Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Алюминий – это серебристо-белый металл, характеризуемый высокой стойкостью против коррозии, малым показателем плотности, отличной пластичностью, хорошей электропроводностью, достаточно высокой теплопроводностью (ее показатель уступает только теплопроводности меди, золота и серебра). Механизм защиты металла от коррозионных явлений обусловлен тем, что он очень быстро окисляется на воздухе с формированием Al2O3 – оксидной пленки, способной впоследствии эффективно защищать алюминиевые изделия от ржавчины, причем в самых разных средах.

При контакте с продуктами питания металл сохраняет нейтральные свойства, он обладает устойчивостью к большинству кислот органического происхождения и даже к азотной концентрированной кислоте. Кроме того, он великолепно обрабатывается давлением, что дает возможность изготавливать широкий ассортимент разнообразных конструкций из алюминиевого проката.

 Чтобы придать материалу те или иные специальные характеристики, а также усилить первоначальные свойства, его легируют разными элементами (магнием, медью, цинком, кремнием, марганцем).Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Рекомендуем ознакомиться

Все алюминиевые сплавы принято подразделять на деформируемые (из них изготавливают поковки и прокат) и литейные (изготовление отливок). Так как мы описываемым алюминиевый прокат (а горячекатаный лист является именно прокатом), нас интересуют композиции первого вида. Их химический состав регламентируется Государственными стандартами 1131 и 4784–97.
По типу упрочнения такие сплавы делят на термоупрочняемые и упрочняемые давлением. Однако чаще применяется другая их классификация, которая базируется на основных характеристиках сплавов. Термоупрочняемые, согласно таковой, могут быть:

  • жаропрочными: АК4, АК4–1, Д20, 1201;
  • высокопрочными: В93 и В95;
  • высокопластичными средней прочности: АД33, АД31 и АД35 (их называют – авиали, они легируются системой «алюминий-магний-кремний»);
  • свариваемыми со стандартным показателем прочности: 1925 и 1915;
  • нормальной прочности (дюрали): Д16, Д1 и Д18 (система легирования – «алюминий-медь-магний»);
  • ковочными: АК8 и АК6.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения
Нетермонеупрочняемые же, характеризующиеся стойкостью против коррозии и хорошей свариваемостью, бывают двух видов:

  • высокопластичными со средней прочностью (магналии): АМг1, АМг6, АМг2 и другие;
  • высокопластичными с низкой прочностью: Д12 и АМц – легированы алюминием и магнием; АД1 и АД0 – без легирования (так называемый «технический алюминий»).

В настоящее время такие листы изготавливают в соответствии с ГОСТ 21631–76 и делят по сферам использования и свойствам на несколько типов:Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

  • Кислотостойкие: применяются для производства баков для топлива, сварных емкостей и некоторых иных элементов самолетов, что обусловлено их хорошей свариваемостью и отличной коррозионной стойкостью. Изготавливается кислотостойкий лист алюминиевый плоский из сплавов марок АМг (2, 3, 5 и 6), которые легируются марганцем и магнием. Также подобные легкодеформируемые и повышеннопластичные изделия применяются для выпуска заклепок, рам и радиаторов транспортных средств.
  • Технические: превосходный отделочный и изоляционный материал, использование которого считается экономически выгодным за счет высокой гибкости и малой массы листов.
  • Гладкие перфорированные: предназначены для строительной области (решетки воздуховодов, декоративные интерьерные детали, усиление гипсокартонных углов бытовых конструкций). Перфорированные изделия могут иметь прямоугольные, круглые или ромбовидные отверстия, получаемые на специальных прессах координатно-пробивного типа.
  • Пищевые: для производства листа используются отожженные, полунагартованные и нагартованные (холоднодеформированные с целью упрочнения материала) сплавы (А5М, А5Н2, А5Н), а также первичный алюминий А7 либо АД0, который не подвергается термической обработке. Подобные листы обладают повышенной гигиеничностью, в них отсутствуют любые примеси и легирующие элементы.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Толщина готового проката варьируется от 0,3–2 мм (тонкий алюминиевый лист) до 10,5 мм (алюминиевые плиты), ширина – от 500 до 2000 мм, длина – от 2 до 7,2 м.

Отдельно стоит сказать о гофрированных листах из алюминия (их еще именуют профилированными), с помощью которых обустраивают кровли, отличающиеся замечательными эксплуатационными свойствами и долговечностью. Достоинства профилированных изделий:

  • Малый вес листов подходит для тех случаев, когда производится реконструкция сооружений старых годов постройки. Подобные здания не всегда способны выдержать серьезные нагрузки, поэтому замены легким гофрированным листам для них просто-напросто нет.
  • Возможность использования конструкций для крыш многоэтажных домов и одноэтажных частных зданий.
  • Гибкость. Это свойство изделий из алюминиевых сплавов дает возможность проводить работы на кровлях, отличающихся особо сложным дизайном.
  • Простота монтажа. Определенные профессиональные навыки для работы с листами, конечно же, необходимы, но освоить их совсем не сложно.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения
Сейчас также применяются анодированные листы из алюминия, которые могут иметь матовую, зеркальную либо полуматовую поверхность. Для выпуска различных бытовых приборов, жалюзи для окон, растровых осветительных приборов, деталей декора жилых помещений, солнечных батарей обычно используется аланод – лист с зеркальной поверхностью. Он характеризуется большими светоотражающими возможностями, что и обуславливает сферу его применения.

  • Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Под анодированием понимают относительно простую электрохимическую процедуру формирования на алюминиевой поверхности оксидной защитной пленки кристаллической структуры. Необходимость в создании такой дополнительной пленки вызвана тем, что образовывающаяся самопроизвольно «защита» алюминия при комнатной температуре обладает достаточно аморфной структурой и малой толщиной. По этой причине указанные выше алюминиевые изделия не получается изготовить из материала со стандартными свойствами.

Процесс изготовления листов из алюминиевых сплавов разного вида состоит из нескольких этапов: горячая деформация; холодная деформация (прокатка либо волочение).

Требуемую форму и заданные размеры листа получить легко, так как алюминий за счет своей пластичности превосходно обрабатывается в процессе холодной деформации.

Конечный продукт не должен содержать надрывов, пузырей, трещин, коррозионных отметин, а делится он на следующие виды:

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

  • плакированные листы (плакировка бывает утолщенной и нормальной) и неплакированные;
  • естественно или искусственно состаренные и закаленные нагартованные;
  • без термообработки;
  • отожженные;
  • полунагартованные;
  • нагартованные, прошедшие закалку, а также старение (естественное).

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения
Дополнительно листы из алюминия классифицируются по:

  • точности производства: нормальная точность по основным показателям (длина, ширина, толщина); повышенная точность по 1, 2 либо всем этим показателям;
  • качеству отделки: обычные, высокой и повышенной отделке.

Источник: http://tutmet.ru/aljuminievyj-list-gost-proizvodstvo.html

Особенности и сферы применения алюминиевых сплавов

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.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

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.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

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.
Читайте также:  Врезка в трубу водопровода: способы врезки, порядок осуществления

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.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы примененияСпрессованные 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.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

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.

Алюминий. Сплавы алюминия. Алюминиевые рамы для велосипеда. 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.

Источник: https://metalloy.ru/splavy/alyuminievye

Алюминиевые сплавы — марки, свойства и применение

Алюминий — серебристо-белый легкий парамагнитный металл. Впервые получен физиком из Дании Гансом Эрстедом в 1825 году. В периодической системе Д. И. Менделеева имеет номер 13 и символ Al, атомная масса равна 26,98.

Производство алюминия

Для производства алюминия используют бокситы — это горная порода, которая содержит гидраты оксида алюминия. Мировые запасы бокситов почти не ограничены и несоизмеримы с динамикой спроса.

Боксит дробят, измельчают и сушат. Получившуюся массу сначала нагревают паром, а затем обрабатывают щелочью — в щелочной раствор переходит большая часть оксида алюминия. После этого раствор длительно перемешивают.

На этапе электролиза глинозем подвергают воздействию электрического тока силой до 400 кА. Это позволяет разрушить связь между атомами кислорода и алюминия, в результате чего остается только жидкий металл.

После этого алюминий отливают в слитки или добавляют к нему различные элементы для создания алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы

Наиболее распространенные элементы в составе алюминиевых сплавов — медь, марганец, магний, цинк и кремний. Реже встречаются сплавы с титаном, бериллием, цирконием и литием.

Алюминиевые сплавы условно разделяют на две группы: литейные и деформируемые.

Для изготовления литейных сплавов расплавленный алюминий заливают в литейную форму, которая соответствует конфигурации получаемого изделия. Эти сплавы часто содержат значительные примеси кремния для улучшения литейных свойств.

Деформируемые сплавы сначала разливают в слитки, а затем придают им нужную форму.

Происходит это несколькими способами в зависимости от вида продукта:

  1. Прокаткой, если необходимо получить листы и фольгу.
  2. Прессованием, если нужно получить профили, трубы и прутки.
  3. Формовкой, чтобы получить сложные формы полуфабрикатов.
  4. Ковкой, если требуется получить сложные формы с повышенными механическими свойствами.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Марки алюминиевых сплавов

Для маркировки алюминиевых сплавов согласно ГОСТ 4784-97 пользуются буквенно-цифровой системой, в которой:

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

После первого набора символов указывается номер марки сплава, а следом за номером — буква, которая обозначает его состояние:

  • М — сплав после отжига (мягкий);
  • Т — после закалки и естественного старения;
  • А — плакированный (нанесен чистый слой алюминия);
  • Н — нагартованный;
  • П — полунагартованный.

Виды и свойства алюминиевых сплавов

Алюминиево-магниевые сплавы

Эти пластичные сплавы обладают хорошей свариваемостью, коррозийной стойкостью и высоким уровнем усталостной прочности.

В алюминиево-магниевых сплавах содержится до 6% магния. Чем выше его содержание, тем прочнее сплав. Повышение концентрации магния на каждый процент увеличивает предел прочности примерно на 30 МПа, а предел текучести — примерно на 20 МПа.

При подобных условиях уменьшается относительное удлинение, но незначительно, оставаясь в пределах 30–35%.

Однако при содержании магния свыше 6% механическая структура сплава в нагартованном состоянии приобретает нестабильных характер, ухудшается коррозийная стойкость.

Для улучшения прочности в сплавы добавляют хром, марганец, титан, кремний или ванадий. Примеси меди и железа, напротив, негативно влияют на сплавы этого вида — снижают свариваемость и коррозионную стойкость.

Алюминиево-марганцевые сплавы

Это прочные и пластичные сплавы, которые обладают высоким уровнем коррозионной стойкости и хорошей свариваемостью.

Для получения мелкозернистой структуры сплавы этого вида легируют титаном, а для сохранения стабильности в нагартованном состоянии добавляют марганец. Основные примеси в сплавах вида Al-Mn — железо и кремний.

Сплавы алюминий-медь-кремний

Сплавы этого вида также называют алькусинами. Из-за высоких технических свойств их используют во втулочных подшипниках, а также при изготовлении блоков цилиндров. Обладают высокой твердостью поверхности, поэтому плохо прирабатываются.

Алюминиево-медные сплавы

Механические свойства сплавов этого вида в термоупрочненном состоянии порой превышают даже механические свойства некоторых низкоуглеродистых сталей. Их главный недостаток — невысокая коррозионная стойкость, потому эти сплавы обрабатывают поверхностными защитными покрытиями.

Читайте также:  Трехфазный асинхронный двигатель: особенности, принцип действия, подключение

Алюминиево-медные сплавы легируют марганцем, кремнием, железом и магнием. Последний оказывает наибольшее влияние на свойства сплава: легирование магнием значительно повышает предел текучести и прочности. Добавление железа и никеля в сплав повышает его жаропрочность, кремния — способность к искусственному старению.

Алюминий-кремниевые сплавы

Сплавы этого вида иначе называют силуминами. Некоторые из них модифицируют добавками натрия или лития: наличие буквально 0,05% лития или 0,1% натрия увеличивает содержание кремния в эвтектическом сплаве с 12% до 14%. Сплавы применяются для декоративного литья, изготовления корпусов механизмов и элементов бытовых приборов, поскольку обладают хорошими литейными свойствами.

Сплавы алюминий-цинк-магний

Прочные и хорошо обрабатываемые. Типичный пример высокопрочного сплава этого вида — В95. Подобная прочность объясняется высокой растворимостью цинка и магния при температуре плавления до 70% и до 17,4% соответственно. При охлаждении растворимость элементов заметно снижается.

Основной недостаток этих сплавов — низкую коррозионную стойкость во время механического напряжения — исправляет легирование медью.

Авиаль

Авиаль — группа сплавов системы алюминий-магний-кремний с незначительными добавлениями иных элементов (Mn, Cr, Cu). Название образовано от сокращения словосочетания «авиационный алюминий».

Применять авиаль стали после открытия Д. Хансоном и М. Гейлером эффекта искусственного состаривания и термического упрочнения этой группы сплавов за счет выделения Mg2Si.

Эти сплавы отличаются высокой пластичностью и удовлетворительной коррозионной стойкостью. Из авиаля изготавливают кованые и штампованные детали сложной формы. Например, лонжероны лопастей винтов вертолетов. Для повышения коррозионной стойкости содержание меди иногда снижают до 0,1%.

Также сплав активно используют для замены нержавеющей стали в корпусах мобильных телефонов.

Физические свойства

  • Плотность — 2712 кг/м3.
  • Температура плавления — от 658°C до 660°C.
  • Удельная теплота плавления — 390 кДж/кг.
  • Температура кипения — 2500 °C.
  • Удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг.
  • Удельная теплоемкость — 897 Дж/кг·K.
  • Электропроводность — 37·106 См/м.
  • Теплопроводность — 203,5 Вт/(м·К).

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Химический состав алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы
Марка Массовая доля элементов, % Плотность, кг/дм³
ГОСТ ISO 209-1-89 Кремний (Si) Железо (Fe) Медь (Cu) Марганец (Mn) Магний (Mg) Хром (Cr) Цинк (Zn) Титан (Ti) Другие Алюминий не менее
Каждый Сумма
АД000 A199,8 1080A 0,15 0,15 0,03 0,02 0,02 0,06 0,02 0,02 99,8 2,7
АД00 1010 A199,7 1070A 0,2 0,25 0,03 0,03 0,03 0,07 0,03 0,03 99,7 2,7
АД00Е 1010Е ЕА199,7 1370 0,1 0,25 0,02 0,01 0,02 0,01 0,04 Бор:0,02 Ванадий+титан:0,02 0,1 99,7 2,7

В далеком прошлом из-за высокой стоимости алюминия его использовали для изготовления ювелирных изделий. Так, весы с алюминиевыми и золотыми чашами были подарены Д. И. Менделееву в 1889 г.

Когда себестоимость алюминия снизилась, мода на ювелирные изделия из этого металла прошла. Но и в наши дни его используют для изготовления бижутерии. В Японии, например, алюминием заменяют серебро при производстве национальных украшений.

Столовые приборы

По-прежнему пользуются популярностью столовые приборы и посуда из алюминия. В частности, в армии широко распространены алюминиевые фляжки, котелки и ложки.

Стекловарение

Алюминий широко применяют в стекловарении. Высокий коэффициент отражения и низкая стоимость вакуумного напыления — основные причины использования алюминия при изготовления зеркал.

Пищевая промышленность

Алюминий зарегистрирован как пищевая добавка Е173. Ее используют в качестве пищевого красителя, а также для сохранения продуктов от плесени. Е173 окрашивает кондитерские изделия в серебристый цвет.

Военная промышленность

Из-за небольшого веса и низкой стоимости алюминий широко применяют при изготовлении ручного стрелкового оружия — автоматов и пистолетов.

Ракетная техника

Алюминий и его соединения используют в качестве ракетного горючего в двухкомпонентных ракетных топливах и в качестве горючего компонента в твердых ракетных топливах.

Алюмоэнергетика

В алюмоэнергетике алюминий используют для производства водорода и тепловой энергии, а также выработки электроэнергии в воздушно-алюминиевых электрохимических генераторах.

Источник: https://ferrolabs.ru/blog/alyuminiy-i-ego-splavy/

Использование алюминия: сферы применения чистого металла и его сплавов

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Алюминий, как наиболее легкий и пластичный металл, обладает широкой сферой использования. Он отличается устойчивостью к коррозии, имеет высокую электропроводность, а также легко переносит резкие температурные колебания. Еще одной особенностью является при контакте с воздухом появление на его поверхности особой пленки, которая защищает металл.

Все эти, а также другие особенности послужили его активному использованию. Итак, давайте узнаем подробнее, каковы области применения алюминия.

Данный конструкционный металл имеет широкое распространение. В частности именно с его использования начали свою работу авиастроение, ракетостроение, пищевая промышленность и изготовление посуды. Благодаря своим особенностям алюминий позволяет улучшить маневренность судов за счет меньшей массы.

Конструкции из алюминия в среднем на 50% получаются легче, нежели аналогичные стальные изделия.

Отдельно стоит упомянуть способность металла проводить ток. Такая особенность позволила сделать его главным конкурентом меди. Он активно применяется при производстве микросхем и в целом в области микроэлектроники.

Наиболее популярными сферами использования можно назвать:

  • Авиастроение: насосы, двигатели, корпуса и прочие элементы;
  • Ракетостроение: как горючий компонент для ракетного топлива;
  • Судостроение: корпуса и палубные надстройки;
  • Электроника: провода, кабели, выпрямители;
  • Оборонное производство: автоматы, танки, самолеты, различные установки;
  • Строительство: лестницы, рамы, отделка;
  • Область ЖД: цистерны для нефтепродуктов, детали, рамы для вагонов;
  • Автомобилестроение: бампера, радиаторы;
  • Быт: фольга, посуда, зеркала, мелкие приборы;

Широкое распространение объясняется преимуществами металла, однако есть у него и существенный недостаток – это невысокая прочность. Чтобы минимизировать его, в металл добавляется медь и магний.

Как вы уже поняли, основное свое применение получили алюминий и его соединения в электротехнике (и просто технике), быту, промышленности, машиностроении, авиации. Теперь же мы поговорим о применении металла алюминия в строительстве.

О применении алюминия и его сплавах расскажет это видео:

Использование алюминия человеком в области строительства обуславливается его устойчивостью к коррозии. Это дает возможность изготавливать из него конструкции, которые планируется использовать в агрессивных средах, а также на открытом воздухе.

Кровельные материалы

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы примененияАлюминий активно используется для производства кровли. Этот листовой материал помимо хороших декоративных, несущих и ограждающих особенностей, отличается и доступной стоимостью по сравнению с остальными кровельными материалами. При этом такая кровля не требует профилактического осмотра или ремонта, а срок ее службы превышает многие существующие материалы.

При добавлении в чистый алюминий других металлов можно получить абсолютно любые декоративные особенности. Такая кровля позволяет иметь широкую цветовую гамму, которая идеально впишется в общий стиль.

Оконные переплеты

Можно встретить алюминий среди фонарных и оконных переплетов. Если с аналогичной целью использовать древесину, то она проявит себя как ненадежный и недолговечный материал.

Сталь же быстро покроется коррозией, будет иметь большой вес переплета и неудобства в его открытии. В свою очередь алюминиевые конструкции такими недостатками не обладают.

О свойствах и использовании алюминия расскажет видеоролик ниже:

Алюминиевые панели производятся из сплавов этого металла и используются для внешней отделки домов. Они могут иметь вид обычных штампованных листов или готовых ограждающих панелей, состоящих из листов, утеплителя и облицовки. В любом случае они максимально сдерживают тепло внутри дома и, обладая небольшим весом, не несут нагрузку на фундамент.

Отдельной характеристики заслуживает применение сплава алюминия разных марок.

Сплавы получается в результате искусственного добавления к алюминию других металлов с целью получения необходимых свойств. И на сегодняшний момент существует нескончаемое количество составов таких сплавов, имеющих самое широкое применение.

  • Наиболее известной сферой их применения является авиастроение. Для производства самолетов используются сплавы, состоящие из алюминия, цинка и магния, что в результате позволяет получить сверхпрочный и надежный материал.
  • Также нередко используются сплавы алюминия с железом, титаном, никелем.

Если вы захотите самостоятельно изготовить что-либо из алюминия, то следующее видео расскажет вам о его расплавке в домашних условиях:

Источник: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/alyuminiy/ispolzovanie.html

Алюминиевый лист

Алюминиевый лист является полуфабрикатом, который изготавливается из алюминия или его сплавов путем горячей деформации и дальнейшей холодной прокатки.

Для изготовления листов современными производителями используется разные марки технического алюминия, в частности: А0, АД0, А5, А6,  дюралевые сплавы марок Д1, Д12, Д16, деформируемые сплавы АД31, алюминиево-марганцовые и алюминиево-магниевые – АМц и АМг соответственно. Для повышения стойкости к коррозии листы из большинства сплавов с помощью плакирования (наслаивания) покрываются пленкой алюминия высокой чистоты. Толщина ее составляет до 5-ти процентов общей толщины заготовки.

Характеристики алюминиевых листов

Характеризуется высокими антикоррозионными свойствами, малым весом, легкостью механичной обработки. Все эти качества делают его достойным конкурентом аналогов металлопроката из нержавеющей стали.

По некоторым характеристикам листовой алюминий  даже  занимает лидирующие позиции, сочетая в себе пластичность и стойкость к низким температурам, а также химическую инертность.

Материал хорошо подается штамповке, благодаря которой из него формируют объемные изделия, посредством значительной пластической деформации. Штамповкой листового алюминия получают посуду, некоторые детали машин и многое другое.

  • Листовой прокат общего и специального назначения изготавливается в соответствии с  ГОСТ 21631-76:
  • — хим. состав марки А5 определяется ГОСТ 11069-74;
  • — по ГОСТ 1131-76 контролируется хим. состав ВД1;
  • — химический состав листового проката из технических марок алюминия определяется по ГОСТ 4784-97.

Преимущества алюминиевых листов:

  1. — малый вес;
  2. — высокая электропроводность и теплопроводность;
  3. — податливость любому виду обработки;
  4. — высокая коррозионная стойкость;
  5. — нетоксичность;
  6. — невосприимчивость к намагничиванию;
  7. — бактерицидные свойства.
  8. Единственным, но существенным  недостатком данного сортамента, является невысокая прочность листового алюминия, но для повышения данного показателя на стадии производства в металл вводят присадки меди и магния.
Читайте также:  История создания отверток, их разновидности и предназначение

Толщина и вес алюминиевых листов

Толщина алюминиевых листов чаще всего находится в диапазоне от 0,3 миллиметров  до 10,5 миллиметров. Наиболее востребованы габариты: 1200х3000 и 4000, 1500х3000 и 4000 миллиметров.

Вес алюминиевого листа контролируется ГОСТ 21631-76 и зависит не только от его толщины и габаритов, но и от состава сплава. Вес листа алюминиевого проката может составлять от 2,8 до 180 килограмм. Если продукция нестандартного размера, естественно, вес будет уже другой, зависимо от размеров. Например, вес алюминиевого листового проката 10х1500х6000 миллиметров составляет 247,5 килограмм.

Виды алюминиевых листов

  • Алюминиевые листы отличаются не только использованием сплавов различных марок, способом производства, но и методом дополнительной обработки. Согласно состоянию материала можно выделить следующие виды:
  • — отожженный лист (М);
  • — нагартованный (Н);
  • — полунагартованный (Н2);
  • — рафинированный (Р);
  • — естественно состаренный и закаленный (Т);
  • — без термической обработки.

Также алюминиевый лист различают по типоразмеру – повышенной и обычной точности толщины, что обозначается в маркировке буквой «П». И по способу производства: алюминиевый лист с технологической (Б), нормальной плакировкой (А) и без плакировки.

Зависимо от вида поверхности листовой алюминий может быть: стандартным, антискользящим, профилированным, перфорированным, гофрированной фольгой.

Стандартный алюминиевый лист (общего и специального назначения)

Стандартный прокат имеет гладкую поверхность с  повышенной, высокой или обычной отделкой.

Его преимущественно используют  для производства нержавеющих конструкций, применяемых в топливной, пищевой и химической промышленностях, в строительстве, а также машиностроении.

Изготовляется из алюминия и его сплавов марок: А5, 1105, АД, АМг1, АМг3, А6М, АМг2, АМг5, АМц, АМг6, АД1, ВД1, Д16 и других.

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Лист алюминиевый А5

Пищевой лист А5 имеет матовую поверхность, толщину от 0,5 до 10 миллиметров, обычное качество отделки. Химический состав алюминия марки А5 соответствует  ГОСТ 11069-74. Алюминиевый лист А5 можно купить в рулонах и листах.

Характеризуется высокой теплопроводностью, коррозионной стойкостью. Благодаря высоким пластическим свойствам металлопрокат марки А5 легко формуется разными способами и обрабатывается. Материал хорошо сваривается.

При низких температурах технические характеристики остаются практически неизменными.

По состоянию металла алюминиевые листы подразделяют на нагартованные (А5Н) и мягкие или отожженные (А5М).

Термообработка оказывает  значительное влияние на физические и механические свойства, меняет структуру сплава. Пластичность и ковкость алюминиевые листы А5М приобретают в результате отжига, изделия легче поддаются резанию.

Для того, чтоб частично восстановить твердость, металл подвергают прокатке с 2-5% обжатием – дрессировке.

Алюминиевые листы повышенной прочности А5Н получают путем холодной обработки давлением, но при этом уменьшается ударная вязкость и пластичность.

Используются листы А5 в различных областях промышленности для производства конструкций и оборудования. Из них изготавливают пищевые емкости, обшивочные покрытия, элементы декора.

Лист алюминиевый А6М

Отожженный алюминиевый лист А6М  изготавливается в соответствии с ГОСТ 21631-76, подходит для использования в пищевой отрасли. Состав алюминия А6  контролируется ГОСТ 11069-74.

Алюминиевый лист 1105

Алюминиевый прокат 1105 представляет собой плоский сортамент из деформируемого алюминия с легирующими присадками магния и меди. Дюраль обозначают первые две цифры (11), а порядковый номер сплава – последние.

Из листового алюминия 1105 изготавливают сварные конструкции и детали, которые эксплуатируются при низких температурах.

Изделия характеризуются высокой вязкостью разрушения, пластичностью, легко поддаются механообработке.

Алюминиевый лист 1105Н  — упрочненный пластической деформацией нагартованный прокат. Свойства и структура меняются под воздействием на его поверхность давления. В результате уменьшается ударная вязкость и пластичность, а повышается прочность и твердость. Лист алюминия нагартованный с нормальной плакировкой отличается значительными показателями химической пассивности и маркируется 1105АН.

Зависимо от требований, предъявляемых к готовому изделию, можно применить утолщенную плакировку, что в значительной степени скажется на защищенности материала.

Алюминиевый лист 1105М —  пластичный, ковкий и мягкий листовой металлопрокат, отожженный при высокой температуре.

Прокатка на прокатном стане с 2-5% обжатием (дрессировка) способствует частичному восстановлению твердости.

Алюминиевый лист с утолщенным плакировочным слоем маркируется 1105УМ, а с нормальным – 1105АМ. Характеризуется повышенной устойчивостью в агрессивных условиях эксплуатации.

Алюминиевый лист 1105Т – естественно состаренный, закаленный алюминиевый сортамент, востребованный во многих отраслях промышленности. С нормальной плакировкой обозначается 1105АТ.

Алюминиевый лист АД

Отличается высокой пластичностью и стойкостью к коррозии. В качестве материала для изготовления листов используется технический алюминий с небольшим содержанием примесей. Подразделяется на мягкий (АДМ) и нагартованный (АДН). Алюминиевый лист АД широко востребован в качестве полуфабриката во многих отраслях промышленности.

Листовой алюминий АД1

Представлен в виде рулонов и листов. Производятся из алюминия марки АД1 согласно ГОСТ 21631-76, химический состав по ГОСТ 4784-74. Характеризуются легкостью формовки и механообработки, высокой устойчивостью к процессам коррозии. Цифровая маркировка определяет чистоту сплава в процентах, а буквенная – деформируемый металл.

Алюминиевый лист АД1 по состоянию материала принято классифицировать на АД1М (мягкий) и АД1Н (нагартованный). Нагартованный на одну вторую  лист маркируют как АД1Н2. Он совмещает в себе высокие механические и прочностные свойства. Мягкую и нагартованную продукцию используют для производства конденсаторов, декоративной отделки, емкостей в химической промышленности, различного рода деталей.

Алюминиевый лист АМг1

Легируемый магнием деформируемый сплав. Цифра определяет количество основной легирующей присадки, в данном случае – 1% магния. Характеризуется отличной свариваемостью, пластичностью, устойчивостью к коррозии. Используется для изготовления промышленных деталей и конструкций в строительстве. Различают мягкий и нагартованный лист АМг1.

Алюминиевый лист АМг2

По характеристикам схож с АМг1, но содержит 2% магния. Хорошо обрабатывается резанием. Различают нагартованный, отожженный и полунагартованный металлопрокат АМг2. Из рафинированного и нагартованного сплава производят алюминиевые листы АМг2НР. Благодаря низкому содержанию посторонних примесей полуфабрикаты обладают хорошей электропроводностью.

Поверхность неплакированная, рифленая или матовая.

Из отожженных и нагартованных алюминиевых листов АМг2  изготавливают обшивки грузовых авто, оборудование для гидравлики, химические емкости, которые работают под давлением, промышленные трубопроводы, транспортные детали и различные строительные конструкции.

Алюминиевый лист АМг3

Содержание в сплаве легирующей добавки (магния) – 3%. Поставляется металлопрокат АМг3 в рулонах и листах. Обладает хорошей пластичностью, коррозионной стойкостью и свариваемостью. Подразделяют на АМг3М (отожженный) и АМг3Н (нагартованный). Из полунагартованного и рафинированного сплава получают листы АМг3Н2Р. Поверхность без плакировки, рифленая либо матовая.

Применяется для производства конструкций средней прочности, сварных баков, промышленных трубопроводов и оборудования для гидравлики, каркасов и обшивки железнодорожных вагонов.

Алюминиевый лист АМг5

Содержит в своем составе 5% магния, различают нагартованный и отожженный полуфабрикат АМг5. Служит основным материалом при производстве химических сосудов, работающих под давлением, трубопроводов, сварных внешних конструкций, обшивки речных и морских судов, самолетов и грузовых автомобилей.

Листовой алюминий АМг6

Деформируемый сплав содержит 6% магния. По состоянию материала различают отожженные и нагартованные  листы АМг6. Встречаются полуфабрикаты АМг6БМ (с технологической плакировкой) и неплакированные. Сфера применения, как и у АМг5.

Алюминиевый лист АМц

Содержит в своем составе от 1 до 1,6% марганца. Хорошо поддается свариванию, прокат пластичен и стоек к процессам коррозии. Различают отожженный (АМцМ),  нагартованный (АМцН) и нагартованный на одну вторую сплава (АМцН2).

Листовой алюминий АМц неплакированный, с матовой поверхностью.

Сфера применения включает производство обшивки судов, строительных конструкций, радиаторов, емкостей для напитков, элементов декора, химических сосудов, работающих под повышенным давлением.

Алюминиевый лист ВД1

ВД1 изготавливается из дюралевого деформируемого сплава повышенной прочности, легированного магнием и медью. Материал пластичен, хорошо обрабатывается и устойчив к коррозии. Для повышения коррозионной стойкости прокат дополнительно плакируют, т.е. покрывают тонким слоем чистого алюминия. Поэтому по способу производства различают плакированный и неплакированный прокат ВД1.

  1. По состоянию сплава различают алюминиевые листы ВД1:
  2. — отожженные (М);
  3. — нагартованные (Н);
  4. — рафинированные (Р);
  5. — полунагартованные (Н2);
  6. — закаленные и естественно состаренные (Т).

Термообработка оказывает значительное влияние на механические, физические свойства материала, меняет его структуру. После отжига у алюминиевых листов ВД1АМ повышается ковкость и пластичность. Металл легче резать.

Прокат повышенной прочности ВД1АН изготавливают путем холодной деформации, ударная вязкость и пластичность при этом уменьшаются. ВД1АН2 производят из сплава полунагартованного с нормальной плакировкой. Данные алюминиевые листы совмещают отличные механические и противокоррозионные свойства.

ВД1НР – очищенный и нагартованный сплав с хорошим показателем электропроводности за счет малого содержания в составе посторонних примесей.

Максимальная прочность ВД1АТ достигается за счет закалки и естественного состаривания.

Матовые и рифленые алюминиевые листы ВД1 применяются для обшивки деталей реактивных двигателей, грузовых автомобилей, производства различных строительных конструкций. Эксплуатируются в условиях повышенной температуры.

Лист алюминиевый рифленый

Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

С рифленой поверхностью разных форм, предназначенным  для декора входных и лестничных конструкций.  Изготовляется из деформируемых сплавов марок АМг2Н2, АМг2НР,  ВД1НР.

Имеет матовую поверхность, чечевичное, ромбическое, рифление дуэт, алмаз, квинтет и другие. Толщина материала от 1,5 до 4 миллиметров без учета высоты выпуклостей.

Используется для изготовления облицовочных, противоскользящих и декоративных покрытий. В сфере автомобилестроения для производства порогов и ступеней.

Профилированный (гофрированный) алюминиевый лист

Источник: https://www.okorrozii.com/metalloizdeliya/alyuminievyj-list.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector