на то, какой именно состав. В данном случае это дюралюминий. Все дюралюминии имеют определенный химический состав, однако концентрация основных элементов может существенно отличаться. Поэтому число 17 – порядковый номер, указывающий на конкретный материал (то есть с определенными качествами). В конце есть буква, которая применяется для обозначения полунагартованного сплава. Данный метод обработки предусматривает воздействие давления без предварительного нагрева сплава, а значит прочность будет вполовину меньше максимального значения.

В заключение отметим, что каждый состав обладает своими особыми физико-механическими качествами. Данные свойства определяют то, куда именно будет направлен материал для изготовления деталей или дальнейшей обработки. Наиболее важными свойствами принято считать пластичность, теплопроводность, электрическую проводимость и другие. Немаловажным фактором также является то, насколько качественно было проведено изготовление материала. Применение современных технологий позволяет с высокой точностью контролировать концентрацию тех или иных элементов, исключает вероятность появления различных дефектов. В большинстве случаев производство проводится в соответствии с ГОСТ и другими мировыми стандартами.

Сплавы алюминия

Алюминий – самый распространенный металл в земной коре и 13-й элемент в таблице Менделеева. Получают его путем электролиза оксида Al2O3.

Алюминий мягкий и легкий, устойчив к коррозии, плавится при 660 °С, имеет высокую тепло- и электропроводность, серебристо-белый цвет, малую плотность и хорошие прочностные характеристики. Алюминий и сплавы на его основе хорошо поддаются обработке, холодной и горячей деформации.

Какие бывают сплавы алюминия

По принципу использования сплавы алюминия делятся на 2 группы:

  1. Деформируемые – при нагреве они приобретают высокую пластичность, хорошо поддаются обработке давлением. Получают их путем добавления в алюминий растворимых в нем легирующих компонентов. Основные из них – Cu, Mn, Mg, Zn, в небольших количествах вводятся Si, Fe, Ni и другие элементы.
  2. Литейные – отличаются жидкотекучестью, применяются для фасонного литья заготовок. Для усиления литейных характеристик легируются кремнием.

В зависимости от использования термообработки различают термически упрочняемые и не упрочняемые сплавы. Кроме технически чистого алюминия, для получения сплавов на его основе используются силумины – двойные сплавы с кремнием (10–13% Si) и дополнительными примесями Fe, Ca, Ti, Mn (общее содержание 0,5–1,7%).

В зависимости от используемых легирующих элементов различают:

Сплавы Свойства
Al-магниевые Пластичность, хорошая свариваемость, устойчивость к коррозии, высокая усталостная прочность. Содержат до 6% Mg – чем больше, тем прочнее материал.
Al-марганцевые Прочность, пластичность, стойкость к коррозии, хорошая свариваемость. Легируются Ti, Fe, Si.
Алькусины – Al-Cu-Si Твердость, отличные технические характеристики. Используются для производства блоков цилиндров и втулочных подшипников.
Al-медные В термоупрочненном состоянии имеют превосходные механические свойства, но склонны к коррозии, нуждаются в защитных покрытиях. Легируются Si для придания способности к искусственному старению, Fe и Ni для усиления жаропрочности, Mn и Mg для повышения прочности и предела текучести.
Силумины – Al-кремниевые Легируются Na или Li. Имеют выраженные литейные свойства. Востребованы при декоративном литье, производстве частей бытовых приборов и корпусов механизмов.
Al-Zn-Mg Прочность, податливость обработке, подверженность коррозии при механическом напряжении – устраняется добавлением в состав меди.
Авиаль – Al-Mg-Si с добавлением Mn, Cu, Cr. Пластичность, устойчивость к коррозии (повышается при снижении содержания меди до 0,1%). Авиаль подвергается искусственному состариванию и термоупрочнению путем выделения Mg2Si. Используется для изготовления корпусов смартфонов, штампованных и кованых изделий сложной геометрии.

Марки алюминия и его сплавов

Первичный алюминий, используемый для переплавки с целью получения сплавов, бывает:

  1. Высокой чистоты (˃99,95% Al) – используется для получения спецсплавов авиационного и космического назначения. Включает марки А95, А97, А98, А99, А995. Числовое обозначение в маркировке обозначает сотые доли в процентном содержании алюминия.
  2. Технической чистоты (99–99,85% Al) – применяется для производства сплавов общего назначения. Включает марки А0, А35, А5, А5Е, А6, А7Э, А7Е, А7, А8, А85.

Альтернативный вариант маркировки первичного алюминия – в виде обозначения Pxxxx, где указано предельное содержание кремния и железа в сотых долях процента. Например, Р0506 – первичный Al с содержанием до 0,05% Si и 0,06% Fe.

Сплавы на основе алюминия маркируются по ГОСТ 4784-97 при помощи условных обозначений:

  • А – технический Al;
  • АВ – авиаль;
  • Д – дюраль;
  • АК – ковкий;
  • В – высокой прочности;
  • АЛ – литейный;
  • АМг – с магнием;
  • АМц – с марганцем;
  • САП и САС – спеченные порошки и сплавы.

Далее в маркировке указывается номер марки и литера, отражающая состояние сплава:

  • М – мягкий, отожженный;
  • Т – подверженный закалке и естественному состариванию;
  • Т1 – подверженный закалке и искусственному состариванию при 135–180 °С;
  • П – полунагартованный;
  • Н – нагартованный;
  • А – плакированный, с нанесением чистого слоя Al;
  • ПЧ, Ч – содержащий примеси.

Применение

Алюминиевые сплавы востребованы в автомобилестроении, самолетостроении, машиностроении, судостроении, электротехнике, пищевой промышленности, энергетической и строительной отрасли. Они используются для изготовления зеркал, фольги, проводников, бижутерии, столовых приборов, посуды. Из алюминия производят пистолеты, автоматы и другое стрелковое оружие, а в ракетной технике он используется в составе топлива.

Литейные и деформируемые сплавы Al

  Литейные Деформируемые
Марки Силумины Al-Si: АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ34. Хорошо поддаются литью, сварке, анодированию, резке.
Дюрали Al-Cu.
Сплавы АМг.
Технический.
Дюраль с Cu и Mg – Д1, Д2, Д19, Д21.
Сплавы АМц.
Высокопрочные сплавы с Mg, Zn, Cu – В92, В95.
Авиаль АД 31, АД35, АД38.
ВАД23.
АМг6 и другие магниевые сплавы.
Жаропрочные серии АК.
Технология производства Расплавленный металл подается в литейную форму, соответствующую параметрам создаваемого изделия. Изначально производятся в виде слитков, а в дальнейшем – приобретают необходимую форму при помощи обработки давлением. Для получения листов и фольги выполняется прокатка. Для получения труб, прутков, профилей – прессование. Сложные детали создают формовкой, а для улучшения механических характеристик – ковкой.

Компания «Металлист» выполняет комплекс услуг по обработке алюминия и его сплавов:

Алюминиевый сплав ад31 (ад31т1) - цены, сортамент

Всё о марке алюминия ад31: расшифровка, свойства, цены, аналоги, контакты поставщика. Доставка стали ад31 всегда вовремя.

Выбор сплава играет главную роль при производстве качественного алюминиевого профиля. В мире большая часть алюминиевых профилей изготавливаются из сплавов марки 6060 и 6063 (системы Al-Mg-Si). Отечественный аналог сплава 6063 сплав Ад31 по ГОСТ 4784-97. Наша компания активно работает со сплавом Ад31, основным преимуществом которого перед импортными аналогами является цена.

Состав и характеристики

Примечательно, что состав сплава Ад31 полностью совпадал с импортным аналогом до введения поправок в ГОСТ 4784-97 в 2000 году. Поправки значительно изменили химический состав сплава в сторону увеличения примесей, а именно: максимальное содержание железа увеличилось с 0,35 на 0,5%, меди – с 0,10 на 0,1%, цинка – с 0,10 на 0,2%, марганца – с 0,10 на 0,1% и титана – 0,10 на 0,15%. Содержание кремния 0,2-0,6%, магния 0,45-0,9%, хрома 0,1% остались неизменными. Основными веществами в составе сплава Ад31, является кремний, который отвечает за пластичность сплава, усиливает его литейные особенности, магний, способствующий увеличению прочности материала и алюминий, придающий эстетичный вид деталям изготовленным из данного сплава.

Основными характеристиками сплавов системы Al-Mg-Si является высокая пластичность, превосходная коррозиоустойчивость, возможность применения сварки. Сварной шов при этом остается прочным и устойчивым к коррозии. Модификации сплава Ад31, в зависимости от термической обработки, Ад31Т1 и Ад31Т5 обладают максимальной прочностью. Срок службы конструкций изготовленных из алюминиевых сплавов 70 лет.


Преимущества и недостатки сплава

Преимущества сплава Ад31 стоит рассматривать на конструкциях из этого материала. Итак, к преимуществам конструкций, изготовленных из алюминиевых сплавов, относится:

  • высокая прочность при удельно низком весе;
  • хорошие звукоизоляционные свойства;
  • большой срок службы;
  • устойчивость к коррозии, пластичность;
  • красивый внешний вид;
  • простота обслуживания, не требует особого ухода;
  • возможность изготовления сложных конструкций.

Недостатком алюминиевого сплава Ад31 является высокий уровень деформации, особенно при низких температурах, что требует тщательной подготовки таких конструкций к перевозке.

Алюминиевый сплав Ад31 широко применяется в авиастроении, машиностроении, атомной энергетике, строительстве, электронике. Относительно высокие показатели прочности и высокая устойчивость к коррозии дают возможность использовать сплав Ад31 Т1 для изготовления сложных строительных, морских конструкций, механизмов и технологического оборудования. Не обошли стороной конструкции из алюминия и такие сферы как промышленность и экономика.

Ввиду огромного количества полезных свойств, из сплава Ад31 изготавливают широкий спектр металлопроката: профили, трубы, прутки. В зависимости от способа обработки материала, в продаже имеется металлопрокат после закалки или естественного старения, после закалки и искусственного старения и в обычном состоянии, без обработки.

Д16т характеристики и расшифровка марки, сплав алюминия Д16т плотность, ГОСТ и другая информация

Д16т характеристики и расшифровка марки, сплав алюминия Д16т плотность, ГОСТ и другая информация.

Д16т – один из самых востребованных дюралюминиевых сплавов в судостроительной, авиационной и космической промышленности.  Главное его преимущество заключается в том, что получаемый из него металлопрокат обладает:

  • стабильной структурой;
  • высокими прочностными характеристиками;
  • в 3 раза более легким весом, чем стальные изделия;
  • повышенным сопротивлением микроскопической деформации в процессе эксплуатации;
  • хорошей механической обрабатываемостью на токарных и фрезеровочных станках, уступая лишь некоторым другим алюминиевым сплавам.

В связи с этим, изделия не требует дополнительной термообработки и позволяет избежать такой распространенной проблемы, как уменьшение размеров заготовок после естественной или искусственной закалки, которая характерна для изделий, выполненных из сплава Д16.

Сплав д16т: расшифровка марки

Химический состав дюралюминия Д16Т строго регламентируется ГОСТом 4784-97 и расшифровывается следующим образом:

  • Д – дюралюминий;
  • 16 – номер сплава в серии;
  • Т – закаленный и естественно состаренный.

Дюралюминий Д16Т относится к алюминиевым сплавам системы Al-Сu-Mg, легируемым марганцем. Большую его часть составляет алюминий – до 94,7%, остальное приходится на медь, магний и другие примеси. Марганец увеличивает коррозийную стойкость сплава и улучшения его механические свойства, хотя и не образует с алюминием общих упрочняющих фаз, а лишь дисперсные частицы состава Al12Mn2Cu.

Негативно на характеристики д16т влияют включения железа, которое не растворяется в алюминии. Феррум кристаллизуется в дюралюминиевом сплаве в виде грубых пластин, существенно снижая его прочностные и пластичные параметры. Кроме того, примеси железа связывают медь, в результате чего уменьшается прочность сплава, достигающих максимальных значений после естественного старения. В связи с этим, его содержание в дюралюминии очень жестко ограничивается ГОСТом и не должно превышать массовой доли – 0,5-0,7%.

На западе существует аналог сплава Д16Т, плотность которого также равна 2,78 г/ кв. см., но маркируемого по-другому – 2024 т3511.

Термообработка сплава д16т

Дюралюминий Д16Т подвергается дополнительной обработке для улучшения его эксплуатационных качеств:

  1. В первую очередь проводится температурная закалка при 495-505 градусах. При более высоких температурах происходит пережог алюминия, приводящий к резкому снижению качественных характеристик сплава.
  2. Во-вторых, дюралюминий закаливается в холодной воде, причем большое влияние имеет температура охлаждающей воды. Самый оптимальный диапазон, при котором сплав достигает максимального сопротивления к межкристаллитной коррозии и питингу – 250-350 градусов.
  3. И в последнюю очередь дюралюминиевый сплав Д16Т подвергается естественному старению, которое проводится при комнатной температуре в течение 4-5 дней.

В результате после закалки и старения материал приобретает твердость, равную 125-130 НВ, которая является максимальной среди всех известных дюралюминов.

Сферы применения проката Д16Т

Ввиду высокой прочности, твердости и легкости, сплав Д16Т используется для изготовления различного металлопроката. Он востребован в различных промышленных областях:

  • в конструкциях самолетов и судов и космических аппаратов;
  • для изготовления деталей для машин и станков;
  • для производства обшивки и лонжеронов автомобилей, самолетов, вертолетов;
  • для изготовления дорожных знаков и уличных табличек.

Незаменимы трубы Д16Т при производстве нефтяного сортамента. Эксплуатационные колонны, собранные них способны обеспечить бесперебойную эксплуатацию скважины в течение 8 лет.

В отличие от стального трубного проката, дюралюминиевые трубы пластичны, легки в транспортировке, прочны и имеют гладкую поверхность. Единственный минус труб Д16Т – склонность к коррозии при длительных нагревах, в агрессивной кислой или газовой среде. Однако, данная проблема успешно решается с помощью неорганических ингибиторов, которые создают на поверхности труб толстую оксидную пленку и снижают их чувствительность к межкристаллитному разрушению.

У нас вы можете купить:

Алюминиевые литейные сплавы для отливок

I группа сплава
АК12 (АЛ2) ЗМ, ВМ, КМ
К
Д
ЗМ, ВМ, КМ
К
Д



Т2
Т2
Т2
147 (15,0)
157 (16,0)
157 (16,0)
137 (14,0)
147 (15,0)
147 (15,0)
4,0
2,0
1,0
4,0
3,0
2,0
50,0
50,0
50,0
50,0
50,0
50,0
АК13 (АК13) Д 176 (18,0) 1,5 60,0
АК9 (АК9) З, В, К, Д, ПД
К, Д, ПД
ЗМ, ВМ
К, КМ

Т1
Т6
Т6
157 (16,0)
196 (20,0)
235 (24,0)
245 (25,0)
1,0
0,5
1,0
1,0
60,0
70,0
80,0
90,0
АК9с (АК9с) К, Д
К
К

Т1
Т6
147 (15,0)
196 (20,0)
235 (24,0)
2,0
1,5
3,5
50,0
70,0
70,0
АК9ч (АЛ4) З, В, К, Д
К, Д, ПД,
КМ, ЗМ
ЗМ, ВМ
К, КМ
З

 
Т1
Т6
Т6
Т6
147 (15,0)
 
196 (20,0)
225 (23,0)
235 (24,0)
225 (23,0)
2,0
 
1,5
3,0
3,0
2,0
50,0
 
60,0
70,0
70,0
70,0
АК9пч (АЛ4-1) З, В, К, Д
К, Д, ПД
ЗМ, ВМ
К, КМ

Т1
Т6
Т6
157 (16,0)
196 (20,0)
245 (25,0)
265 (27,0)
3,0
2,0
3,5
4,0
50,0
70,0
70,0
70,0
АК8л (АЛ34) З
З
К
К
Д
Д
Д
Т5
Т4
Т5
Т4

Т1
Т2
294 (30,0)
255 (26,0)
333 (34,0)
274 (28,0)
206 (21,0)
225 (23,0)
176 (18,0)
2,0
4,0
4,0
6,0
2,0
1,0
2,5
85,0
70,0
90,0
80,0
70,0
80,0
60,0
АК7 (АК7) З
К
З
К
Д
ПД


Т5
Т5

127 (13,0)
157 (16,0)
176 (18,0)
196 (20,0)
167 (17,0)
147 (15,0)
0,5
1,0
0,5
0,5
1,0
0,5
60,0
60,0
75,0
75,0
50,0
65,0
АК7ч (АЛ9) З, В, К
Д
З, В, К, Д
КМ
З, В
К, КМ
З, В
ЗМ, ВМ
ЗМ, ВМ
ЗМ, ВМ
ЗМ, ВМ
К
К
К


Т2
Т4
Т4
Т5
Т5
Т5
Т6
Т7
Т8
Т6
Т7
Т8
157 (16,0)
167 (17,0)
137 (14,0)
186 (19,0)
176 (18,0)
206 (21,0)
196 (20,0)
196 (20,0)
225 (23,0)
196 (20,0)
157 (16,0)
235 (24,0)
196 (20,0)
157 (16,0)
2,0
1,0
2,0
4,0
4,0
2,0
2,0
2,0
1,0
2,0
3,0
1,0
2,0
3,0
50,0
50,0
45,0
50,0
50,0
60,0
60,0
60,0
70,0
60,0
55,0
70,0
60,0
55,0
АК7пч (АЛ9-1) З, В
К, КМ
З, В
ЗМ, ВМ
К, КМ
ЗМ, ВМ
К, ВМ
Д
Д
ЗМ, ВМ
ЗМ, ВМ
Т4
Т4
Т5
Т5
Т5
Т6
Т6

Т2
Т7
Т8
196 (20,0)
225 (23,0)
235 (24,0)
235 (24,0)
265 (27,0)
274 (28,0)
294 (30,0)
196 (20,0)
167 (17,0)
206 (21,0)
167 (17,0)
5,0
5,0
4,0
4,0
4,0
2,0
3,0
1,0
2,0
2,5
3,5
50,0
50,0
60,0
60,0
60,0
70,0
70,0
50,0
45,0
60,0
55,0
АК10Су (АК10Су) К 167 (17,0) 1,0 70,0
АК5М2 (АК5М2) К
З
К
З
К
З
К
Д



Т5
Т5
Т8
Т8
167 (17,0)
118 (12,0)
157 (16,0)
196 (20,0)
206 (21,0)
147 (15,0)
176 (18,0)
147 (15,0)
1,0

0,5

0,5
1,0
2,0
0,5
70,0
65,0
65,0
75,0
75,0
65,0
65,0
65,0
II группа сплава
АК5М (АЛ5) З, В, К
З, В
К
З, В
З, В, К
К
Т1
Т5
Т5
Т6
Т7
Т6
157 (16,0)
196 (20,0)
216 (22,0)
225 (23,0)
176 (18,0)
235 (24,0)
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0
65,0
70,0
70,0
70,0
65,0
70,0
АК5Мч (АЛ5-1) З, В, К
З, В
К, КМ
З, В, К
Т1
Т5
Т5
Т7
176 (18,0)
274 (28,0)
294 (30,0)
206 (21,0)
1,0
1,0
1,5
1,5
65,0
70,0
70,0
65,0
АК6М2 (АК6М2) К
К
К
Т1

Т5
196 (20,0)
230 (23,5)
294 (30,0)
1,0
2,0
1,0
70,0
78,4
75,0
АК8М (АЛ32) З
К
К
Д
Д
З
К
З
К
З
Д
Д
Т6
Т1
Т6

Т2-1
Т5
Т5
Т7
Т7
Т1
Т1
Т2
245 (25,0)
196 (20,0)
265 (27,0)
255 (26,0)
255 (26,0)
235 (24,0)
255 (26,0)
225 (23,0)
245 (25,0)
176 (18,0)
284 (29,0)
235 (24,0)
1,5
1,5
2,0
2,0
1,7
2,0
2,0
2,0
2,0
0,5
1,0
2,0
60,0
70,0
70,0
70,0
70,0
60,0
70,0
60,0
60,0
60,0
90,0
60,0
АК5М4 (АК5М4) З
К
К


Т6
118 (12,0)
157 (16,0)
196 (20,0)

1,0
0,5
60,0
70,0
90,0
АК5М7 (АК5М7) З
К
К
З
Д


Т1
Т1
127 (13,0)
157 (16,0)
167 (17,0)
147 (15,0)
118 (12,0)




70,0
70,0
90,0
80,0
80,0
АК8М3 (АК8М3) К
К

Т6
147 (15,0)
216 (22,0)
1,0
0,5
70,0
90,0
АК8М3ч (ВАЛ8) К, ПД
К, ПД
Д
Д
Д
З
В
З
К
Т4
Т5

Т5
Т2
Т5
Т5
Т7
Т7
343 (35,0)
392 (40,0)
294 (30,0)
343 (35,0)
215 (22,0)
345 (35,0)
345 (35,0)
270 (27,0)
295 (30,0)
5,0
4,0
2,0
2,0
1,5
1,0
2,0
1,0
2,5
90,0
110
75,0
90,0
60,0
90,0
90,0
80,0
85,0
АК9М2 (АК9М2) К
Д
К
К


Т6
Т1
186 (19,0)
196 (20,0)
274 (28,0)
206 (21,0)
1,5
1,5
1,5
1,4
70,0
75,0
85,0
80,0
АК12М2 (АК12М2) К
Д

Т1
186 (19,0)
260 (26,5)
1,0
1,5
70,0
83,4
АК12ММгН (АЛ30) К
К
Т1
Т6
196 (20,0)
216 (22,0)
0,5
0,7
90,0
100,0
АК12М2МгН (АЛ25) К Т1 186 (19,0) 90,0
АК12М2,5Н2,5 (ВКЖЛС-2) К
К
Т2
Т1
157 (16,0)
186 (19,0)

90,0
100,0
АМ5 (АЛ19) З, В, К
З, В, К
З
Т4
Т5
Т7
294 (30,0)
333 (34,0)
314 (32,0)
8,0
4,0
2,0
70,0
90,0
80,0
III группа сплава
АМ4,5Кд (ВАЛ10) З, В
К
З, В
К
З, В
К
З
Т4
Т4
Т5
Т5
Т6
Т6
Т7
294 (30,0)
314 (32,0)
392 (40,0)
431 (44,0)
421 (43,0)
490 (50,0)
323 (33,0)
10,0
12,0
7,0
8,0
4,0
4,0
5,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
120,0
90,0
IV группа сплава
АМгК1,5 (АМгК1,5М1) К
К
Т2
Т6
211 (21,5)
265 (27,0)
2,0
2,3
81,0
104,0
АМг5К (АЛ13) З, В, К
Д

147 (15,0)
167 (17,0)
1,0
0,5
55,0
55,0
АМг5Мц (АЛ28) З, В
К
Д


196 (20,0)
206 (21,0)
206 (21,0)
4,0
5,0
3,5
55,0
55,0
55,0
АМг6л (АЛ23) З, В
К, Д
З, К, В


Т4
186 (19,0)
216 (22,0)
225 (23,0)
4,0
6,0
6,0
60,0
60,0
60,0
АМг6лч (АЛ23-1) З, В
К, Д
З, К, В


Т4
196 (20,0)
235 (24,0)
245 (25,0)
5,0
10,0
10,0
60,0
60,0
60,0
АМг10 (АЛ27) З, К, Д Т4 314 (32,0) 12,0 75,0
АМг10ч (АЛ27-1) З, О, К, Д Т4 343 (35,0) 15,0 75,0
АМг11 (АЛ22) З, В, К
З, В, К
Д

Т4
176 (18,0)
225 (23,0)
196 (20,0)
1,0
1,5
1,0
90,0
90,0
90,0
АМг7 (АЛ29) Д 206 (21,0) 3,0 60,0
V группа сплава
АК7Ц9 (АЛ11) З, В
К
Д
З, В, К



Т2
196 (20,0)
206 (21,0)
176 (18,0)
216 (22,0)
2,0
1,0
1,0
2,0
80,0
80,0
60,0
80,0
АК9Ц6 (АК9Ц6р) З
К, Д

147 (15,0)
167 (17,0)
0,8
0,8
70,0
80,0
АЦМг9 (АЛ24) З, В
З, В

Т5
216 (22,0)
265 (27,0)
2,0
2,0
60,0
70,0

состав, свойства, применение сплава, маркировка по ГОСТ

Сейчас почти нельзя отыскать ту сферу, где бы не использовались алюминиевые сплавы. В частности, особое внимание стоит уделить силумину, который применяется при производстве всевозможных элементов.

Хранение слитков на складе

Что такое силумин

Силумин – особый сплав металла, производимый на базе алюминия, кремния и минимальных содержаний таких примесей, как Fe, Cu, Mn, Ca С и др. Существует ряд сплавов со схожей структурой, допустим, дюралюминий, в содержании которого присутствует основа из алюминия и кремния, но еще и лигатура меди, марганца и магния. Тот или иной элемент в сплаве оказывает существенное влияние на его свойства, поэтому очень важно правильно выбрать и ввести лигатуру.

При правильном соотношении компонентов можно добиться увеличение твёрдости и износостойкости металла, а также его литейных свойств.

Сам по себе алюминий считается достаточно мягким материалом, поэтому, главным образом, для его упрочнения, в сплав добавляется кремний (силициумом). Некоторые виды силуминов могут модифицироваться добавлением натрия и лития, что позволяет повысить содержание кремния в эвтектике силумина до 14 процентов.

Свойства силумина

Силумин — это довольно прочный и надежный материал, который используется для создания различных изделий, начиная от посуды и кухонной утвари, и заканчивая изготовлением сложных и серьезных автомобильных запчастей. Относительная дешевизна и удобные для выплавки свойства сделали силумин очень популярным и востребованным на современном рынке.

Виды изделий

Присутствие кремния в алюминии позволило создать универсальный материал, который отличается повышенной прочностью, меньшим весов, чем у стали, отменными литейными свойствами.

Химические свойства

Описывая химические свойства силумина, необходимо заметить, что они схожи с характеристиками чистого алюминия, разница заключается лишь в степени и соотношении примесей. Итоговый состав зависит от того, каковы требования выдвинуты к готовой продукции, однако существует ряд общих химических свойств для силумина:

  1. Уровень кремния в сплаве должно быть от 10 до 15 %.
  2. Существуют нормальные силумины (до 12% кремния в составе) и износостойкие (от 12% кремния), отличаются уровнем прочности.
  3. Удельный вес – 2,8 единицы.

Физические свойства

Силумин зачастую по физсвойствам приравнивают к нержавейке. Однако, он имеет одно неоспоримое преимущество – невероятную по сравнению со сталью легкость. Действительно, силумин очень легкий материал, но невзирая на низкий вес, его прочность не уступает стали или ее “родственникам”. Небольшой вес и повышенная прочность возможны благодаря низкой плотности сплава (меньше, чем у стали).

Лёгкие и прочные изделия

Как и алюминий, силумин не подвергается коррозии, имеет специальную оксидную защитную пленку, которая формируется на поверхности изделия даже при самых незначительных повреждениях. Это возможно благодаря уникальному взаимодействию кислорода и молекул алюминия.

По расцветке и внешнему виду силумин похож на алюминий, и неопытному человеку будет тяжело отличить один материал от другого. Цвет силумина серый, в разрезе – серебристый.

Сломанная деталь

Интересно также то, что силумин имеет хорошую пластичность и текучесть, что позволяет заливать его в сложные литейные формы. А низкая температура плавления (700-730 градусов Цельсия) не только позволяет сделать литейный процесс экономичным и максимально удобным, но и разрешает добиться процесса плавки наравне с пайкой, что очень удобно при ремонтных работах.

Несмотря на отличную прочность, материал характеризуется хрупкостью, что нужно учитывать при производстве особо важных и ответственных деталей.

На физсвойства воздействуют добавки. К примеру, магний и кремний могут добавлять специально для их улучшения, а вот “вредные” цинк или кальций стараются на производстве устранить. Поэтому качественный сплав силумина очень цениться, ведь даже при идентичной маркировке уровень примесей, а соответственно и качественных характеристик, может отличаться.

Механические свойства

Механические свойства в большинстве своем зависят от структуры и фазовой составляющей силумина, что в свою очередь обязательно будет отталкиваться от химического состава, условий выплавки, последующего процесса кристаллизации и термообработки.

Среди наиболее важных механических характеристик силумина, стоит выделить:

  1. Силумин хрупкий, в процессе обработки может крошиться без формирования гибкой стружки.
  2. Плотность сплава составляет от 2,5 до 2,94 гр./см.куб.
  3. Микротвердость невысокая, поэтому для ее повышения применяется ряд механизмов: улучшение характеристик изначальных кристалликов кремния, уменьшение всех структурных элементов силумина, повышение эвтектики, введение легирующих элементов, например, магния или меди. Для этого используется метод стремительного охлаждения сплава сразу после плавки или увеличение количества очагов развития кристаллов кремния и измельчения частичек кремния.

Литейные свойства

Силумин считается литейным сплавом, так как обладает повышенными литейными свойствами. Его часто применяют в машиностроении для отливки цилиндров, двигателей, коробок передач и других важных деталей.

Коробка передач

Среди позитивных качеств силумина, которые делают его выгодным и удобным для литья, стоит отметить его высокую удельную прочность, малый вес, небольшую плотность и хорошую устойчивость к образованию ржавчины. Также материал отличается дешевизной.

Несмотря на целый перечень преимуществ, существует ряд недостатков у силуминов, например, повышенная газовая пористость, крупные неметаллические включения и крупные зерна эвтектической структуры. Все это влияет на стабильность прочностных возможностей готовых элементов. Однако, эти проблемы решаются различными методиками, такими как применение защиты жидкого сплава от воздушной атмосферы, применение специальных тиглей, рафинирование, использование быстрого затвердения отливок.

Применение

В связи с тем, что силумин отличается низкой стоимостью и повышенной технологичностью, он очень широко применяется при изготовлении самых разнообразных деталей и элементов, начиная от бытовой техники, и заканчивая узлами, что используются в машиностроении и самолетостроении.

Авиастроение

В авиастроение силумин допустили благодаря тому, что его сочетание небольшого веса и повышенной прочности, является важным качеством при подъеме любых летательных агрегатов. Это позволяет не только экономить топливо, но и дает возможность делать самолеты и иные аппараты более грузоподъемными.

Элементы самолёта

Кроме этого, такие характеристики, как хорошая жидкотекучесть, малый вес и пониженная склонность к формированию усадочных раковин, позволяют использовать сплав при производстве узлов, что подвергаются сильным ударам и термонагрузкам. Допустим, из марки АЛ2 делаются корпуса внутренних приборов, кронштейнов. А вот из силумина АЛ9 или АЛ34 выполняют сверх важные и ответственные элементы, в особенности стоит выделить поршни галлейного охлаждения и установки насосного типа.

Авто- и мото- промышленность

Отменная прочность и низкий вес имеют большое значение и при автомобилестроении. Так, общий вес машины оказывает существенное воздействие на ее ходовые возможности, маневренность дорожном полотне и уровень растраты топлива.

При производстве авто- и мото- элементов и частей используется марка силумина АЛ34. Именно из нее делают картеры ДВС и остальные корпусные элементы, которые функционируют при повышенном внутреннем давлении. В мото- и автостроении силумин встречается в поршневых и цилиндрических блоках.

Картер двигателя

Оружейное производство

В оружейной области силумин начали использовать относительно недавно, однако этот материал уже завоевал большое почтение у разработчиков пневматических винтовок.

Кроме этого, сплав зачастую берут за основу при изготовлении реплик оружейных электропневматических экземпляров, изделий для страйбола и так далее. Такое распространение стало возможно только из-за дешевизны, хороших литейных свойств и малого веса материала.

Макет пистолета пневматический

Бытовые изделия

При изготовлении техники бытового характера силумин берется для создания, как внутренних элементов (тепловые обменники, запорные арматуры), так и при создании цельных конструкций (мясорубки, ключи).

Кроме деталей бытовой техники, силумин также берут для выполнения кухонной утвари (кастрюли, сковородки).

Сковородки и кастрюли

Сантехнические изделия

Надежные водопроводные смесители, фитинги водопровода, переходники, гайки, ниппеля – все это используется при конструкции и создании тех или иных сантехнических систем.

Как правило, все эти элементы располагаются внутри и имеют сравнительно небольшие нагрузки. Это связано с тем, что силумин обладает важным недостатком – повышенная пористость и крупные зерна в эвтектике литых деталей. Из-за этого нюанса, при механическом повреждении или ударе, сплав может дать трещину.

Фитинги и переходники

Другие сферы

Кроме авто- мото- и самолетостроения, силумин активно используется в судостроении из-за своей стойкости к ржавчине. В частности, этот материал используется в роли обшивки различных конструкций из стали и чугуна.

В космической сфере разные марки силумина применяют при изготовлении деталей, приборов и приспособлений, которые нуждаются в материале с низким коэффициентом линейного расширения и низкой плотностью.

Маркировка

Силумин имеет несколько вариантов маркировки. Международная ИСО устанавливает определенные качества для металла. Для примера стоит разобрать некоторые марки:

  1. АК 15. В данной маркировке литера “А” – сам алюминий, а “К” – кремний. Цифра, которая указана после букв, означает, какое количество второго по важности компонента имеется в сплаве (в процентах). В марке АК 15 есть 15 процентов кремния.
  2. АЛ 9. Буква “А” здесь тоже означает алюминий, а вот литера “Л” говорит о присутствии в сплаве лития. Цифра после аббревиатуры показывает на процентное количество второго по важности компонента в сплаве.

К обозначению базового и дополнительного компонентов могут приписывается данные об еще одном элементе, который имеет большое содержание. Иногда можно встретить такую маркировку “АК 15 Ц8”. Это означает, что в сплаве есть алюминий, кремний и цинк, при этом кремния в материале 15 процентов, цинка – 8, а все остальное — это алюминий.

В виде международного обозначения сплавов существует система Алюминиевой Ассоциации, в соответствии с которой первая цифра — это система легирования. Силумины, легированные кремнием, обозначают так через такую координацию: 4***, где вторая цифра – порядковый номер модификации сплава по отношению к исходному материалу, две последние цифры — это сплав и данные о его чистоте. Интересно также то, что если применяется опытная отливка, то маркировка будет пятизначной, в марке еще присутствует индекс “Х”.

Однако, наиболее простым и привычным для постсоветских государств, способом маркировки, считается такой вариант:

Маркировка по ГОСТ

Кроме системы ИСО существует маркировка в цифровом виде по ГОСТ. Например, Al-Si-порошковые сплавы SAS имеют марки 1319 и 1329. В этом обозначении первая цифра – главный элемент (1 – алюминий), вторая – система легирования, две последние – марка и модификация.

ГОСТ 1583-93

Маркировка, химический состав, физические свойства и иные характеристики алюминиевых литейных сплавов, в том числе и силуминов, устанавливаются в специальном ГОСТе 1583-93. По этой причине мы предлагает более детально рассмотреть каждую марку алюминиевых литейных сплавов по отдельности.

Итак, всего алюминиевые литейные материалы делятся на пять основных групп:

Сплавы алюминий-кремний-магний

Сплавы, которые базируются на системе алюминий-кремний-магний. Сюда входят одиннадцать марок:

  1. АК12 (АЛ2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 10-13 процентов кремния. Чушки маркируются несмываемой цветной краской белого, зеленого и зеленого цвета (в порядке аббревиатуры и цифр). Сплав может отливаться в песчаные формы, по выплавляемым моделям и в кокиль с модифицированием и без, с последующим отжигом или без него. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не менее 137-157 МПа, относительное удлинение – 1-4 процента, а твердость по Бринеллю – 50 НВ, в зависимости от выбранного метода литья. Старение сплава осуществляется при температуре от 300 градусов Цельсия с выдержкой на протяжении 2-4 часов.
  2. АК13 (АК13) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13,5 процентов кремния, 0,1-0,2 процентов (отливка) или 0,01-0,2 процентов (чушка) магния, 0,01-0,5 процентов (чушка) или 0,1-0.5 процентов (отливка) марганца. Чушки маркируются несмываемой цветной краской зеленого, желтого цвета. Сплав может отливаться под давлением без термообработки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не менее 176 МПа, относительное удлинение – 1,5 процента, а твердость по Бринеллю – 60 НВ.
  3. АК9 (АК9) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 8-11 процентов кремния, 0,25-0,45 процентов (чушка) или 0,2-0,4 процентов (отливка) магния, 0,2-0,5 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемой цветной краской белого, желтого цвета. Сплав может отливаться в песчаные формы, по выплавляемым моделям и в кокиль с модифицированием и без, жидкой штамповкой, под давлением. с последующим отжигом или без него. При этом отливка может подвергаться следующей термообработке: при литье в кокиль, жидкой штамповкой и под давлением – искусственное старение без предварительной закалки при температуре нагрева 175 градусов Цельсия на протяжении 5-17 часов, при литье в песчаные формы, а также в кокиль с модифицированием и без – закалка (при температуре 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия) и полное искусственное старение (при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов). При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-245 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  4. АК9с (АК9с) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 8-10,5 процентов кремния, 0,2-0,35 процентов магния, 0,2-0,5 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемой цветной краской белого, желтого, желтого цвета. Сплав может отливаться под давлением без ТО, или же в кокиль с искусственным старением без закалки, или же с закалкой (при температуре 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия) и полным искусственным старением (при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов). При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 147-235 МПа, относительное удлинение – 1,5-3,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  5. АК9ч (АЛ4) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 8-10,5 процентов кремния, 0,2-0,35 процентов (чушка) или 0,17-0,30 процентов (отливка) магния, 0,2-0,5 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемым треугольником коричневого цвета. Сплав может отливаться под давлением и в кокиль без термообработки или с искусственным старением без закалки. Также материал может отливаться в песчаные формы и по выплавляемым моделям, а еще в кокиль с модифицированием и без него со следующим типом ТО: изделие будет подвергаться закалке с полным искусственным старением (при этом, температура закалки составляет 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия, а старение осуществляется при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов). При всем этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не менее 147-235 МПа, относительное удлинение – 1,5-3,0 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  6. АК9пч (АК4-1) представляет собой материал повышенной чистоты, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 9-10,5 процентов кремния, 0,2-0,35 процентов (чушка) или 0,23-0,30 процентов (отливка) магния, 0,2-0,5 процентов марганца, 0,08-0,15 процентов титана. Чушки маркируются двумя несмываемыми зелеными треугольниками. Сплав может отливаться под давлением и в кокиль без термообработки или с искусственным старением без закалки. Также материал может отливаться в песчаные формы и по выплавляемым моделям с модифицированием со следующим типом ТО: изделие будет подвергаться закалке с полным искусственным старением (при этом, температура закалки составляет 535 градусов с выдержкой на протяжении 2-6 часов и с последующим охлаждением в воде в 20-100 градусов Цельсия, а старение осуществляется при температуре 175 градусов Цельсия на протяжении 10-15 часов).. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-265 МПа, относительное удлинение – 2-4 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  7. АК8л (АЛ34) представляет собой литейный материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6,5-8,5 процентов кремния, 0,4-0,6 процентов (чушка) или 0,35-0,55 процентов (отливка) магния, 0,1-0,3 процентов титана, 0,15-0,4 процентов Бериллия. Чушки маркируются двумя несмываемыми треугольником желтого цвета. Сплав может отливаться под давлением (без термообработки, с искусственным старением без закалки, с отжигом), в кокиль (с закалкой или с закалкой и неполным старением) и в песчаные формы (с закалкой или с закалкой и неполным старением). При всем этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-294 МПа, относительное удлинение – 1-6 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  8. АК7 (АК7) представляет собой материал повышенной чистоты, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6-8 процентов кремния, 0,2-0,55 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 0,2-0,6 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемой краской белого, красного цвета. Сплав может отливаться в песчаных формах и в кокиле с закалкой и временным старением или без термообработки вообще, а также под давлением и методом жидкой штамповки без термообработки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 127-196 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 50 до 75 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  9. АК7ч (АЛ9) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6-8 процентов кремния, 0,25-0,45 процентов (чушка) или 0,2-0,4 процента (отливка) магния. Чушки маркируются несмываемым желтым треугольником. Сплав может отливаться в песчаные формы, в кокиль, по выплавляемым моделям и под давлением без или с термообработкой разного типа и направления, начиная от отжига и закалки, и заканчивая совмещением старения с закалкой и так далее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 137-225 МПа, относительное удлинение – 1-4 процента, а твердость по Бринеллю – от 45 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  10. АК7пч (АЛ9-1) представляет собой материал повышенной чистоты, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7-8 процентов кремния, 0,25-0,45 процентов (чушка) или 0,25-0,40 процентов (отливка) магния, 0,08-0,15 процентов титана. Чушки маркируются двумя несмываемыми зелеными крестиками. Сплав может отливаться по выплавляемым моделям с модификацией без ТО, а также в кокиль, по выплавляемым моделям, в песчаные формы и под давлением с модификацией и без с термообработкой разного типа и направления, начиная от отжига и закалки, и заканчивая совмещением старения с закалкой и так далее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 167-294 МПа, относительное удлинение – 1-5 процента, а твердость по Бринеллю – от 45 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  11. АК10Су (АК10Су) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 9-11 процентов кремния, 0,15-0,55 процентов (чушка) или 0,1-0,5 процентов (отливка) магния, 0,3-0,6 процентов марганца, 0,1-0,25 процентов сурьмы. Чушки маркируются несмываемой черной краской. Сплав может отливаться в кокиле без термообработки. При всем этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 167 МПа, относительное удлинение – 1 процент, а твердость по Бринеллю – от 70 НВ.

Сплав алюминий-кремний и медь

К сплавам, которые основаны на системе алюминий-кремний и медь относится всего 14 марок:

  1. АК5М (АЛ5) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,5-5,5 процентов кремния, 0,4-0,65 процентов (чушка) или 0,35-0,60 процентов (отливка) магния, 1,0-1,5 процентов меди. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, черного, белого цветов. Сплав может отливаться по выплавляемым моделям, в кокиль, в песчаные формы с термообработкой разного типа и направления, начиная от отжига и закалки, и заканчивая совмещением старения, отпуском, закалкой и так далее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-235 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 65 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  2. АК5Мч (АЛ5-1) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,5-5,5 процентов кремния, 0,45-0,60 процентов (чушка) или 0,40-0,55 процентов (отливка) магния, 1,0-1,5 процентов меди, 0,08-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками красного, синего, зеленого цветов. Сплав может отливаться по выплавляемым моделям, в кокиль с модификацией и без, в песчаные формы с термообработкой разного типа и направления. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-294 МПа, относительное удлинение – 1-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 65 до 70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  3. АК5М2 (АК5М2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,0-6,0 процентов кремния, 0,2-0,85 процентов (чушка) или 0,2-0,8 процентов (отливка) магния, 0,2-0,8 процентов марганца, 1,5-3,5 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, синего цветов. Сплав может отливаться под давлением, в кокиль и песчаные формы без ТО, а также в песчаные формы и кокиль с термообработкой разного вида и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 118-206 МПа, относительное удлинение – 0,5-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 65 до 75 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  4. АК5М7 (АК5М7) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,5-6,5 процентов кремния, 0,3-0,6 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 6,0-8,0 процентов меди. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, красного цветов. Сплав может отливаться под давлением без термообработки, а также в песчаные формы, в кокиль без ТО или с искусственным старением без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 118-167 МПа, твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  5. АК6М2 (АК6М2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 5,5-6,5 процентов кремния, 0,35-0,50 процентов (чушка) или 0,30-0,45 процентов (отливка) магния, 1,8-2,3 процентов меди, 0,1-0,2 процентов титана. Чушки маркируются двумя несмываемыми крестиками синего цвета. Сплав может отливаться в кокиль с искусственным старением без закалки, с закалкой и временным старением, или же без термообработки совсем. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196-204 МПа, относительное удлинение – 1-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 78,4 НВ, в зависимости от выбранного метода ТО.
  6. АК8М (АЛ32) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,5-9,0 процентов кремния, 0,35-0,55 процентов (чушка) или 0,3-0,5 процентов (отливка) магния, 0,3-0,5 процентов марганца, 1,0-1,5 процентов меди, 0,1-0,3 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым треугольником зеленого цвета. Сплав может отливаться под давлением без ТО, а также под давлением, в кокиль и песчаные формы с термообработкой разного вида и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-284 МПа, относительное удлинение – 1-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  7. АК5М4 (АК5М4) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 3,5-6,0 процентов кремния, 0,25-0,55 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 0,2-0,6 процентов кремния, 1,0-1,5 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, синего, синего цветов. Сплав может отливаться, в песчаные формы и кокиль без ТО, или в кокиль с закалкой и без старения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 118-196 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  8. АК8М3 (АК8М3) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,5-10 процентов кремния, 2,0-4,5 процентов меди. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, синего цветов. Сплав может отливаться в кокиль с закалкой и без старения, или же вообще без какой-либо термообработки. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 147-216 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода обработки.
  9. АК8М3ч (ВАЛ8) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,0-8,5 процентов кремния, 0,25-0,50 процентов (чушка) или 0,2-0,45 процентов (отливка) магния, 0,2-0,8 процентов цинка, 2,5-3,5 процентов меди, 0,1-0,25 процентов титана, 0,005-1 процент бора, 0,05-0,25 процента бериллия. Чушки маркируются двумя несмываемыми крестиками белого цвета. Сплав может отливаться под давлением, жидкой штамповкой, в кокиль и песчаные формы без ТО, а также термообработкой разного вида и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 215-392 МПа, относительное удлинение – 1-5 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  10. АК9М2 (АК9М2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 7,5-10 процентов кремния, 0,25-0,85 процентов (чушка) или 0,2-0,8 процентов (отливка) магния, 0,1-0,4 марганца, 0,5-2,0 процента меди, 0,05-0,20 процентов титана. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, желтого, белого цветов. Сплав может отливаться под давлением без термообработки, а также в кокиль и под давлением с искусственным старением без закалки, или с закалкой без старения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-294 МПа, относительное удлинение – 1,4-1,5, а твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  11. АК12М2 (АК11М2, АК12М2, АК12М2р) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13 процентов кремния, 1,8-2,5 процентов меди, 0,6-1,0 процентов железа. Чушки маркируются двумя несмываемыми крестиками красного цвета. Сплав может отливаться в кокиль без термообработки, а также под давлением с искусственным старением и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-260 МПа, относительное удлинение – 1-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 83,4 НВ, в зависимости от выбранного метода изготовления.
  12. АК12ММгН (АЛ30) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13 процентов кремния, 0,85-1,35 процентов (чушка) или 0,80-1,30 процентов (отливка) магния, 0,3-0,6 процентов марганца, 1,5-3,0 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана, 0,8-1,3 процента никеля. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, черного, черного цветов. Сплав может отливаться в кокиль с искусственным старением без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196 МПа, относительное удлинение – 0,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 90 НВ.
  13. АК12М2МгН (АЛ25) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 11-13 процентов кремния, 0,35-0,55 процентов (чушка) или 0,8-1,3 процентов (отливка) магния, 0,3-0,6 процентов марганца, 1,5-3,0 процентов меди, 0,05-0,20 процентов титана, 0,8-1,3 процента никеля. Чушки маркируются несмываемыми красками белого и черного цвета. Сплав может отливаться в кокиль с термообработкой в виде искусственного старения и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186 МПа, а твердость по Бринеллю – от 90 НВ.
  14. АК21М2, 5Н2,5 (ВУЖЛС-2) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 20-22 процентов кремния, 0,3-0,6 процентов (чушка) или 0,2-0,5 процентов (отливка) магния, 0,2-0,4 процентов кремния, 2,2-3,0 процентов меди, 0,1-0,3 процентов титана, 2,2-2,8 процента никеля. Чушки маркируются несмываемыми красками черного, черного, черного цветов. Сплав может отливаться в кокиль с отжигом, а также с термообработкой в виде искусственного старения и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 157-186 МПа, а твердость по Бринеллю – от 90 до 100 НВ, в зависимости от выбранного метода ТО.

Сплав алюминий-медь

К алюминиевым материалам, которые созданы на базе системы алюминий-медь, относится всего лишь 2 марки:

  1. АМ5 (АЛ19) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,35-0,8 процентов марганца, 4,5-5,1 процентов меди, 0,15-0,35 процентов титана, 0,07-0,25 процента кадмия. Чушки маркируются несмываемым треугольником белого цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы и по выплавляемым моделям с термообработкой разного типа и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 194-333 МПа, относительное удлинение – 2-8 процентов, а твердость по Бринеллю – от 70 до 90 НВ, в зависимости от варианта исполнения заготовки.
  2. АМ4, 5Кд (ВАЛ10) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,6-1,0 процентов марганца, 4,5-5,3 процентов меди, 0,15-0,35 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым треугольником синего цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы и по выплавляемым моделям с термообработкой разного типа и назначения. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 314-490 МПа, относительное удлинение – 4-12 процентов, а твердость по Бринеллю – от 70 до 120 НВ, в зависимости от способа производства.

Сплав алюминий-магний

К сплавам, которые базируются на системе алюминий-магний, стоит отнести следующие 9 марок:

  1. АМг4К1, 5М (АМг4К1, 5М1) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 1,3-1,7 процентов кремния, 4,5-5,2 процентов магния, 0,6-0,9 процентов марганца, 0,7-1 процент меди, 0,10-0,25 процентов титана, 0.002-0,004 процента бериллия. Чушки маркируются несмываемыми красками красного, желтого, желтого цветов. Сплав может отливаться, в кокиль с закалкой и без старения, или с искусственным старением без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 211-265 МПа, относительное удлинение – 2-2,3 процента, а твердость по Бринеллю – от 81 до 104 НВ, в зависимости от выбранного метода ТО.
  2. АМг5К (АЛ13) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,8-1,3 процентов кремния, 4,5-5,5 процента магния, 0,1-0,4 процентов марганца. Чушки маркируются несмываемым крестиком коричневого цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 147-167 МПа, относительное удлинение – 0,5-1 процента, а твердость по Бринеллю – от 55 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  3. АМг5Мц (АЛ28) представляет собой чистый материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 4,8-6,3 процентов магния, 0,4-1,0 процентов марганца, 0,05-0,15 процента титана. Чушки маркируются несмываемым крестиком зеленого цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196-206 МПа, относительное удлинение – 3,5-5 процента, а твердость по Бринеллю – от 55 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  4. АМг6л (АЛ23) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 6-7 процентов магния, 0,02-0,10 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым крестом белого цвета. Сплав может отливаться под давлением без термообработки, а также в кокиль, по выплавляемым моделям, в песчаные формы с закалкой или без нее. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-225 МПа, относительное удлинение – 4-6, а твердость по Бринеллю – от 60 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  5. АМг6лч (АЛ23-1) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 6-7 процентов магния, 0,02-0,.10 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым крестиком желтого цвета. Сплав может отливаться в кокиль без термообработки, а также под давлением с искусственным старением и без закалки. При этом, временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 186-260 МПа, относительное удлинение – 1-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 70 до 83,4 НВ, в зависимости от выбранного метода изготовления.
  6. Амг10 (АЛ27) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 9,5-10,5 процентов магния, 0,05-0,15 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана Чушки маркируются несмываемыми красками черного, черного, синего цветов. Сплав может отливаться в кокиль без термообработки, а также под давлением с искусственным старением и без закалки. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 196-245 МПа, относительное удлинение – 5-10 процентов, а твердость по Бринеллю – от 60 НВ.
  7. АМг10ч (АЛ27-1) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,05-0,20 процентов циркония, 9,5-10,5 процентов магния, 0,05-0,15 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым треугольником красного цвета. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, в оболочковые формы и под давлением с ТО в виде закалки. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 343 МПа, относительное удлинение – 15 процента, а твердость по Бринеллю – от 75 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  8. АМг11 (АЛ22) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,8-1,2 процента кремния, 10,5-13,0 процентов магния, 0,03-0,07 процент бериллия, 0,05-0,15 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым красным крестом. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением с закалкой или без нее. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-295 МПа, относительное удлинение – 1,0-1,5 процента, а твердость по Бринеллю – от 90 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  9. АМг7 (АЛ29) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 6-8 магния, 0,5-1 процента кремния, 0,25-0,60 процентов марганца. Чушки маркируются двумя несмываемыми полосками: одна зеленого цвета, а вторая – красного. Сплав может отливаться под давлением. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 206 МПа, относительное удлинение – 3 процента, а твердость по Бринеллю – от 60 НВ.

Сплав алюминий-прочие компоненты

И последняя группа включает в себя те марки сплавов, которые основаны на системе алюминий-прочие компоненты:

  1. АК7Ц9 (АЛ11) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,15-0,35 процентов магния, 6-8 процентов кремния, 7-12 процентов цинка. Чушки маркируются несмываемыми красками белого, белого, зеленого цветов. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы, по выплавляемым моделям и под давлением с отжигом или без ТО. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 176-206 МПа, относительное удлинение – 1-2 процента, а твердость по Бринеллю – от 60-80 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  2. АК9Ц6 (АК9Ц6р) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 0,35-0,55 процентов магния, 8-10 процентов кремния, 0,1-0,6 процентов марганца, 0,3-1,5 процентов титана, 5-7 процента цинка, 0,3-1 процент железа. Чушки маркируются несмываемыми синими красками. Сплав может отливаться в кокиль, песчаные формы и под давлением без ТО. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 146-167 МПа, относительное удлинение – 0,8 процента, а твердость по Бринеллю – от 70-80 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.
  3. АЦ4Мг (АЛ24) представляет собой материал, из которого изготавливаются отливки и чушки, имеет в своем содержании около 1,55-2,05 процентов магния, 3,5-4,5 процентов цинка, 0,2-0,5 процент марганца, 0,1-0,2 процентов титана. Чушки маркируются несмываемым крестом черного цвета. Сплав может отливаться в песчаные формы и по выплавляемым моделям с закалкой и кратковременным старениям. Временное сопротивление отливки разрыву должно составлять не меньше 216-265 МПа, относительное удлинение – 2 процента, а твердость по Бринеллю – от 60-70 НВ, в зависимости от выбранного метода литья.

Можно более детально ознакомиться с “ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия.” на портале Техэксперт

Виды силуминов

Сейчас существует три основных вида силуминов:

  1. Содержание кремния в сплаве – до 10 процентов. В состав представленного силумина, кроме алюминия и кремния, могут также входить магний, марганец или медь.
  2. Содержание кремния – до 20 процентов. Этот тип силуминов считается износоустойчивым.
  3. В материале имеются и иные металлы, например, цинк и титан.

Примесь посторонних элементов в составе сплава зависит от того, где потом будет применяться отливка. В зависимости от использования, смеси алюминия и других составляющих можно условно разделить на группы. К примеру, для приборов, которые функционируют в условиях повышенного давления, применяют специальный высоколегированный силумин. Он характеризуется повышенной стойкостью к температурным перепадам и устойчивостью к нагрузкам разного характера. А вот сплав, в котором количество кремния составляет примерно 10-12 процентов, активно применяется для установок, работающих в условиях без особых нагрузок.

Производство силумина

Металлургия активно развивается, поэтому с каждым годом появляются новые способы и технологии производства тех или иных сплавов. Также промышленность может похвастаться улучшением и модификацией старых технологий.

Литейный цех

В промышленности

Классическим методом получения силумина считается смешение алюминия с кремнием, а затем их совместная переплавка. Металлы для шихты, как правило, добывают их руды.

Однако силумин также можно производить на базе золы, которая остается на тепловых электроцентралях. Зола от бурого угля подлежит качественному восстановлению. Для этого потребуется только электролизер и криолит. Если в смеси будет криолит, то это позволит состояться реакции. Конечно, помимо кремния и алюминия в золе множество других элементов, но они практически никак не могут позволять на качество итогового сплава. В золе может быть лишь чрезмерное количество железа, но его наличие в силумине тоже допускается в качестве лигатуры – до 0,8-1,5%. Приблизительно столько и имеется в отходах ТЭЦ.

В естественной природной среде тоже можно повстречать соединения алюминия и кремния, например, в бокситовой руде. Однако, в соответствии с технологическим процессом, сплавы этих элементов выполняются искусственным путем, ведь именно такое смешение позволяет улучшить качество готовых отливок.

Ремонт изделий из силумина

По причине того, что силумин имеет нестойкие прочностные характеристики, изделия из этого сплава часто ломаются. После ударов и механических повреждений на них появляются трещины разного характера, сколы. Чтобы восстановить деталь, необходимо понимать, как правильно выполнить ремонт изделий именно из силумина.

Скол силуминовой детали

Произвести ремонтные работы можно разными способами: при помощи клея, пайки, сварки и холодной сварки. Каждый из способов стоит рассмотреть более подробно.

Сварка

Процесс сварки можно провести самостоятельно или при помощи специалиста. Вся суть работы заключается в том, что при сварке температура сплава повышается, из-за чего образуется оксидная пленка, которая и не дает частям соединиться. Чтобы устранить это препятствие, применяется аргон. Процесс сварки силумина:

  • нужно приобрести вольфрамовые электроды, специальные припои;
  • необходимо обезжирить и зафиксировать изделие в неподвижном положении;
  • поверхность разогревается до 220 градусов Цельсия;
  • чтобы отвести тепло, деталь следует установить на стальную прокладку;
  • теперь нужно приступить к выполнению сварного шва при помощи переменного тока;
Tig сварка

Перед тем, как приступать к ремонту силуминовых изделий с помощью сварки, рекомендуется потренироваться на опытных экземплярах.

Пайка

Декоративные элементы и те изделия, которые не будут подвергаться нагрузкам, можно спаять в домашних условиях. Как правило, это делается или при помощи паяльника с мощным жалом, или же металл разогревают до 200 градусов Цельсия газовой горелкой. Для обеспечения дополнительной защиты, необходимо применять металлические накладки, оставляя открытой лишь рабочее пространство.

Пайка газовой горелкой

Для выполнения ремонта силуминового изделия пайкой, используются припои (НТS-2000, Harris-52 или ER 4043).

В месте пайки сплав нагревается до 600 градусов, технология примерно такая же, как и при сварке силумина или пайке алюминия. Для уничтожения оксидной пленки используется специальный флюс, например, Castolin 190 Flux.

Клей

Чтобы отремонтировать изделие из силумина методом склейки, следует изначально приобрести специальный клей для алюминия, а затем его развести до нужной консистенции.

Теперь надо лишь очистить деталь от лишних загрязнений, обезжирить место поломки и высушить. Затем нужно покрыть зону склейки ровным слоем клея и соединить детали. После этого рекомендуется прижать область склейки небольшим грузом на сутки.

Такой вариант подходит для тех деталей, которые не будут подвергаться серьезным нагрузкам.

Холодная сварка

Холодная сварка металла зачастую применяется при проведении ремонтных работ автомобилей и сантехнических деталей, в том числе и из силумина. При выполнении холодной сварки используется особый эпоксидный клей, который производится из эпоксидной смолы и имеет в своем составе целый перечень различных наполнителей. Такое соединение позволяет добиться повышенной прочности материала. Эпоксидный клей для холодной сварки силумина может быть двух типов:

  1. В двух тюбиках или флаконах (в одном – клей, во втором – наполнитель, их нужно будет смешать), где содержится жидкая или полужидкая масса.
  2. Небольшой “брусочек”, который чем-то напоминает пластилин для лепки.
Ремонт холодной сваркой

Перед началом работы с эпоксидным клеем, следует удалить загрязнения на свариваемых деталях, убрать различные неровности и шероховатости, обезжирить и высушить поверхности. Теперь надо смешать смесь, если она двухкомпонентная (тюбики и флаконы), или же размять брусок в пальцах. Затем нужно хорошо заполнить, например, трещину, а потом аккуратно соединить, немного надавив. Не стоит использовать пресс или сильно воздействовать на изделие.

Время застывания зависит от марки клея, как правило, первичное застывание происходит уже через полчаса, однако нужно смотреть в инструкцию.

Как отличить силумин от алюминия

Алюминий и силумин внешне практически не отличаются друг от друга, поэтому даже опытные специалисты не могут сразу сказать, какой материал находится перед ними. Однако, есть ряд отличительных характеристик.

Алюминий и его сплавы являются мягкими металлами серого цвета. При этом, если алюминий сравнивать с силумином, то обнаружим, что силумин гораздо тверже, но все равно имеет повышенную хрупкость. Силумин имеет плохие показатели при нагрузках на изгиб, поэтому проверить образец можно, начав его сгибать – силумин сразу крошится.

Еще стоит сказать о цене материала. Силумин является довольно дешевым сплавом, особенно, если сравнивать его с латунью.

Также отличить силумин можно по его весу, ведь он считается очень легким сплавом. Однако, здесь нужно быть внимательным, ведь некоторые изготовители, чтобы выдать силуминовое изделие за, к примеру, латунное, добавляют в сплав тяжелые металлические включения, утяжеляя его.

В технической документации изделий из силумина обязательно будет указано обозначение сплава, например, аббревиатурой “АЛ” или литерой “Л”.

Следует заметить, что по свойствам силумин часто сравнивают с нержавеющей сталью. Но силумин легче нержавейки.

Плюсы и минусы

Среди главных преимуществ силумина перед другими алюминиевыми сплавами, стоит выделить следующие:

    1. Материал очень легкий по весу.
    2. Сплав характеризуется повышенной прочностью.
    3. Металл является стойким к образованию коррозии и к быстрому износу.
    4. Сплав является дешевым.

Несмотря на большое количество явных плюсов силумина, он имеет и недостатки:

  1. Повышенная хрупкость, в частности на изгиб.
  2. Сплав не используется в пищевой промышленности.
  3. Материал опасен для человеческого здоровья.

Таким образом, становится понятно, что из себя представляет силумин, какие типы этого сплава существуют. Несмотря на то, что материал является очень востребованным, относиться к изделиям из силумина следует осторожно, так как при тех или иных нагрузках, элемент из силумина будет ломаться и выходить из строя.

 

 

 

Понимание системы обозначений алюминиевых сплавов

Понимание системы обозначений алюминиевых сплавов

С ростом производства алюминия в сварочной промышленности и его признанием в качестве отличной альтернативы стали для многих применений, к тем, кто занимается разработкой алюминиевых проектов, предъявляются все более строгие требования, чтобы они лучше познакомились с этой группой материалов. Чтобы полностью понять алюминий, рекомендуется начать с ознакомления с системой идентификации / обозначения алюминия, множеством доступных алюминиевых сплавов и их характеристиками.

Система закалки и обозначения алюминиевых сплавов

В Северной Америке за распределение и регистрацию алюминиевых сплавов отвечает The Aluminium Association Inc. В настоящее время в Алюминиевой ассоциации зарегистрировано более 400 деформируемых алюминиевых и деформируемых алюминиевых сплавов и более 200 алюминиевых сплавов в виде отливок и слитков. Пределы химического состава сплавов для всех этих зарегистрированных сплавов содержатся в бирюзовой книге Алюминиевой ассоциации, озаглавленной «Международные обозначения сплавов и предельные значения химического состава для деформируемого алюминия и деформируемых алюминиевых сплавов», и в их розовой книге, озаглавленной «Обозначения и пределы химического состава для алюминия. Сплавы в виде отливок и слитков.Эти публикации могут быть чрезвычайно полезны инженерам-сварщикам при разработке процедур сварки, а также в тех случаях, когда важно учитывать химический состав и его связь с чувствительностью к трещинам.

Алюминиевые сплавы можно разделить на несколько групп в зависимости от характеристик конкретного материала, таких как его способность реагировать на термическую и механическую обработку и первичный легирующий элемент, добавляемый в алюминиевый сплав. Когда мы рассматриваем систему нумерации / идентификации, используемую для алюминиевых сплавов, вышеупомянутые характеристики идентифицируются.Кованый и литой алюминий имеют разные системы идентификации; кованые изделия имеют 4-значную систему, а отливки - 3-значную и 1-значную десятичную систему.

Система обозначений деформируемых сплавов

Сначала рассмотрим 4-значную систему идентификации из кованого алюминиевого сплава.

Первая цифра (Xxxx) указывает на основной легирующий элемент, который был добавлен в алюминиевый сплав и часто используется для описания серии алюминиевых сплавов, т.е.е., серия 1000, серия 2000, серия 3000, серия до 8000 (см. таблицу 1).

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОГО АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА

Сплав серии Основной легирующий элемент
1xx 99,000% минимум алюминия
2xx Медь
3xx Марганец
4xx Кремний
5xx Магний
6xx Магний и кремний
7xx Цинк
8xx Другие элементы

Таблица 1

Вторая отдельная цифра (xXxx), если она отличается от 0, указывает на модификацию конкретного сплава, а третья и четвертая цифры (xxXX) - это произвольные числа, присвоенные для обозначения конкретного сплава в серии.Пример: В сплаве 5183 цифра 5 указывает на то, что он относится к серии магниевых сплавов, 1 указывает на то, что это 1-я модификация исходного сплава 5083, а цифра 83 идентифицирует его в серии 5xxx.

Единственное исключение из этой системы нумерации сплавов - это алюминиевые сплавы серии 1ххх (чистые алюминиевые сплавы), в этом случае последние 2 цифры обеспечивают минимальное процентное содержание алюминия выше 99%, то есть сплав 1350 (минимум 99,50% алюминия).

Литой сплав Обозначение

Система обозначений литых сплавов основана на трехзначном десятичном обозначении xxx.x (т.е. 356,0). Первая цифра (Xxx.x) указывает на основной легирующий элемент, который был добавлен в алюминиевый сплав (см. Таблицу 2).

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Сплав серии Основной легирующий элемент
1xx.x Не менее 99,000% Алюминий
2xx.x Медь
3xx.х Кремний плюс медь и / или магний
4xx.x Кремний
5xx.x Магний
6xx.x Неиспользуемая серия
7xx.x Цинк
8xx.x Олово
9xx.x Другие элементы

Таблица 2

Вторая и третья цифры (xXX.x) - произвольные числа, присвоенные для обозначения конкретного сплава в серии. Число после десятичной точки указывает, является ли сплав отливкой (.0) или слитком (.1 или .2). Префикс заглавной буквы указывает на модификацию конкретного сплава.

Пример: Сплав - A356.0 заглавная буква A (Axxx.x) указывает модификацию сплава 356.0. Число 3 (A3xx.x) указывает, что это кремний плюс медь и / или магний. Число 56 (Ax56.0) обозначает сплав в пределах 3xx.x, а .0 (Axxx.0) указывает, что это отливка окончательной формы, а не слиток.

Система обозначений закалки алюминия

Если мы рассмотрим различные серии алюминиевых сплавов, мы увидим, что существуют значительные различия в их характеристиках и, как следствие, применении. Первое, что следует признать после понимания системы идентификации, - это то, что в упомянутой выше серии есть два совершенно разных типа алюминия.Это термически обрабатываемые алюминиевые сплавы (те, которые могут приобретать прочность за счет добавления тепла) и нетермообрабатываемые алюминиевые сплавы. Это различие особенно важно при рассмотрении влияния дуговой сварки на эти два типа материалов.

Деформируемые алюминиевые сплавы серий 1xxx, 3xxx и 5xxx не подлежат термообработке и поддаются только деформационному упрочнению. Деформируемые алюминиевые сплавы серий 2ххх, 6ххх и 7ххх поддаются термообработке, а серия 4ххх состоит как из термически обрабатываемых, так и нетермообрабатываемых сплавов.Литые сплавы серий 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x и 7xx.x поддаются термообработке. Деформационное упрочнение отливок обычно не применяется.

Термообрабатываемые сплавы приобретают свои оптимальные механические свойства в процессе термической обработки, наиболее распространенными из которых являются термообработка в растворе и искусственное старение. Термообработка в растворе - это процесс нагрева сплава до повышенной температуры (около 990 градусов по Фаренгейту) для растворения легирующих элементов или соединений.Затем следует резкое охлаждение, обычно в воде, для получения перенасыщенного раствора при комнатной температуре. После термообработки раствора обычно следует старение. Старение - это осаждение части элементов или соединений из перенасыщенного раствора с целью получения желаемых свойств. Процесс старения делится на два типа: старение при комнатной температуре, называемое естественным старением, и старение при повышенных температурах, называемое искусственным старением. Температуры искусственного старения обычно составляют около 320 градусов.F. Многие термически обрабатываемые алюминиевые сплавы используются для сварочных работ в их термически обработанном и искусственно состаренном состоянии.

Сплавы без термической обработки приобретают свои оптимальные механические свойства за счет деформационного упрочнения. Деформационное упрочнение - это метод повышения прочности за счет холодной обработки. Система обозначения закалки учитывает материальные условия, называемые закалками. Система обозначения состояния является расширением системы нумерации сплавов и состоит из ряда букв и цифр, которые следуют за номером обозначения сплава и соединены дефисом.Примеры: 6061-T6, 6063-T4, 5052-h42, 5083-h212.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ТЕМПЕРА

Письмо Значение
Факс В состоянии изготовления - применяется к продуктам процесса формования, в которых не применяется специальный контроль за условиями термического или деформационного упрочнения.
О Отожженный - Относится к продукту, который был нагрет до состояния самой низкой прочности для улучшения пластичности и стабильности размеров.
H Деформационная закалка - Применяется к изделиям, упрочненным в результате холодной деформации.За деформационным упрочнением может последовать дополнительная термическая обработка, которая приводит к некоторому снижению прочности. За буквой H всегда следует две или более цифр (см. Таблицу 4)
Вт Термообработка в растворе - нестабильное состояние, применимое только к сплавам, которые самопроизвольно стареют при комнатной температуре после термообработки на твердый раствор
т Термическая обработка - для получения стабильных температур, отличных от F, O или H.Применимо к продукту, прошедшему термообработку, иногда с дополнительным деформационным упрочнением, для получения стабильного состояния. За буквой «Т» всегда следует одна или несколько цифр (см. Таблицу 5)

Таблица 3

В дополнение к обозначению основного состояния, существует две категории подразделов, одна из которых относится к категории «H» - деформационное упрочнение, а другая - к обозначению «T» - отпуска с термической обработкой.

Таблица 4 - Подразделения H-закалки - деформационной закалки

Первая цифра после H указывает на базовую операцию:

h2 - Только деформационная закалка.

h3 - Деформационная закалка и частичный отжиг.

h4 - Деформационная закалка и стабилизация.

h5 - Закаленная и лакированная или окрашенная.

Вторая цифра после H указывает на степень деформационного упрочнения:

HX2 - четверть твердого HX4 - полутвердого HX6 - три четверти твердого

HX8 - Полная жесткость HX9 - Экстра жесткая

Таблица 5 - Подразделения T Temper - термически обработанные

T1 - Естественное старение после охлаждения в процессе формования при повышенной температуре, например, экструзии.

T2 - Холодная обработка после охлаждения в процессе формовки при повышенной температуре, а затем естественное старение.

T3 - Раствор, подвергнутый термообработке, холодной обработке и естественному старению.

T4 - Раствор, подвергнутый термообработке и естественному старению.

T5 - Искусственное старение после охлаждения в процессе формования при повышенной температуре.

T6 - Раствор термообработанный и искусственно состаренный.

T7 - ​​Раствор термообработанный и стабилизированный (переваренный).

T8 - Раствор термообработанный, холодный и искусственно состаренный.

T9 - Раствор термообработанный, искусственно состаренный и обработанный холодным способом.

T10 - Холодная обработка после охлаждения в процессе формовки при повышенной температуре с последующим искусственным старением.

Дополнительные цифры указывают на снятие напряжения.

Примеры:

TX51 или TXX51 - снятие напряжения путем растяжения.

TX52 или TXX52 - снятие напряжения за счет сжатия.

Алюминиевые сплавы и их характеристики

Если мы рассмотрим семь серий деформируемых алюминиевых сплавов, мы оценим их различия и поймем их применение и характеристики.

Сплавы серии 1xxx - (без термической обработки - с пределом прочности на растяжение от 10 до 27 тысяч фунтов / кв. Дюйм), эту серию часто называют серией из чистого алюминия, поскольку требуется, чтобы она содержала минимум 99,0% алюминия. Они свариваются. Однако из-за их узкого диапазона плавления они требуют определенных соображений для обеспечения приемлемых процедур сварки. При рассмотрении возможности изготовления эти сплавы выбираются в первую очередь из-за их превосходной коррозионной стойкости, например, в специализированных химических резервуарах и трубопроводах, или из-за их превосходной электропроводности, как в сборных шинах.Эти сплавы имеют относительно плохие механические свойства и редко могут рассматриваться для общих структурных применений. Эти базовые сплавы часто свариваются с подходящим присадочным материалом или с присадочными сплавами 4xxx в зависимости от условий применения и требований к рабочим характеристикам.

Сплавы серии 2xxx - (термообрабатываемые - с пределом прочности на разрыв от 27 до 62 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) - это сплавы алюминия и меди (с добавлением меди от 0,7 до 6,8%) и часто используемые высокопрочные сплавы с высокими эксплуатационными характеристиками. для аэрокосмической и авиационной техники.Они обладают отличной прочностью в широком диапазоне температур. Некоторые из этих сплавов считаются несвариваемыми процессами дуговой сварки из-за их склонности к горячему растрескиванию и коррозионному растрескиванию под напряжением; однако другие очень успешно свариваются дуговой сваркой с соблюдением правильных процедур сварки. Эти основные материалы часто свариваются с высокопрочными присадочными сплавами серии 2ххх, разработанными в соответствии с их характеристиками, но иногда их можно сваривать с присадочными материалами серии 4ххх, содержащими кремний или кремний и медь, в зависимости от области применения и требований к обслуживанию.

Сплавы серии 3ххх - (без термической обработки - с пределом прочности на растяжение от 16 до 41 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) Это алюминиево-марганцевые сплавы (добавка марганца от 0,05 до 1,8%), средней прочности, хорошей коррозионной стойкости. , хорошая формуемость и пригодны для использования при повышенных температурах. Одним из первых их применений были кастрюли и сковороды, и сегодня они являются основным компонентом теплообменников в транспортных средствах и электростанциях. Однако их умеренная прочность часто исключает возможность их использования в конструкциях.Эти базовые сплавы свариваются с присадочными сплавами серий 1ххх, 4ххх и 5ххх, в зависимости от их специфического химического состава и конкретных требований к применению и обслуживанию.

Сплавы серии 4ххх - (термически обрабатываемые и нетермообрабатываемые - с пределом прочности на разрыв от 25 до 55 тысяч фунтов / кв. Дюйм). как термически обрабатываемые, так и нетермообрабатываемые сплавы. Кремний, добавленный к алюминию, снижает его температуру плавления и улучшает его текучесть при расплавлении.Эти характеристики желательны для присадочных материалов, используемых как для сварки плавлением, так и для пайки твердым припоем. Следовательно, эта серия сплавов преимущественно используется в качестве присадочного материала. Кремний, независимо от алюминия, не подлежит термической обработке; однако ряд этих кремниевых сплавов был разработан с добавлением магния или меди, что придает им способность благоприятно реагировать на термообработку в растворе. Обычно эти термически обрабатываемые присадочные сплавы используются только тогда, когда свариваемый компонент должен подвергаться термообработке после сварки.

Сплавы серии 5xxx - (без термической обработки - с пределом прочности на растяжение от 18 до 51 тыс. Фунтов на кв. обрабатываемые сплавы. Кроме того, сплавы этой серии легко свариваются, и по этим причинам они используются в самых разных областях, таких как судостроение, транспорт, сосуды высокого давления, мосты и здания. Сплавы на основе магния часто свариваются с присадочными сплавами, которые выбираются после рассмотрения содержания магния в основном материале, а также применения и условий эксплуатации свариваемого компонента.Сплавы этой серии с содержанием магния более 3,0% не рекомендуются для эксплуатации при повышенных температурах выше 150 ° F из-за их потенциальной сенсибилизации и последующей склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением. Основные сплавы с содержанием магния менее примерно 2,5% часто успешно свариваются с присадочными сплавами серии 5ххх или 4ххх. Базовый сплав 5052 обычно считается основным сплавом с максимальным содержанием магния, который можно сваривать с присадочным сплавом серии 4ххх. Из-за проблем, связанных с эвтектическим плавлением и связанными с этим плохими механическими свойствами после сварки, не рекомендуется сваривать материалы из этой серии сплавов, которые содержат большее количество магния, с присадками серии 4xxx.Материалы с более высоким содержанием магния свариваются только с присадочными сплавами 5xxx, которые обычно соответствуют составу основного сплава.

Сплавы серии 6ХХХ - (термообрабатываемые - с пределом прочности на разрыв от 18 до 58 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) Это сплавы алюминия / магния и кремния (добавки магния и кремния около 1,0%), которые широко используются в сварочной промышленности. используется преимущественно в виде профилей и входит во многие структурные компоненты.Добавление магния и кремния к алюминию дает соединение силицида магния, которое придает этому материалу способность подвергаться термообработке на твердый раствор для повышения прочности. Эти сплавы естественным образом чувствительны к образованию трещин при затвердевании, и по этой причине их нельзя подвергать дуговой сварке автогенным способом (без присадочного материала). Добавление достаточного количества присадочного материала во время процесса дуговой сварки необходимо для обеспечения разбавления основного материала, тем самым предотвращая проблему горячего растрескивания.Они свариваются с присадочными материалами 4ххх и 5ххх, в зависимости от области применения и требований к эксплуатации.

Сплавы серии 7XXX - (термически обрабатываемые - с пределом прочности на разрыв от 32 до 88 тыс. Фунтов на квадратный дюйм) Это сплавы алюминия и цинка (добавка цинка от 0,8 до 12,0%), которые составляют одни из самых прочных алюминиевых сплавов. Эти сплавы часто используются в высокопроизводительных приложениях, таких как самолеты, аэрокосмическая промышленность и спортивное оборудование. Как и серия сплавов 2ххх, в эту серию входят сплавы, которые считаются непригодными для дуговой сварки, а также другие сплавы, которые часто успешно свариваются.Обычно свариваемые сплавы этой серии, такие как 7005, в основном свариваются с присадочными сплавами серии 5ххх.

Сводка

Сегодняшние алюминиевые сплавы, вместе с их различной температурой, составляют широкий и универсальный диапазон производственных материалов. Для оптимальной конструкции продукта и успешной разработки процедуры сварки важно понимать различия между многими доступными сплавами и их различные рабочие характеристики и свариваемость.При разработке процедур дуговой сварки для этих различных сплавов необходимо учитывать конкретный свариваемый сплав. Часто говорят, что дуговая сварка алюминия - это несложно, «все по-другому». Я считаю, что важной частью понимания этих различий является знакомство с различными сплавами, их характеристиками и системой их идентификации.

Источники дополнительной информации

Существует ряд отличных справочных источников, посвященных исключительно сварке алюминия; Одно из них - это «Теория и практика сварки алюминия», разработанная Алюминиевой ассоциацией, а другое - документ D1 Американского общества сварки.2 - Правила структурной сварки - Алюминий. Другие документы, доступные от Алюминиевой ассоциации, которые помогают при проектировании алюминиевых конструкций, - это «Руководство по проектированию алюминия» и «Стандарты и данные по алюминию». Эти документы вместе с документами с обозначениями сплавов, упомянутыми ранее в статье, можно получить непосредственно в AWS или, в зависимости от ситуации, в The Aluminium Association.

AWS Тел .: 1 800 443 9353 Веб-сайт: www.aws.org

Алюминиевая ассоциация Тел .: (301) 645-0756 Веб-сайт: www.aluminium.org

Общие сведения о алюминиевых сплавах серии

Чистый алюминий редко используется в обычных промышленных приложениях. Обычно его легируют другими металлами. Выбор добавок зависит от предполагаемого использования продукта. В центре знаний ЭСАБ мы обнаружили очень интересный текст под названием «Как и почему в алюминий добавляют легирующие элементы». ЭСАБ выделяет различные марки легированного алюминия, которые можно использовать для достижения наилучших результатов в соответствии с вашими производственными целями.

Связаться со специалистом по лазерам

Давайте рассмотрим серию сплавов, их характеристики и проблемы, возникающие при сварке этих сплавов. Имея более точную информацию о составе используемых сплавов, вы можете добиться наилучших результатов. Это одна из причин, по которой сегодня компании стремятся обеспечить отслеживаемость своих производственных материалов. Они могут быть уверены, что у них есть именно те материалы, которые им нужны. Таким образом, мы производим лучшие продукты из соответствующих материалов, которые соответствуют вашим производственным целям.

Алюминиевые сплавы сгруппированы в серии в соответствии с их вещественным составом. Ниже приводится описание 7 серий, их различных составов и особенностей.

1000 серий

Это самая чистая форма алюминия, она содержит 99,00% алюминия или более. Чистый алюминий довольно легкий и податливый по сравнению с другими металлами.

2000 серии

Алюминий этой серии легирован медью. Он может содержать от 2 до 10% меди.В алюминий добавляют медь, чтобы сделать его более твердым, менее пластичным и снизить устойчивость к коррозии. Сваривать алюминий этой серии очень сложно из-за его склонности к растрескиванию.

3000 серии

Серия 3000 - это алюминий с добавлением марганца. Основное преимущество которых - повышение прочности и деформационного упрочнения. Он сохраняет прочность при высоких температурах и не влияет на коррозионную стойкость чистого алюминия.

4000 серии

Добавление кремния в алюминий снижает его температуру плавления и увеличивает пластичность.Он не поддается термической обработке, за исключением случая, когда добавляется магний, который затем превращает его в сплав серии 6000. Эти характеристики делают его идеальным сплавом для литья под давлением.

5000 серий

При добавлении магния в алюминий его прочность значительно увеличивается. Он также затвердевает при деформации. Это делает его более подходящим для листов и пластин.

6000 серий

Серия 6000 включает магний и кремний.Он обладает повышенной пластичностью и поддается термообработке. Эти характеристики делают его идеальным для алюминиевых профилей.

7000 серии

Алюминий и цинк - основа этой серии. При добавлении к алюминию различных количеств цинка, магния и / или меди получается алюминиевый сплав с повышенной прочностью. Этот сплав обычно не сваривают плавлением.

Другие легирующие элементы

Есть и другие элементы, которые в сочетании с алюминиевым продуктом имеют желаемые характеристики.Например, в алюминий серии 1000 иногда добавляют железо, чтобы сделать его немного прочнее. Никель часто добавляют в алюминий серий 2000 и 6000, чтобы сделать его прочнее и повысить его прочность при высоких температурах. Хром используется в алюминиево-магниевом сплаве для предотвращения рекристаллизации и в других сплавах для уменьшения его склонности к растрескиванию при сварке. Титан содержится в присадке сварного шва как средство улучшения структуры сварного шва. Литий увеличит прочность алюминия, уменьшит старение и уменьшит плотность.Свинец и висмут используются для улучшения обрабатываемости.

Заключение

Все эти сплавы практически невозможно идентифицировать невооруженным глазом. Любой, кто хочет сделать качественный сварной шов, должен знать природу свариваемого (ых) сплава (ов). Само собой разумеется, что решения по определению типа присадочного материала, принятые на основе неадекватной информации, скорее всего, не улучшат качество сварного шва. Поэтому часто важно знать точный состав материалов, с которыми вы работаете.Вот почему прослеживаемость является важным требованием рынка для многих производителей. Laserax производит решения для лазерной маркировки, которые обеспечивают прослеживаемость алюминия от литейного цеха до конечных пользователей. Посетите другие наши сообщения в блоге или обратитесь к одному из наших экспертов за дополнительной информацией о отслеживании алюминия.

Связаться со специалистом по лазерам

Источники:

Алюминиевые сплавы 101 | The Aluminium Association

Quick Read

Алюминиевый сплав - это химический состав, в котором к чистому алюминию добавляются другие элементы для улучшения его свойств, в первую очередь для повышения его прочности.Эти другие элементы включают железо, кремний, медь, магний, марганец и цинк в количествах, которые вместе могут составлять до 15 процентов сплава по весу. Легирование требует тщательного смешивания алюминия с этими другими элементами, пока алюминий находится в расплавленной - жидкой - форме.

Основные факты

  • В области химии
    На свойства алюминия, такие как прочность, плотность, обрабатываемость, электропроводность и коррозионная стойкость, влияет добавление других элементов, таких как магний, кремний или цинк.
  • Боевая машина Брэдли
    Военная боевая машина Брэдли изготовлена ​​из двух различных алюминиевых сплавов: серии 7ххх и серии 5ххх. Алюминий, которому доверяют обеспечивать безопасность и мобильность солдат, также используется во многих других военных транспортных средствах.
  • Наша любимая тара для напитков
    Самая любимая в Америке тара для напитков, алюминиевая банка, изготавливается из различных алюминиевых сплавов. Оболочка банки состоит из 3004, а крышка - из 5182.Иногда для изготовления одного повседневного предмета требуется более одного сплава.
  • Горячий и холодный
    Алюминиевые сплавы можно сделать более прочными с помощью термообработки или холодной обработки. Свойства конкретного сплава различаются из-за добавок и обработки.

Алюминиевый сплав 101

Что такое алюминиевый сплав

Алюминиевый сплав - это химический состав, в котором к чистому алюминию добавляются другие элементы для улучшения его свойств, в первую очередь для повышения его прочности.Эти другие элементы включают железо, кремний, медь, магний, марганец и цинк в количествах, которые вместе могут составлять до 15 процентов сплава по весу. Сплавам присваивается четырехзначный номер, в котором первая цифра обозначает общий класс или серию, характеризующуюся его основными легирующими элементами.

Технически чистый алюминий

1xxx Серия

Сплавы серии 1xxx состоят из алюминия чистотой 99% или выше. Эта серия имеет отличную коррозионную стойкость, отличную обрабатываемость, а также высокую теплопроводность и электрическую проводимость.Вот почему серия 1xxx обычно используется для линий электропередачи или линий электропередач, которые соединяют национальные сети через Соединенные Штаты. Стандартные обозначения сплавов в этой серии - 1350 для электрических применений и 1100 для лотков для упаковки пищевых продуктов.

Термообрабатываемые сплавы

Некоторые сплавы упрочняются термообработкой на твердый раствор с последующей закалкой или быстрым охлаждением. При термической обработке твердый легированный металл нагревается до определенной точки. Элементы сплава, называемые растворенными веществами, равномерно распределяются с алюминием, превращая их в твердый раствор.Затем металл резко охлаждают или быстро охлаждают, в результате чего растворенные атомы замерзают на месте. Следовательно, растворенные атомы объединяются в мелкодисперсный осадок. Это происходит при комнатной температуре, которая называется естественным старением, или при работе печи при низкой температуре, которая называется искусственным старением.

2xxx Серия

В серии 2xxx в качестве основного легирующего элемента используется медь, которая может быть значительно усилена за счет термообработки на твердый раствор. Эти сплавы обладают хорошим сочетанием высокой прочности и ударной вязкости, но не обладают такой стойкостью к атмосферной коррозии, как многие другие алюминиевые сплавы.Поэтому эти сплавы обычно окрашивают или плакируют для таких воздействий. Обычно они плакированы сплавом высокой чистоты или сплавом серии 6ххх, чтобы значительно противостоять коррозии. Сплав 2024, пожалуй, самый широко известный авиационный сплав.

6xxx Серия

Серия 6xxx универсальна, поддается термообработке, легко поддается формованию, сварке и имеет умеренно высокую прочность в сочетании с отличной коррозионной стойкостью. Сплавы этой серии содержат кремний и магний для образования силицида магния внутри сплава.Экструзионные продукты серии 6xxx - лучший выбор для архитектурных и строительных приложений. Сплав 6061 является наиболее широко используемым сплавом этой серии и часто используется в рамах грузовиков и морских судов. Кроме того, в некоторых версиях iPhone использовались алюминиевые профили серии 6xxx.

7xxx Серия

Цинк является основным легирующим агентом для этой серии, и когда магний добавляется в меньшем количестве, в результате получается термообрабатываемый высокопрочный сплав.Другие элементы, такие как медь и хром, также могут быть добавлены в небольших количествах. Наиболее широко известны сплавы 7050 и 7075, которые широко используются в авиастроении. Алюминиевые часы Apple®, выпущенные в 2015 году, были изготовлены из специального сплава серии 7xxx.

Сплавы без термической обработки

Сплавы без термической обработки упрочняются холодной обработкой. Холодная обработка происходит во время методов прокатки или ковки и представляет собой действие по «обработке» металла, чтобы сделать его более прочным.Например, при прокатке алюминия до более тонких толщин он становится прочнее. Это связано с тем, что холодная обработка приводит к образованию дислокаций и вакансий в структуре, что затем препятствует перемещению атомов друг относительно друга. Это увеличивает прочность металла. Легирующие элементы, такие как магний, усиливают этот эффект, что приводит к еще большей прочности.

3xxx Серия

Марганец является основным легирующим элементом в этой серии, часто с добавлением меньшего количества магния.Однако только ограниченный процент марганца может быть эффективно добавлен в алюминий. 3003 - популярный сплав общего назначения, поскольку он имеет умеренную прочность и хорошую обрабатываемость и может использоваться в таких устройствах, как теплообменники и кухонная утварь. Сплав 3004 и его модификации используются в корпусах алюминиевых банок для напитков.

4xxx Серия
Сплавы серии

4ххх комбинируются с кремнием, который может быть добавлен в достаточных количествах для снижения температуры плавления алюминия без образования хрупкости.Благодаря этому серия 4xxx производит превосходную сварочную проволоку и припои там, где требуется более низкая температура плавления. Сплав 4043 - один из наиболее широко используемых присадочных сплавов для сварки сплавов серии 6ххх в конструкционных и автомобильных приложениях.

5xxx Серия

Магний является основным легирующим агентом серии 5xxx и одним из наиболее эффективных и широко используемых легирующих элементов для алюминия. Сплавы этой серии обладают прочностными характеристиками от умеренных до высоких, а также хорошей свариваемостью и устойчивостью к коррозии в морской среде.Из-за этого алюминиево-магниевые сплавы широко используются в строительстве, резервуарах для хранения, сосудах высокого давления и морских применениях. Примеры распространенных применений сплавов включают: 5052 в электронике, 5083 в морских приложениях, анодированный лист 5005 для архитектурных применений и 5182 для изготовления алюминиевых крышек для банок для напитков. Боевая машина США Брэдли изготовлена ​​из алюминия серий 5083 и 7xxx.

Создание новых сплавов

Более 60 лет назад Алюминиевая ассоциация создала систему обозначения деформируемых сплавов через свой Технический комитет по стандартам на продукцию (TCPS), которая была принята в США в 1954 году.Три года спустя система была утверждена как национальный стандарт Америки h45.1. Эта система обозначений была официально принята странами, подписавшими Декларацию согласия в 1970 году, и стала международной системой обозначений. В том же году Комитет по стандартам h45 по алюминиевым сплавам был уполномочен Американским национальным институтом стандартов (ANSI), при этом Ассоциация выполняла функции секретариата. С тех пор Ассоциация является основной организацией, устанавливающей стандарты для мировой алюминиевой промышленности.

Система регистрации сплавов в настоящее время управляется TCPS Ассоциации. Весь процесс, от регистрации нового сплава до присвоения нового обозначения, занимает от 60 до 90 дней. Когда нынешняя система была первоначально разработана в 1954 году, список включал 75 уникальных химических составов. На сегодняшний день зарегистрировано более 530 активных композиций, и это число продолжает расти. Это подчеркивает, насколько универсальным и повсеместным стал алюминий в нашем современном мире.

Корпорация UACJ, крупная глобальная алюминиевая группа

Алюминий для промышленного использования чистотой 99.0% или выше считается чистым алюминием, а алюминий, к которому были добавлены различные элементы, известны как алюминиевые сплавы. Здесь мы представляем особые характеристики и области применения металлопроката из сплавов, используемых в таких изделиях, как лист, пруток и кованые изделия.

Чистый алюминий (серия 1000)

Радиаторы

Маркировка серии 1000 указывает на чистый алюминий для промышленного использования. Например, 1050 показывает чистоту 99,5%; 1100 и 1200 указывают на чистоту 99.0%. К этому алюминию добавляются следовые количества Fe и Si в зависимости от их желаемых характеристик. Алюминий серии 1000 отличается превосходной технологичностью, коррозионной стойкостью, свариваемостью, электропроводностью и теплопроводностью. Поэтому он используется для контейнеров, радиационных материалов и других продуктов.

Сплавы Al-Cu (серия 2000)

Аэрокосмическая промышленность Сплавы

Al-Cu представлены к 2017 и 2024 годам, которые также известны как дюралюминий и супердуралюминий.Эти сплавы Al-Cu обладают превосходными прочностными и режущими свойствами. Поскольку они содержат большое количество меди, эти сплавы имеют более низкую коррозионную стойкость, чем чистый алюминий, поэтому обработка используется в агрессивных средах. Эти сплавы используются для изготовления авиационных материалов, деталей машин и конструкционных материалов.

Сплавы Al-Mn (серия 3000)

Банки

Эти сплавы обладают более высокой прочностью без ущерба для обрабатываемости и коррозионной стойкости чистого алюминия.Например, сплавы с маркировкой 3003 и 3004 широко используются для изготовления банок и других емкостей, а также для внешней отделки жилищ.

Сплавы Al-Si (серия 4000)

Алюминиевые навесные стены

Сплав 4043 характеризуется низкой температурой плавления и используется для пайки присадочного металла и строительных панелей. Сплав 4032, в который добавлены Cu, Ni, Mg или другие металлы для повышения термостойкости, обеспечивает превосходные характеристики износостойкости.

Сплавы Al-Mg (серия 5000)

Алюминий тендеры

Среди сплавов этой серии те, которые содержат небольшое количество Mg (Mg: 0.От 5% до 1,1%) используются для декоративных и аналогичных материалов и т.п., а сплавы, в которые было добавлено большее количество Mg (Mg: от 2,2% до 5%), используются в материалах крышек банок и конструкционных материалах. Они полезны в средах, которые часто подвергаются воздействию морской воды и загрязнения из промышленных зон, поскольку не требуют обработки поверхности для предотвращения коррозии при нормальном использовании.

Сплавы Al-Mg-Si (серия 6000)

Крупные конструкционные элементы для строительных оконных створок

Сплавы этой серии обладают хорошей прочностью и коррозионной стойкостью и используются для изготовления типичных конструкционных материалов.Сплав 6063 используется в экструдированных угловых элементах для оконных и других конструкций зданий.

Сплавы Al-Zn-Mg (серия 7000)

Скоростные поездаСпортивные товары

Сплавы этой серии подразделяются на два типа: сплавы Al-Zn-Mg-Cn, которые являются самыми прочными из алюминиевых сплавов; и сплавы Al-Zn-Mg, которые используются в сварных конструкциях. 7075, сплав Al-Zn-Mg-Cu, используется в качестве ультра-супер-дюралюминия для изготовления авиационных материалов, спортивных товаров и других продуктов.Напротив, сплав Al-Zn-Mg имеет относительно высокую прочность; в первую очередь он был разработан как сварочный конструкционный материал, который может подвергаться термической обработке, и используется для изготовления конструкционных и других материалов в поездах, включая сверхскоростные поезда.

Алюминиево-магниевые сплавы - обзор

2.5.3 Локальная коррозия в пассивном состоянии

Пассивное состояние магния и его сплавов обычно более уязвимо для локальной коррозии, чем активное состояние. В естественной атмосфере коррозия магния может быть локализована в зависимости от состава сплава, микрогеометрии поверхности, распределения различных металлургических фаз микроструктуры, ионных частиц и температуры электролита.Слабая проводимость электролита и малое соотношение площадей анода и важного катода увеличивают локальную коррозию. Локальная коррозия магния и его сплавов в виде точечной, нитевидной и щелевой формы коррозии магния и его сплавов имеет некоторые отличия по протеканию, кинетике, морфологии и механизму по сравнению с другими металлами. Например, дифференциальная ячейка для кислорода не всегда является основным фактором в случае магния. Кислый pH в яме или щели из-за гидролиза и сохранения влажности может контролировать кинетику коррозии.

Точечная коррозия и нитевидная коррозия могут возникать одновременно в растворах NaCl, и нитевидная коррозия часто наблюдается в первую очередь. Затем нитевидная коррозия перерастает в ячеистую или точечную коррозию. Нитевидная коррозия возникает на некоторых экструдированных магниевых сплавах без покрытия, но не на чистом Mg. Его появление на сплавах Mg – Al без покрытия указывает на возможность естественного образования высокопрочных оксидных пленок. В хлоридных растворах, таких как морская вода, воздействие на металл обычно приводит к питтингу только на некоторых участках, в то время как для реактивной металлической поверхности, например, при пескоструйной очистке, воздействие может быть настолько быстрым, что наблюдается равномерное растворение (Froats et al., 1987; Lunder et al. , 1990).

Гальванические элементы развиваются, и некоторые области становятся анодными по отношению к другим областям, и по мере того, как в анодных областях продолжается коррозия, развивается точечная коррозия. Нет свидетельств инициирования на участках, свободных от частиц, что указывает на то, что выделение водорода на частице является преобладающей контролирующей катодной реакцией (гальваническая коррозия). Устойчивые коррозионные язвы возникают на дефектах, прилегающих к части интерметаллических частиц, присутствующих в результате нарушения пассивности.Точечная коррозия также может возникать в непассивирующих сплавах с защитными покрытиями или в некоторых гетерогенных коррозионных средах (Ghali, 2000).

После периода зарождения коррозионных ямок нитевидная коррозия доминирует над морфологией, поскольку узкие полуцилиндрические коррозионные волокна выходят из ямы. Lunder et al. (1990) заметил, что распространение волокон происходит с выделением большого количества газа в голове, в то время как тело непосредственно позади пассивируется. Электрохимический перенос хлорид-ионов к головке нити, по-видимому, является важным компонентом, как и осаждение нерастворимого Mg (OH) 2 в результате анодной реакции с ионами Mg 2 + в другом месте вдоль нити (Ghali et al., 2004).

Коррозионное поведение сплава AZ91D Mg в щелочном растворе хлорида было исследовано с помощью электрохимического шума (EN). Шумостойкость ( R n ), спектральная плотность мощности (PSD) и вейвлет-преобразование учитывались для анализа данных EN. Было обнаружено, что существует три различных стадии коррозии сплава AZ91D Mg в щелочном хлоридном растворе: процесс анодного растворения, сопровождающий рост, абсорбцию и десорбцию пузырьков водорода, развитие точечной коррозии и возможный процесс ингибирования защитным MgH 2 (Zhang et al., 2007).

Атмосферная коррозия часто возникает под тонкими слоями электролита (TEL) или даже под адсорбированными слоями. Толщина электролита играет важную роль в явлениях коррозии, таких как массоперенос растворенного кислорода, накопление продуктов коррозии и гидратация растворенных ионов металлов. Коррозионное поведение чистого магния исследовали под аэрированными и деаэрированными TEL различной толщины с помощью катодной поляризационной кривой, спектроскопии электрохимического импеданса (EIS) и измерений EN (Zhang et al., 2008 г.).

После 20 мин погружения чистого Mg в 0,05 M NaCl + 0,5 M Na 2 SO 4 раствор, насыщенный Mg (OH) 2 , катодная поляризационная кривая ожидаемого пассивного состояния была сканирована с открытой стороны. потенциал цепи до - 2,2 В / Ag, AgCl со скоростью сканирования 1 мВ / с. Исследования катодной поляризации показали, что катодная плотность тока была выше в отсутствие воздуха. Измерения EIS проводились для разной толщины, частота сканирования составляла от 100 кГц до 10 мГц, а амплитуда возмущающего переменного тока составляла 5 мВ для разной толщины электролита (рис.2.10). Фактически, с уменьшением толщины TEL как R , t , так и R f чистого магния проявляли тенденцию к увеличению или увеличению в аэрированных и деаэрированных условиях. Кроме того, значения R t и R f в аэрированной среде были выше, чем в деаэрированном состоянии, что подтверждает ту же тенденцию исследований поляризации. Учитывая, что в катодном процессе получения чистого магния при TEL преобладает реакция выделения водорода, присутствие кислорода оказывает ингибирующее влияние на кинетику этой реакции.Лучшее пассивное состояние в присутствии кислорода достигается за счет ингибирования анодной реакции кислородом (Zhang et al. , 2008). Однако вполне возможно, что другие газы в воздухе также могут способствовать наблюдаемому ингибирующему эффекту.

Рис. 2.10. Сопротивление переносу заряда R t и сопротивление пленки R f чистого магния под тонкими слоями электролита различной толщины в разбавленном щелочном растворе в аэрированных и деаэрированных условиях (Zhang et al., 2008 г.).

Ток электрохимического шума измерялся как ток гальванической связи между двумя идентичными электродами, имеющими одинаковый потенциал. Данные EN записывались мгновенно со временем в течение 12 часов. Каждый набор записей EN, содержащий 8196 точек данных, был записан с интервалом выборки данных 0,25 с. На основе теории дробового шума и стохастической теории измерения EN были количественно проанализированы с использованием функции распределения Вейбулла и Гумбеля соответственно.TEL имел два отличительных эффекта на анодный процесс чистой магниевой коррозии. С одной стороны, замедлилась скорость зарождения ямок. Частота коррозионных событий при TEL значительно снижена по сравнению с таковой в объемном растворе. С другой стороны, вероятность роста ямки была увеличена, а это означает, что метастабильная ямка на чистом магнии имеет более высокую вероятность стать более крупной ямой в течение более короткого промежутка времени, чем в объемном растворе (Zhang et al. , 2008).

Аэрокосмические заклепки - Monroe Aerospace

Самолет, даже если он сделан из лучших материалов и самых прочных частей, будет представлять сомнительную ценность, если эти части не будут прочно скреплены вместе.Для скрепления металлических частей вместе используются несколько методов; они включают клепку, соединение болтами, пайку и сварку. Используемый процесс должен обеспечивать соединение, которое будет таким же прочным, как и соединяемые детали.

Алюминий и его сплавы трудно паять. Чтобы обеспечить хорошее соединение и прочное соединение, алюминиевые детали можно сваривать, скреплять болтами или склепывать вместе. Клепка удовлетворительна с точки зрения прочности и аккуратности, и ее намного проще выполнять, чем сварку. Это наиболее распространенный метод крепления и соединения алюминиевых сплавов в авиастроении и ремонте.

Заклепка - это металлический штифт, используемый для удержания вместе двух или более металлических листов, пластин или кусков материала. При изготовлении заклепки на одном конце образуется головка. Хвостовик заклепки продевается через совпадающие отверстия в двух кусках материала, а затем кончик высаживается, образуя вторую головку, чтобы надежно зажать эти две детали вместе. Вторая головка, сформированная вручную или с помощью пневматического оборудования, называется «цеховой».

Головка магазина действует так же, как гайка на болте.В дополнение к их использованию для соединения секций обшивки самолета, заклепки также используются для соединения секций лонжерона, для удержания секций нервюр на месте, для крепления фитингов к различным частям самолета, а также для скрепления между собой бесчисленных элементов жесткости и других деталей.

Два основных типа заклепок, используемых в самолетах, - это обычные заклепки со сплошным хвостовиком, которые должны приводиться в движение с помощью противооткатной балки, и специальные (глухие) заклепки, которые могут быть установлены там, где невозможно использовать противооткатную балку.

Заклепки со сплошным хвостовиком

Заклепки со сплошным хвостовиком обычно используются в ремонтных работах. Их идентифицируют по типу материала, из которого они сделаны, типу головки, размеру стержня и состоянию закалки. Обозначение типа головки заклепки со сплошным хвостовиком, например, универсальная головка, полукруглая, плоская, потайная головка и головка для жаровни, зависит от формы поперечного сечения головки. Обозначение заклепки и прочность обозначены специальной маркировкой на головке заклепки.

Материал, используемый для большинства авиационных заклепок со сплошным хвостовиком, - это алюминиевый сплав. Прочность и состояние заклепок из алюминиевого сплава обозначаются цифрами и буквами, аналогичными тем, которые приняты для определения прочности и состояния заклепок из алюминия и алюминиевых сплавов. Обычно доступны заклепки 1100, 2017-T, 2024-T, 2117-T и 5056.

Заклепка 1100, которая на 99,45% состоит из алюминия, очень мягкая.Он предназначен для клепки более мягких алюминиевых сплавов, таких как 1100, 3003 и 5052, которые используются для неструктурных деталей (всех деталей, для которых прочность не имеет значения). Заклепка ящиков для карт - хороший пример того, как можно использовать заклепку из алюминиевого сплава 1100.

Заклепка 2117-Т, известная как заклепка поля, чаще, чем какая-либо другая, используется для клепки конструкций из алюминиевого сплава. Полевая заклепка пользуется большим спросом, потому что она готова к использованию в том виде, в каком она была получена, и не требует дополнительной термообработки или отжига.Он также обладает высокой устойчивостью к коррозии.

Заклепки 2017-T и 2024-T используются в конструкциях из алюминиевых сплавов, где требуется большая прочность, чем можно получить с заклепками того же размера 2217-T. Эти заклепки отожжены и должны храниться в холодильнике, пока они не будут забиты. Заклепка 2017-T должна быть забита в течение примерно 1 часа, а заклепка 2024-T - в течение 10-20 минут после извлечения из холодильника.

Заклепка 5056 используется для клепки конструкций из магниевого сплава из-за ее коррозионных свойств в сочетании с магнием.

Заклепки из низкоуглеродистой стали используются для клепки стальных деталей. Заклепки из коррозионно-стойкой стали предназначены для клепки коррозионно-стойких сталей в противопожарных перегородках, кронштейнах выхлопных труб и подобных конструкциях.

Заклепки из монеля используются для клепки никелевых сплавов. В некоторых случаях они могут быть заменены на те, которые сделаны из коррозионно-стойкой стали.

Использование медных заклепок при ремонте самолетов ограничено. Медные заклепки можно использовать только для медных сплавов или неметаллических материалов, таких как кожа.

Заклепка металла - важный фактор в процессе клепки, особенно заклепок из алюминиевого сплава. Заклепки из алюминиевого сплава имеют те же характеристики термообработки, что и заготовка из алюминиевого сплава. Их можно закаливать и отжигать так же, как и алюминий. Заклепка должна быть мягкой или сравнительно мягкой, чтобы можно было сформировать хорошую головку. Заклепки 2017-T и 2024-T отжигаются перед забивкой. С возрастом они твердеют.

Процесс термообработки (отжига) заклепок практически такой же, как и для заготовок.Нужна либо электрическая печь, либо соляная баня, либо баня с горячим маслом. Диапазон термообработки, в зависимости от сплава, составляет от 625 ° F до 950 ° F. Для удобства работы заклепки нагревают в лотке или проволочной корзине. Их закаливают в холодной воде (70 ° F) сразу после термообработки.

Заклепки 2017-T и 2024-T, которые являются заклепками с термической обработкой, начинают затвердевать в течение нескольких минут после воздействия комнатной температуры. Поэтому их следует использовать сразу после закалки или поместить в холодное хранилище.

Наиболее часто используемым средством хранения заклепок, подвергающихся термообработке, при низкой температуре (ниже 32 ° F) является их хранение в электрическом холодильнике. Их называют заклепками «ледяной камеры». При таких условиях хранения они останутся достаточно мягкими для вождения до 2 недель. Любые заклепки, которые не использовались в течение этого времени, следует удалить для повторного нагрева.

Заклепки

Icebox достигают примерно половины своей максимальной прочности примерно через 1 час после вождения и полной прочности примерно за 4 дня.Если заклепки 2017-T выдерживаются при комнатной температуре в течение 1 часа или дольше, их необходимо подвергнуть повторной термической обработке. Это также относится к заклепкам 2024-T, подвергшимся воздействию комнатной температуры в течение более 10 минут.

После того, как заклепка для холодильника была извлечена из холодильника, ее нельзя смешивать с заклепками, находящимися в холодильнике. Если из холодильника извлечено больше заклепок, чем можно использовать за 15 минут, их следует поместить в отдельный контейнер и хранить для повторного нагрева.При правильном выполнении термообработку заклепок можно повторить несколько раз. Правильное время и температура нагрева:

Большинство металлов и, следовательно, авиационные заклепки подвержены коррозии. Коррозия может быть результатом местных климатических условий или используемого производственного процесса. Он сводится к минимуму за счет использования металлов, которые обладают высокой устойчивостью к коррозии и имеют правильное соотношение прочности и веса.

Черные металлы, находящиеся в контакте с влажным соленым воздухом, будут ржаветь, если не будут должным образом защищены.Цветные металлы, не содержащие железа, не ржавеют, но имеет место аналогичный процесс, известный как коррозия. Соль во влажном воздухе (находящемся в прибрежных районах) разрушает алюминиевые сплавы. Обычно проверяют заклепки самолета, который эксплуатировался вблизи соленой воды, и обнаруживают, что они сильно корродированы.

Если медная заклепка вставляется в конструкцию из алюминиевого сплава, два разнородных металла вступают в контакт друг с другом. Помните, что все металлы обладают небольшим электрическим потенциалом.Разнородные металлы, контактирующие друг с другом в присутствии влаги, вызывают электрический ток, протекающий между ними, и образование химических побочных продуктов. В основном это приводит к порче одного из металлов.

Некоторые алюминиевые сплавы вступают в реакцию друг с другом, поэтому их следует рассматривать как разнородные металлы. Обычно используемые алюминиевые сплавы можно разделить на две группы.

Члены в группе A или группе B могут рассматриваться как похожие друг на друга и не будут реагировать на других в той же группе.Однако коррозия будет иметь место, если какой-либо металл группы A вступит в контакт с металлом группы B в присутствии влаги.

По возможности избегайте использования разнородных металлов. Их несовместимость - фактор, который учитывался при принятии стандартов AN. Чтобы соответствовать стандартам AN, производители должны нанести на заклепки защитное покрытие. Это может быть хромат цинка, металлический спрей или анодированная отделка.

Защитное покрытие заклепки определяется по цвету.Заклепка, покрытая хроматом цинка, имеет желтый цвет, анодированная поверхность - жемчужно-серый цвет, а заклепка с металлическим напылением идентифицируется по серебристо-серому цвету. Если возникает ситуация, при которой необходимо нанести защитное покрытие на работу, покрасьте заклепку хроматом цинка перед ее использованием и еще раз после забивки.

Идентификационный номер

Маркировка на головках заклепок используется для классификации их характеристик. Эти отметки могут быть либо приподнятым соском, двумя приподнятыми сосками, ямочкой, парой выпуклых черточек, поднятым крестом, единственным треугольником или выпуклой чертой; некоторые другие головы не имеют маркировки.

Различные маркировки указывают на состав заготовки для заклепок. Как объяснялось ранее, заклепки имеют разные цвета для обозначения защитного покрытия поверхности, используемого производителями.

Заклепки с круглой головкой используются внутри самолета, за исключением случаев, когда требуется зазор для соседних элементов. Заклепка с полукруглой головкой имеет глубокую закругленную верхнюю поверхность. Головка достаточно велика, чтобы укрепить лист вокруг отверстия и в то же время обеспечить сопротивление натяжению.

Заклепка с плоской головкой, как и заклепка с полукруглой головкой, используется во внутренних конструкциях. Он используется там, где требуется максимальная прочность и где нет достаточного зазора для использования заклепки с полукруглой головкой. Он редко используется на внешних поверхностях. Заклепка с головкой для жаровни имеет головку большого диаметра, что делает ее особенно удобной для клепки тонкого листового материала (кожи). Заклепка с головкой жаровни оказывает лишь небольшое сопротивление потоку воздуха, и из-за этого фактора она часто используется для заклепки обшивки на внешних поверхностях, особенно на кормовых частях фюзеляжа и оперения.Он используется для клепки тонких листов, подверженных воздействию скользящей струи. Также изготавливается модифицированная заклепка для жаровни; это просто жаровня уменьшенного диаметра.

Заклепка с универсальной головкой представляет собой комбинацию головки с полукруглой головкой, плоской головки и жаровни. Применяется в авиастроении и ремонте как внутри, так и снаружи помещений. Если необходима замена заклепок с выступающей головкой - заклепки с круглой головкой, плоской головкой или жаровней - их можно заменить на заклепки с универсальной головкой.

Заклепка с потайной головкой имеет плоскую вершину и скошена по направлению к стержню, так что она входит в потайное отверстие или отверстие с ямочкой и заподлицо с поверхностью материала. Угол наклона головы может варьироваться от 78 ° до 120 °. Заклепка 100 ° - наиболее часто используемый тип. Эти заклепки используются для крепления листов, поверх которых должны подходить другие листы. Они также используются на внешних поверхностях самолета, поскольку они оказывают лишь небольшое сопротивление потоку скольжения и помогают минимизировать турбулентный поток воздуха.

Маркировка на головках заклепок указывает материал, из которого они сделаны, и, следовательно, их прочность. Хотя плоской головкой обозначены три материала, их различие можно различить по цвету. 1100 - цвет алюминия; низкоуглеродистая сталь - типичный цвет стали; а медная заклепка - медного цвета. Любая маркировка головы может появиться на любом стиле головы из того же материала.

Каждый тип заклепки идентифицируется номером детали, чтобы пользователь мог выбрать правильную заклепку для работы.Тип головки заклепки обозначается стандартными номерами AN или MS. Выбранные числа расположены последовательно, и каждая серия представляет определенный тип головы. Наиболее распространенные числа и типы голов, которые они представляют:

AN426 или MS20426 - заклепки с потайной головкой (100 °).
AN430 или MS20430 - заклепки с полукруглой головкой.
AN441 - заклепки с плоской головкой.
АН456 - заклепки головные жаровни.
AN470 или MS20470 - заклепки с универсальной головкой.

К номеру детали также добавляются буквы и цифры. Буквы обозначают состав сплава; номера, диаметр и длина заклепки. Обычно для обозначения сплава используются следующие буквы:

.

А - Алюминиевый сплав состава 1100 или 3003.
АД - Алюминиевый сплав, состав 2117-Т.
D - Алюминиевый сплав, состав 2017-Т.
DD - Алюминиевый сплав, состав 2024-Т.
Б - Алюминиевый сплав, состав 5056.
C - Медь.
М - Монель.

Отсутствие буквы после номера стандарта AN указывает на то, что заклепка изготовлена ​​из низкоуглеродистой стали.

Первое число после букв состава материала обозначает диаметр стержня заклепки в 32-х долях дюйма. Примеры: 3, 3/32; 5, 5/32; пр.

Последние числа, отделенные тире от предыдущего числа, обозначают длину стержня заклепки в 16-х долях дюйма.Примеры: 3, 3/16; 7, 7/16; 11, 11 / 16с.

Пример идентификационной маркировки заклепки:

AN470AD3-5 - полный номер детали.
AN - стандартный номер ВВС-ВМФ.
470 - заклепка с универсальной головкой.
АД - алюминиевый сплав 2117-Т.
3 - 3/32 дюйма в диаметре.
5 - 5/16 длины.

Специальные (слепые) заклепки

На самолете есть много мест, где доступ к обеим сторонам заклепанной конструкции или конструктивной части невозможен, или где ограниченное пространство не позволяет использовать противооткатную балку. Кроме того, при креплении многих неструктурных деталей, таких как внутренняя мебель самолета, полы, антиобледенительные ботинки и т.п., не требуется полная прочность заклепок со сплошным стержнем.

Для использования в таких местах были разработаны специальные заклепки, которые можно откинуть спереди.Иногда они легче заклепок со сплошным стержнем, но при этом достаточно прочные для предполагаемого использования. Эти заклепки производятся несколькими производителями и обладают уникальными характеристиками, требующими специальных монтажных инструментов, специальных процедур установки и специальных процедур снятия. Именно поэтому их называют специальными заклепками. Поскольку эти заклепки часто вставляются в местах, где одна головка (обычно головка магазина) не видна, их также называют глухими заклепками.

Заклепки с механическим расширением

Здесь будут обсуждаться два класса заклепок с механическим расширением:

(1) Неструктурное строительство

(а) Самозаклепочные (фрикционные) заклепки
(b) Заклепки протяжные

(2) Механический замок, разрыв заподлицо, самозаклепочные заклепки.

Самовключающийся

Самозаклепочные (фрикционные) глухие заклепки производятся несколькими компаниями: ко всем из них применима одна и та же общая базовая информация об их изготовлении, составе, использовании, выборе, установке, проверке и снятии.

Самозаклепочные заклепки (фрикционная блокировка) изготавливаются из двух частей: головки заклепки с полым стержнем или втулкой и стержня, который проходит через полый стержень.

Несколько событий в их правильной последовательности происходят, когда тянущее усилие прилагается к стержню заклепки: (1) стержень втягивается в стержень заклепки; (2) оправка стержня заставляет стержень заклепки расширяться; и (3) когда трение (или давление тянущего действия) становится достаточно большим, это приведет к защелкиванию штока в канавке для отрыва на штоке. Часть заглушки (нижний конец стержня) удерживается в хвостовике заклепки, что придает заклепке гораздо большую прочность на сдвиг, чем можно было бы получить от полой заклепки.

Самозаклепочные заклепки (фрикционная блокировка) изготавливаются с двумя распространенными типами головок: (1) с выступающей головкой, подобной MS20470 или универсальной головке, и (2) с потайной головкой на 100 °. Другие стили доступны у некоторых производителей.

Стержень самозаклепочной заклепки (фрикционная блокировка) может иметь узел или выступ в верхней части или может иметь зубчатую часть.

Самозаклепочные (фрикционные) заклепки изготавливаются из нескольких материалов.Заклепки доступны в следующих сочетаниях материалов: стержень из алюминиевого сплава 2017 и втулка из алюминиевого сплава 2117; шток 2017 из алюминиевого сплава и втулка из алюминиевого сплава 5056; и стержневая сталь и сталь втулки.

Самозаклепочные (фрикционные) заклепки сконструированы таким образом, что для их установки требуется только один человек; нет необходимости, чтобы работа была доступна с обеих сторон. Сила тяги стержня заклепки такова, что всегда можно гарантировать равномерную работу. Поскольку нет необходимости иметь доступ к противоположной стороне изделия, можно использовать самозаклепочные заклепки (фрикционные заклепки) для крепления узлов к полым трубам, гофрированному листу, полым коробкам и т. Д.Поскольку для установки заклепки не требуется ударное усилие, ее можно использовать для крепления узлов к фанере или пластику.

Факторы, которые следует учитывать при выборе правильной заклепки для установки: (1) место установки, (2) состав склеиваемого материала, (3) толщина склеиваемого материала и (4) желаемая прочность.
Если заклепка должна быть установлена ​​на аэродинамически гладкой поверхности или если требуется зазор для сборки, следует выбирать заклепки с потайной головкой.В других областях, где зазор или гладкость не имеют значения, можно использовать заклепку с выступающей головкой.

Состав материала стержня заклепки будет зависеть от типа склепываемого материала. Заклепки с хвостовиком из алюминиевого сплава 2117 можно использовать с большинством алюминиевых сплавов. Заклепки с хвостовиком из алюминиевого сплава 5056 следует использовать, если склепываемый материал изготовлен из магния. Для клепочных узлов, изготовленных из стали, всегда следует выбирать стальные заклепки.

Толщина склеиваемого материала определяет общую длину стержня заклепки.Как правило, стержень заклепки должен выходить за пределы толщины материала примерно на 3/64 - 1/8 дюйма, прежде чем стержень будет вытянут.

Заклепки сквозные

Заклепки сквозные глухие производятся несколькими компаниями; Ко всем из них применима одна и та же общая базовая информация об их изготовлении, составе, использовании, выборе, установке, проверке и удалении.

Проходные заклепки состоят из двух частей: головки заклепки с полым стержнем или втулкой и стержня, который проходит через полый стержень.

Несколько событий в их правильной последовательности происходят, когда тянущее усилие прилагается к стержню заклепки: (1) стержень протягивается через стержень заклепки; (2) часть стержня оправки заставляет стержень расширяться, образуя глухую головку и заполняя отверстие.

Проходные заклепки

изготавливаются с двумя распространенными типами головок: (1) с выступающей головкой, аналогичной MS20470 или универсальной головкой, и (2) с потайной головкой на 100 °. Другие стили доступны у некоторых производителей.

Проходные заклепки изготавливаются из нескольких материалов. Ниже приведены наиболее часто используемые: алюминиевый сплав 2117-Т4, алюминиевый сплав 5056, монель.

Проходные заклепки сконструированы таким образом, что для их установки требуется только один человек; нет необходимости, чтобы работа была доступна с обеих сторон.

Факторы, которые следует учитывать при выборе правильной заклепки для установки: (1) место установки, (2) состав склеиваемого материала, (3) толщина склеиваемого материала и (4) желаемая прочность.

Толщина склеиваемого материала определяет общую длину стержня заклепки. Как правило, стержень заклепки должен выходить за пределы толщины материала примерно на 3/64 - 1/8 дюйма, прежде чем стержень будет вытянут.

Каждая компания, производящая сквозные заклепки, имеет кодовый номер, чтобы помочь пользователям получить правильную заклепку для диапазона захвата конкретной установки. Кроме того, номера MS используются для идентификации.Цифры похожи на те, что показаны на предыдущей странице.

Самозаклепочные заклепки (с механической блокировкой) похожи на самозаклепочные (фрикционные) заклепки, за исключением того, как стержень удерживается во втулке заклепки. Этот тип заклепок имеет стопорное кольцо с принудительной механической фиксацией для противодействия вибрациям, которые вызывают ослабление фрикционных заклепок и их возможное выпадение. Кроме того, шток заклепки с механической блокировкой отламывается заподлицо с головкой и обычно не требует дополнительной обрезки штока при правильной установке.Самозаклепочные заклепки (с механической блокировкой) обладают всеми прочностными характеристиками заклепок со сплошным стержнем и в большинстве случаев могут быть заменены заклепкой на заклепку.

Заклепки Cherrylock с луковицей

Большая глухая головка этой застежки ввела слово «лампочка» в терминологию глухих заклепок. В сочетании с уникальным остаточным предварительным натягом, обусловленным высокой нагрузкой на разрыв штока, доказанная усталостная прочность делает эту заклепку единственной глухой заклепкой, конструктивно взаимозаменяемой с твердыми заклепками.

Заклепки Wiredraw Cherrylock

Большой выбор размеров, материалов и уровней прочности. Эта застежка особенно подходит для герметизации соединений и стыков, требующих чрезмерного натяжения листа.

Заклепки Huck с механическим замком

Самозаклепочные заклепки (с механической блокировкой) изготавливаются из двух частей - головки и стержня (включая коническое углубление и стопорное кольцо в головке) и зубчатого стержня, проходящего через стержень.В отличие от фрикционной стопорной заклепки, механическая стопорная заклепка имеет стопорное кольцо, которое образует надежный фиксатор для удержания стержня в стержне заклепки. Этот воротник устанавливается на место во время установки заклепки.

Материал

Самозаклепочные заклепки

изготавливаются с гильзами (хвостовиками) из алюминиевых сплавов 2017 и 5056, монеля или нержавеющей стали.

Самозаклепочная заклепка с механическим замком может использоваться в тех же приложениях, что и заклепка с фрикционным замком.Кроме того, из-за большей способности удерживать шток рекомендуется установка в зонах, подверженных значительной вибрации.

При выборе механической стопорной заклепки должны соблюдаться те же общие требования, что и для фрикционной стопорной заклепки. Состав соединяемого материала определяет состав гильзы заклепки, например, заклепки из алюминиевого сплава 2017 для большинства алюминиевых сплавов и алюминиевые заклепки 5056 для магния.

Форма и функции могут незначительно отличаться в зависимости от типа заклепок, а особенности должны быть получены у производителей.

Стили голов

Самозакрывающиеся глухие заклепки с механической блокировкой доступны с несколькими типами головок в зависимости от требований к установке.

Диаметр

Диаметр хвостовика измеряется с шагом 1/32 дюйма и обычно обозначается первой чертой: диаметр 3/32 = -3; 1/8 диаметра = -4; и т.д. Доступны как номинальный, так и увеличенный диаметр 1/64 дюйма.
Длина рукоятки

Длина захвата означает максимальную общую толщину склеиваемого листа и измеряется в 1/6 дюйма. Обычно это обозначается вторым тире. Если не указано иное, для большинства глухих заклепок длина захвата (максимальный захват) указана на головке заклепки, а общий диапазон захвата составляет 1/16 дюйма.

Чтобы определить, какую заклепку следует использовать, измерьте толщину материала с помощью измерительного прибора для захвата (можно приобрести у производителей заклепок).

Толщина склеиваемого материала определяет общую длину стержня заклепки. Как правило, стержень заклепки должен выходить за пределы толщины материала примерно на 3/64 - 1/8 дюйма, прежде чем стержень будет вытянут.

Идентификация заклепки

Каждая компания, производящая самозаклепочные заклепки (фрикционные заклепки), имеет кодовый номер, который помогает пользователям получить правильную заклепку для диапазона захвата или толщины материала конкретной установки.Кроме того, номера MS используются для идентификации.

Заклепки

Это торговое название полой глухой заклепки из алюминиевого сплава 6053 с расточкой и внутренней резьбой. Заклепка может быть установлена ​​одним человеком с помощью специального инструмента, который накручивает заклепку на глухую сторону материала. Заклепочная гайка навинчивается на оправку высадочного инструмента и вставляется в отверстие для заклепки. Головной инструмент держится под прямым углом к ​​материалу, рукоятка сжимается, а рукоятка оправки поворачивается по часовой стрелке после каждого хода.Продолжайте сжимать рукоятку и поворачивать рукоятку оправки проходческого инструмента до тех пор, пока не почувствуете сильное сопротивление, указывающее на то, что заклепка установлена.

Заклепка используется в основном как гайка и для крепления противообледенительных башмаков к передним кромкам крыльев. Его можно использовать как заклепку во второстепенных конструкциях или для крепления аксессуаров, таких как кронштейны, инструменты или звукоизоляционные материалы.

Заклепки изготавливаются с двумя типами головок, каждая с двумя концами; плоская головка с открытым или закрытым концом и потайная головка с открытым или закрытым концом.Все заклепочные гайки, за исключением утопленных с тонкой головкой, доступны с маленькими выступами (ключами), прикрепленными к головке, или без них, чтобы заклепка не поворачивалась. Заклепочные гайки с шпонкой используются в качестве гайки, а заклепки без шпонок используются для ремонта прямой глухой заклепкой, где не действуют крутящие нагрузки. При установке заклепочных гаек со шпонками требуется фреза для шпоночных пазов.

Ривнут с потайной головкой изготавливается с двумя разными углами наклона головки; 100 ° с толщиной головки 0,048 и 0,063 дюйма и 115 ° с толщиной 0.Толщина головки 063 дюйма. Каждый из этих стилей головы выпускается трех размеров: 6-32, 8-32 и 10-32. Эти числа представляют размер крепежного винта резьбы на внутренней стороне заклепки. Фактические внешние диаметры хвостовиков составляют 3/16 дюйма для размера 6-32, 7/32 дюйма для размера 8-32 и 1/4 дюйма для размера 10-32.

Заклепочные гайки с открытым концом являются наиболее широко используемыми и по возможности рекомендуются по сравнению с заклепками. Однако заклепочные гайки следует использовать в герметичных отсеках.

Заклепки производятся с шестью диапазонами захвата. Минимальная длина рукоятки обозначается плоской головкой, а следующая по величине длина рукоятки - одной радиальной штриховой меткой на головке. Каждый последующий диапазон захвата обозначается дополнительной радиальной штриховой меткой, пока пять знаков не укажут максимальный диапазон.

Некоторые коды номеров деталей состоят из «6», «8» или «10», «тире» и еще двух или трех цифр. В некоторых тире заменяется буквами «К» или «КБ».Первая цифра указывает размер крепежного винта резьбы, а последние две или три цифры указывают максимальную длину захвата в тысячных долях дюйма. Штрих между цифрами означает, что Rivnut имеет открытый конец и не требует ключа; буква «B» вместо тире означает, что у него закрытый конец и без ключа; «K» означает, что это открытый конец и имеет ключ; а «KB» указывает, что у него есть закрытый конец и ключ. Если последние два или три числа делятся на пять, у ривнута плоская головка; если они не делятся на пять, у ривнута потайная головка.

Пример кода номера детали:

10 КБ 106
10 = длина ручки.
KB = Закрытый конец и ключ.
106 = Размер винта и резьбы.
Укроп Лок-Скрус и Укроп Лок-Заклепка

Укроп «Лок-Скру» и «Лок-Заклепка» - торговые наименования заклепок с внутренней резьбой. Они используются для слепого крепления таких аксессуаров, как обтекатели, галтели, крышки люков, дверные и оконные рамы, панели пола и т.п.Лок-Скрус и Лок-Заклепка похожи на Ривнут по внешнему виду и применению; однако они состоят из двух частей и требуют большего зазора на глухой стороне, чем заклепка для размещения ствола.

Lok-Rivet и Lok-Skru похожи по конструкции, за исключением того, что Lok-Skru имеет внутреннюю резьбу для крепления аксессуара с помощью крепежного винта, тогда как Lok-Rivet не имеет резьбы и может использоваться только как заклепка. Поскольку и Lok-Skrus, и Lok-Rivets устанавливаются одинаково, следующие обсуждения для Lok-Skru также применимы к Lok-Rivet.

Основными частями Лок-Скру являются ствол, головка и крепежный винт. Ствол изготовлен из алюминиевого сплава и бывает закрытым или открытым. Головка изготовлена ​​из алюминиевого сплава или стали, а крепежный винт - из стали. Все стальные детали покрыты кадмием, а все алюминиевые детали анодированы для защиты от коррозии. При установке ствол навинчивается на голову и захватывает металл с глухой стороны. Затем при необходимости вставляется крепежный винт.Есть два типа головок: плоская и потайная. Lok-Skru имеет резьбу для винтов 7-32, 8-32, 10-32 или 10-24, а диаметр варьируется от 0,230 дюйма для винтов 6-32 до 0,292 дюйма для винтов 10-32. Диапазон захвата варьируется от 0,010 дюйма до 0,225 дюйма.
Deutsch Rivets

Эта заклепка представляет собой высокопрочную глухую заклепку, используемую на последних моделях самолетов. Он имеет минимальную прочность на сдвиг 75 000 фунтов на квадратный дюйм и может быть установлен одним человеком. Заклепка Deutsch состоит из двух частей: втулки из нержавеющей стали и ведущего пальца из закаленной стали.Штифт и втулка покрыты смазкой и ингибитором коррозии.

Заклепка Deutsch доступна в диаметрах 3/16, 1/4 или 3/8 дюйма. Длина рукоятки этой заклепки составляет от 3/16 до 1 дюйма. При установке заклепки допускается некоторое изменение длины захвата; например, заклепка с длиной захвата 3/16 дюйма может использоваться, когда общая толщина материалов составляет от 0,198 до 0,228 дюйма.

Для заклепки Deutsch используется обычный молоток или пневматический заклепочный пистолет и набор с плоской головкой.Заклепка вставляется в предварительно просверленное отверстие, а затем штифт вбивается во втулку. Приводное действие заставляет штифт оказывать давление на втулку и выталкивает стороны втулки. Это растяжение образует головку на конце заклепки и обеспечивает надежное закрепление. Выступ на вершине головки заклепки фиксирует штифт в заклепке при нанесении последних нескольких ударов.

Штифтовые (высокопрочные) заклепки классифицируются как специальные заклепки, но не глухого типа.Для установки заклепки этого типа необходим доступ к обеим сторонам материала. Штифтовые заклепки имеют ту же прочность на сдвиг, что и болты равного диаметра, составляют около 40 процентов веса болта и требуют лишь пятой части времени для установки, чем комбинация болта, гайки и шайбы. Они примерно в три раза прочнее заклепок со сплошным стержнем.

Штифтовые заклепки представляют собой болты без резьбы. Штифт имеет головку на одном конце и проточку по окружности на другом.Металлический хомут обжимается на конце с канавками, обеспечивая плотную и плотную посадку.

Штифтовые заклепки изготавливаются из различных материалов, но их следует использовать только для сдвига. Их нельзя использовать, если длина рукоятки меньше диаметра стержня.

Номера деталей для штифтовых заклепок можно интерпретировать как диаметр и длину захвата отдельных заклепок. Типичная разбивка по артикулу:

NAS 177 - 14 - 17
NAS = Национальный авиационный стандарт.
177 = Заклепка с потайной головкой 100 °. OR 178 = заклепка с плоской головкой
14 = Номинальный диаметр в 32-х долях дюйма.
17 = максимальная длина рукоятки в 16-х долях дюйма.

Высокоточная алюминиевая плита || КОБЕ СТАЛЬ, ООО.


Разметка для обозначения направления качения
(Щелкните изображение, чтобы увеличить.)

5083 может похвастаться самой высокой прочностью даже среди нетермообрабатываемых сплавов и представляет собой алюминиевый сплав серии 5000 с исключительными свойствами коррозионной стойкости и свариваемостью.
ALHIGHCE ™ -83 - это сверхточная пластина из алюминиевого сплава 5083, разработанная для удовлетворения потребностей клиентов. для снижения остаточного напряжения, улучшения качества поверхности и превосходной точности толщины и плоскостности поверхности.
ALHIGHCE ™ -83 помогает снизить затраты клиентов.

Брошюры

Характеристики

  • Улучшенные производственные процессы обеспечивают повышенную плоскостность!
  • Превосходная технология прокатки обеспечивает прибл.1/5 стандартной точности JIS по толщине!
  • Уникальный процесс термообработки значительно снижает внутреннее остаточное напряжение!
  • Поверхность каждой отдельной пластины тщательно проверяется, чтобы гарантировать высокое качество с обеих сторон!

Приложения

Конструкционные материалы, оборудование для производства полупроводников, оборудование для производства ЖК-дисплеев, оборудование для производства солнечных панелей, роботы, медицинское оборудование, оборудование открытого доступа, оптическое оборудование, различные формы, инструменты и т. Д.

Высокотемпературные характеристики

Сравнение высокотемпературных характеристик (предел прочности)

Сравнение высокотемпературных характеристик (Proof Stress)

* Щелкните изображение, чтобы увеличить.

Качество / Очистка / Состав

A5083P-O

(Единица: вес /%)

Si Fe Cu млн мг Cr Zn Ti Al
≤0.40 ≤0,40 ≤0,10 0,40–1,0 4,0–4,9 0,05–0,25 ≤0,25 ≤0,15 остаток

Точность толщины

(Единицы: мм)

Толщина 4 <- <6 6 <-≤12 12 <-≤15 15 <-≤20 20 <-≤30
ALHIGHCE ™ -83 Допуск ± 0.06 ± 0,09 ± 0,12 ± 0,15 ± 0,20

Каталожный номер (единица измерения: мм)

Толщина 4 5 6 6 <-≤8 8 <-≤11 12 12 <-≤16 16 <-≤20 20 <-≤22 22 <-≤29 30
ALJADE ™ -83 Допуск ± 0.08 ± 0,10 ± 0,12 ± 0,16 ± 0,30 ± 0,40
Допуск JIS ± 0,35 ± 0,45 ± 0,50 ± 0,60 ± 0,70 ± 0,80 ± 0,90 ± 1,0
Толщина 30 <-≤35 35 <-≤40 40 <-≤50
ALJADE ™ -83 Допуск ± 0.50
Допуск JIS ± 1,0 ± 1,1 ± 1,3

Плоскостность поверхности

ALHIGHCE ™ -83
Толщина 4-30 мм 0,4 мм или меньше / M

Механические свойства (типичные значения)

Толщина (мм) Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 ) Предел текучести (Н / мм 2 ) Относительное удлинение (%)
4 <-≤30 321 160 22

Размер продукта

(Единицы: мм)

Толщина Ширина × Длина
4-30 1,250 × 2,500
1,525 × 3,050

Отдел продаж плоского алюминиевого проката

Производство стали и алюминия

Kobe Steel, Ltd.

Токио ТЕЛ: + 81-3-5739-6444
Осака ТЕЛ: + 81-6-6206-6674

ALHIGHCE ™ - это высокоточная пластина из алюминиевого сплава 5052, предназначенная для...

  • Высокопрочная сверхточная пластина из алюминиевого сплава для прецизионной обработки ALHIGHCE ™ -83

5083 может похвастаться высочайшей прочностью даже среди нетермообрабатываемых сплавов и ...

ALJADE ™ представляет собой пластину из высокоточного алюминиевого сплава 5052 с ...

5083 может похвастаться самой высокой прочностью даже среди нетермообрабатываемых сплавов и представляет собой калибр...

Требуется Adobe Reader

Adobe Reader требуется для просмотра файла PDF.
Щелкните баннер ниже, чтобы загрузить Adobe Reader.

.