Алюминий особой чистоты применяется в производстве полупроводниковых приборов и для исследовательской работы. Алюминий высокой чистоты применяется для плакирования деталей электро- и радиооборудования. Алюминий технической чистоты используется для приготовления алюминиевых сплавов, изготовления проводов, прокладок.
После деформации полуфабрикатов (получения листов, плит, лент, полос, профилей, панелей, прутков, труб, проволоки, штамповок и поковок) технический алюминий получает обозначение АД (алюминий деформированный). Цифры после маркировки АД также обозначают процентную чистоту сплава в процентах.
Удобнее применять цифровую маркировку. Принцип изложен ниже, для сплавов.
Если в алюминии, предназначенном для производства деформируемых Al-Mg сплавов, содержание Na
В конце марки могут стоять буквы, характеризующиеособенности данного сплава:
«пч» – повышенной чистоты;
«оч» – особой чистоты;
«л» – литейные сплавы;
Литейные сплавы
Литейные сплавы на основе алюминия в общем случае маркируют двумя буквами. Вторая буква указывает элемент, на базе которого получен сплав. Например, «АК» –система алюминий –кремний, «АМ» –алюминий –медь, «АМг» –алюминий –магний, «АМц» –алюминий –марганец и т.д. Затем идет число, указывающее содержание элемента. Если сплав легированный, указывают буквенные обозначения элементов и их содержание:
Например, АК12М2 –сплав системы алюминий–кремний, с содержанием кремния 12 % (в среднем) и меди 2 %. АМг4К –система алюминий–магний с содержанием 4 % магния и 1 % кремния.
Если литейный алюминиевый сплав термически упрочняется, в конце марки ставят обозначение термической обработки (ГОСТ 1583-93):
Т1 – искусственное старение без предварительной закалки;
Т5 – закалка и кратковременное неполное искусственное старение;
Т6 – закалка и полное искусственное старение;
Т7 – закалка и стабилизирующий отпуск;
Т8 – закалка и отпуск.
Маркировка по принципу АЛ+цифры, обозначающие условный номер марки, например АЛ9, устарела, хотя еще часто встречается в технической документации.
Лист алюминиевый АМГ2, АМГ3, EN AW 5251, EN AW 5754
Технические характеристики: Листы АМГ2 и АМГ3 ( ENAW5251, ENAW5754) имеют следующие механические свойства в отожженном и полунагартованном состояниях поставки:
АМГ2М (5251Н111)
АМГ3М (5754Н111)
АМГ2Н2 (5251Н24)
АМГ3Н2 (5754Н24)
Предел прочности, МПа
165
195
235
245
Предел текучести, МПа
60
90
145
195
Отн. Удлинение, %
18
16
6
7
Состояние поставки
отожженные
полунагартованные
Прочность любой конструкции определяется пределом текучести применяемого материала. Предел текучести Листов АМГ3 (ENAW5754) более чем на 34% превышает данный показатель Листов АМГ2(ENAW5251). При прочих равных достоинствах листов данных сплавов и близкой себестоимости Листы АМГ3 (ENAW5754) имеют преимущество в прочности. Поэтому в нашем ассоритименте из двух близких сплавов наиболее полно представлена линейка Листов АМГ3 (ENAW5754).
Использование в промышленности: для изготовления полуфабрикатов методом горячей или холодной деформации; коррозионная стойкость высокая
Химический состав в % сплава АМг3
Fe
до 0,5
Получение сплава АМг3: Сначала производится подготовка и загрузка шихты, после плавки в случае положительных результатов экспресс-анализа расплав подвергают рафинированию.
Рафинирование деформируемых алюминиевых сплавов может осуществляться в печи или ковше. В качестве рафинирующих средств могут быть использованы флюсы и газообразный хлор.
В настоящее время наибольшее промышленное применение нашел метод флюсового рафинирования.
В качестве рафинирующих флюсов хорошо себя зарекомендовали смеси, составленные из хлористых и фтористых солей. Например, широкое промышленное применение получил флюс, содержащий 15—23% криолита, 47% хлористого калия и 30—38% хлористого натрия. Расход флюса на 1 т шихты колеблется от 1,5 до 3—5 кг в зависимости от загрязнения расплава шлаковыми включениями.
После расплавления всех составляющих шихты поверхность расплава посыпают флюсом в количестве 6—7 кг на 1 т шихты, шлак на поверхности расплава перемешивают с флюсом и удаляют его, после чего начинают рафинировать расплав.
В расплав с помощью колокольчика вводится кусковой плавленый флюс того же состава (размером кусков около 50 мм). Колокольчик с флюсом спокойно перемещают по дну печи до полного растворения флюса. Температура расплава при рафинировании флюсом должна соответствовать нижнему пределу технологических температур нагрева сплава.
В случае рафинирования алюминиевых сплавов (типа дюралюминия) в ковше процесс рафинирования осуществляется следующим образом.
В ковш заливают небольшое количество расплава, который засыпают рафинирующим флюсом в количестве 0,5 кг. Затем ковш полностью наполняют расплавом, с поверхности последнего снимают шлак и расплав рафинируют кусковым флюсом, вводимым с помощью колокольчика. Колокольчик спокойно перемещают по дну ковша до полного растворения флюса. Расход флюса 1,5—2 кг на 1 г расплава.
Длительность рафинирования устанавливается в зависимости от марки сплава, степени загрязненности сплава и от емкости расплава в ковше. Например, процесс рафинирования в трехтонном ковше длится 3—4 мин для алюминия и 5—6 мин для дюралюминия.
После рафинирования расплав выстаивается в течение 5 мин и очищается от шлака.
После рафинирования (в печи или ковше) расплав переливают в миксер с помощью сифона.
Затем может проводится модифицирование.
Деформируемые алюминиевые сплавы модифицируют методом введения в расплав соответствующих добавок тугоплавких металлов (Ta,Ti, Zr, В, V) в небольших количествах.
Модифицирующие добавки вводят в расплав в виде лигатур алюминий — модификатор, содержащие 3—10% модификатора.
Современную промышленность трудно представить без алюминия и его сплавов. И потому так важно знать, какие марки этого металла используются для тех или иных целей. К примеру, виды, применяемые для строительства фюзеляжа космического корабля, не подойдут для производства пищевой посуды и т. д.
Маркировка алюминия используется для обозначения процентного содержания различных примесей, а также технологии получения или обогащения. Давайте же разберемся, какими физико-химическими свойствами обладают те или иные марки этого металла и где они применяются.
Какие различают марки алюминия
Придание металлу определенных свойств, усиление его характеристик возможно за счет легирования его различными химическими элементами, такими как магний, медь, цинк, кремний, марганец.
VT-metall предлагает услуги:
Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы
Существуют разные марки алюминия, отвечающие определенным стандартам, к примеру, «АД0» по ГОСТу 4784-97. Во избежание путаницы классификация включает высокочастотные металлы.
Алюминий может быть следующих марок:
Помимо перечисленных марок алюминия, отдельно выделяют его соединения, с помощью которых создают сплавы с золотом, серебром, платиной, прочими драгоценными металлами. Такие соединения называют лигатурами.
Марки первичного алюминия
Примером этой группы можно назвать первичный алюминий марки «А5». Для его получения используется обогащенный глинозем. Встретить металл в чистом виде в природе невозможно, поскольку он обладает высокой химической активностью.
При взаимодействии с другими элементами металл образует бокситы, нефелины и алуниты. Впоследствии эти руды используются для получения глинозема, а затем путем определенных химико-физических реакций – чистого алюминия.
Рекомендуем статьи по металлообработке
Требования, которым должны соответствовать марки первичного алюминия, установлены в ГОСТе 11069. Отметки об отнесении металла к определенному классу представляют собой вертикальные и горизонтальные полосы, наносимые на заготовки несмываемой краской определенных цветов. Первичный алюминий используется в ведущих промышленных областях, по большей части в тех, где необходимы повышенные технические характеристики сырья.
Марки технического алюминия
В марках технического (нелегированного) алюминия содержание посторонних примесей составляет не более 1 %.
По ГОСТу 4784-97 марки технического алюминия должны обладать повышенной антикоррозионной стойкостью. При этом их прочность не очень высока. Отсутствие в составе металла легирующих элементов приводит к образованию на его поверхности устойчивой защитной оксидной пленки.
Отличительными чертами марок технического алюминия являются высокая тепло- и электропроводность. Молекулярная решетка отличается почти полным отсутствием примесей, рассеивающих поток электронов. Подобные свойства позволяют применять металл в таких сферах, как приборостроение, изготовление оборудования для нагревания и теплообмена, освещения.
Марки деформируемого алюминия
Различные марки алюминия обрабатываются в горячем и холодном виде путем прокатки, прессования, волочения и т. п. Пластические деформации позволяют получать заготовки с разным продольным профилем: алюминиевые прутки, листы, ленты, плиты, профили и пр.
Требования, предъявляемые к деформируемым маркам алюминия, закреплены в ГОСТе 4784, OCT1 92014-90, OCT1 90048 и OCT1 90026. Отличительная черта металла заключается в твердой структуре раствора, в котором содержится большой процент эвтектики – жидкой фазы, находящейся в равновесии с двумя и более твердыми состояниями вещества.
Марки деформируемого металла широко применяются в таких отраслях, как самолето- и кораблестроение, строительство (для сварочных работ), т. е. в сферах, в которых требуются повышенные технические характеристики материалов.
Марки литейного алюминия
Фасонные изделия производятся из марок алюминия для литья, характерными свойствами которых является высокая удельная прочность, сочетающаяся с низкой плотностью. Благодаря этим особенностям возможно изготовление (отлив) деталей различной конфигурации без появления трещин.
Существует деление литейных марок металла на группы в соответствии с предназначением. Они бывают:
Для повышения свойств деталей из этих видов алюминия используют различные способы термической обработки.
Марки алюминия для раскисления
Физические свойства материала изготовления влияют на итоговые характеристики товара. Алюминий низкого качества не подходит для производства продукции, однако одним из вариантов его использования является раскисление стали. В процессе раскисления из расплавленного железа удаляется растворенный в нем кислород. За счет этого улучшаются механические свойства металла. Процесс выполняется с алюминием марок «АВ86» и «АВ97Ф».
Марки алюминия и его сплавов
Существует деление алюминиевых сплавов на:
Требования к их химическому составу определены в ГОСТах 1131 и 4784-97.
В зависимости от типа упрочнения сплавы могут быть:
Более распространенной является другая классификация, в основе которой лежат характеристики сплавов. Согласно ей термоупрочненные сплавы делятся на:
Термически неупрочняемые стали с повышенной коррозионной устойчивостью и свариваемостью делятся на:
При изготовлении листов должны соблюдаться требования ГОСТа 21631–76. Классифицируется продукция в зависимости от области применения и свойств:
Готовый прокат может быть как листами, толщиной от 0,3–2 мм, так и плитами, толщиной до 10,5 мм. Ширина проката составляет 0,5-2 м, длина – 2–7,2 м.
Отдельно отметим гофрированные алюминиевые листы (профилированные), используемые для кровельных работ. Их отличительными чертами являются долговечность и высокие эксплуатационные характеристики.
Профилированные изделия изготавливаются из марок алюминия, подходящих для гибки, и обладают следующими достоинствами:
Кроме того, выпускаются также алюминиевые анодированные листы с матовой, зеркальной или полуматовой поверхностью. Бытовые приборы, оконные жалюзи, осветительные приборы, декоративные элементы, солнечные батареи производятся из аланода – листа алюминия, имеющего зеркальную поверхность. Сфера его использования напрямую связана со светоотражающими способностями.
Таблица основных марок алюминия и его сплавов
Ниже приведены марки стали алюминия в соответствии с классами, к которым они относятся:
Использование в промышленности: для изготовления полуфабрикатов методом горячей или холодной деформации; коррозионная стойкость высокая
Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org АМг3 труба, лента, проволока, лист, круг АМг3
Механические свойства сплава АМг3 при Т=20 o С
Прокат
Толщина или диаметр, мм
E, ГПа
G, ГПа
σ-1, ГПа
σв, (МПа)
σ0,2, (МПа)
δ5, (%)
ψ, %
σсж, МПа
KCU, (кДж/м 2 )
KCV, (кДж/м 2 )
Лист отожженный
2
71
27
90
230
120
25
120
0,4
0,25
Механические свойства сплава АМг3 при высоких температурах
Прокат
T испытания
σв, (МПа)
σ0,2, (МПа)
δ5, (%)
ψ, %
Лист отожженный 2 мм
20 100 200 300
230 220 150 100
120 110 90 60
25 27 50 60
Механические свойства сплава АМг3 при низких температурах
Прокат
T испытания
σв, (МПа)
σ0,2, (МПа)
δ5, (%)
ψ, %
Лист отожженный 2 мм
20 -70 -196
230 250 330
120 120 130
25 30 35
Получение сплава АМг3: Сначала производится подготовка и загрузка шихты, после плавки в случае положительных результатов экспресс-анализа расплав подвергают рафинированию.
Рафинирование деформируемых алюминиевых сплавов может осуществляться в печи или ковше. В качестве рафинирующих средств могут быть использованы флюсы и газообразный хлор.
В настоящее время наибольшее промышленное применение нашел метод флюсового рафинирования.
В качестве рафинирующих флюсов хорошо себя зарекомендовали смеси, составленные из хлористых и фтористых солей. Например, широкое промышленное применение получил флюс, содержащий 15—23% криолита, 47% хлористого калия и 30—38% хлористого натрия. Расход флюса на 1 т шихты колеблется от 1,5 до 3—5 кг в зависимости от загрязнения расплава шлаковыми включениями.
После расплавления всех составляющих шихты поверхность расплава посыпают флюсом в количестве 6—7 кг на 1 т шихты, шлак на поверхности расплава перемешивают с флюсом и удаляют его, после чего начинают рафинировать расплав.
В расплав с помощью колокольчика вводится кусковой плавленый флюс того же состава (размером кусков около 50 мм). Колокольчик с флюсом спокойно перемещают по дну печи до полного растворения флюса. Температура расплава при рафинировании флюсом должна соответствовать нижнему пределу технологических температур нагрева сплава.
В случае рафинирования алюминиевых сплавов (типа дюралюминия) в ковше процесс рафинирования осуществляется следующим образом.
В ковш заливают небольшое количество расплава, который засыпают рафинирующим флюсом в количестве 0,5 кг. Затем ковш полностью наполняют расплавом, с поверхности последнего снимают шлак и расплав рафинируют кусковым флюсом, вводимым с помощью колокольчика. Колокольчик спокойно перемещают по дну ковша до полного растворения флюса. Расход флюса 1,5—2 кг на 1 г расплава.
Длительность рафинирования устанавливается в зависимости от марки сплава, степени загрязненности сплава и от емкости расплава в ковше. Например, процесс рафинирования в трехтонном ковше длится 3—4 мин для алюминия и 5—6 мин для дюралюминия.
После рафинирования расплав выстаивается в течение 5 мин и очищается от шлака.
После рафинирования (в печи или ковше) расплав переливают в миксер с помощью сифона.
Затем может проводится модифицирование.
Деформируемые алюминиевые сплавы модифицируют методом введения в расплав соответствующих добавок тугоплавких металлов (Ta,Ti, Zr, В, V) в небольших количествах.
Модифицирующие добавки вводят в расплав в виде лигатур алюминий — модификатор, содержащие 3—10% модификатора.
