Где используется авиалий
Используют алюминиевый сплав АД31 при производстве конструкций для навесных фасадов, алюминиевых профилей. Он создает достойную конкуренцию стали.
Кроме того, АД31 используется для изготовления емкостей под перевозку азотной кислоты, так как он имеет достаточную прочность и высокую антикоррозийость. Соединение авиалия используется для создания фольги в тетрапакетах, фляг для молока, перевозки продуктов питания. Применяется для отделки кабин самолетов и вертолетов, эскалаторов и оконных переплетов.
Из-за хорошего запаса прочности и прекрасной электропроводимости, из этого соединения производят связные кабеля и воздушные провода. Появление авиалия позволило уменьшить число разрывов в проводных линиях электропередач и увеличило расстояние пролетов.
Из него изготавливаются трубы, прутки, круги. Трубы из АД31 пользуются особым спросом. Из-за его легкости он используется для производства компактных агрегатов, которые включают в себя большое количество токопроводящих материалов.
https://youtube.com/watch?v=_riR8rC7uQY
Механические характеристики
| Сечение, мм | sТ|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | d10 | Твердость по Бринеллю, МПа |
| Листовой прокат в состоянии поставки из сплава Д16, Д16А (с нормальной плакировкой), Д16Б (Б — с технологической плакировкой) и Д16У (с утолщенной плакировкой) по ГОСТ 21631-76, ОСТ 4.021.047-92 и ленты по ГОСТ 13726-97 (образцы поперечные) | |||||
| 6-10.5 | ≥275 | ≥425 | — | ≥10 | — |
| 1.9-7.5 | ≥345 | ≥455 | — | ≥8 | — |
| 1.5-1.9 | ≥335 | ≥425 | — | ≥10 | — |
| 5-10.5 | — | 145-235 | — | ≥10 | — |
| 0.5-1.5 | ≥290 | ≥440 | — | ≥13 | — |
| 1.5-6 | ≥290 | ≥440 | — | ≥11 | — |
| 6-10.5 | ≥290 | ≥440 | — | ≥10 | — |
| 1.5-3 | ≥360 | ≥475 | — | ≥10 | — |
| 3-7.5 | ≥360 | ≥475 | — | ≥8 | — |
| 0.5-4 | — | 130-225 | — | ≥10 | — |
| 0.5-1.9 | ≥230 | ≥365 | — | ≥13 | — |
| 1.9-4 | ≥270 | ≥405 | — | ≥13 | — |
| 0.5-10.5 | — | 145-225 | — | ≥10 | — |
| 0.5-1.9 | ≥270 | ≥405 | — | ≥13 | — |
| 1.9-6 | ≥275 | ≥425 | — | ≥11 | — |
| Панели по ОСТ 1 90177-75. В графе состояние поставки указано также направление вырезки образцов | |||||
| — | ≥333 | ≥461 | ≥10 | — | — |
| — | ≥313 | ≥431 | ≥8 | — | — |
| Панели прессованные с оребрением по ОСТ 1 92041-90 в состоянии поставки из сплавов Д16 и Д16ч | |||||
| ≥255 | ≥390 | ≥10 | — | — | |
| ≥295 | ≥410 | ≥10 | — | — | |
| Плиты в состоянии поставки по ТУ 1-804-473-2009 | |||||
| 11-25 | ≥275 | ≥420 | — | ≥7 | — |
| 25-40 | ≥255 | ≥390 | — | ≥5 | — |
| 40-70 | ≥245 | ≥370 | — | ≥4 | — |
| 70-80 | ≥245 | ≥345 | — | ≥3 | — |
| Плиты по ГОСТ 17232-99 в состоянии поставки (образцы перпендикулярные к плоскости плиты) | |||||
| 40-80 | — | ≥345 | ≥3 | — | — |
| Плиты по ГОСТ 17232-99 в состоянии поставки (образцы поперечные) | |||||
| 11-25 | ≥275 | ≥420 | ≥7 | — | — |
| 25-40 | ≥255 | ≥390 | ≥5 | — | — |
| 40-70 | ≥245 | ≥370 | ≥4 | — | — |
| 70-80 | ≥245 | ≥345 | ≥3 | — | — |
| Профили прессованные нормальной прочности по ГОСТ 8617-81 в состоянии поставки (образцы продольные) | |||||
| — | ≤245 | ≥12 | — | — | |
| ≤5 | ≥265 | ≥373 | ≥10 | — | — |
| 5-10 | ≥265 | ≥392 | ≥10 | — | — |
| 10 | ≥284 | ≥402 | ≥10 | — | — |
| ≤5 | ≥275 | ≥373 | ≥10 | — | — |
| 5-10 | ≥275 | ≥392 | ≥10 | — | — |
| 10 | ≥284 | ≥412 | ≥10 | — | — |
| Профили прессованные нормальной прочности с площадью сечения до 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм (образец продольный, в сечении указана толщина полки) | |||||
| ≤2 | ≥305 | ≥400 | ≥10 | — | — |
| ≥80150 | ≥335 | ≥450 | ≥10 | — | — |
| 10-20 | ≥335 | ≥430 | ≥10 | — | — |
| 2-5 | ≥315 | ≥410 | ≥10 | — | — |
| 20-40 | ≥335 | ≥450 | ≥10 | — | — |
| 40-80 | ≥355 | ≥460 | ≥10 | — | — |
| 5-10 | ≥325 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| ≤5 | ≥380 | ≥440 | ≥4 | — | — |
| 5-80 | ≥390 | ≥450 | ≥5 | — | — |
| Профили прессованные нормальной прочности с площадью сечения до 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм. (образец поперечный, в сечении указано направление образца). Закалка + естественное старение | |||||
| ≥285 | ≥245 | ≥4 | — | — | |
| ≥285 | ≥390 | ≥6 | — | — | |
| Профили прессованные по ОСТ 1 90369-86. В графе состояние поставки указаны состояние материала (Т — закалка + естественное старение, Т1 — закалка + искусственное старение, М — отжиг) и место вырезки образцов; в графе сечение — толщина полки профиля, мм | |||||
| ≤5 | ≥365 | ≥430 | — | ≥4 | — |
| 5-40 | ≥375 | ≥440 | — | ≥5 | — |
| ≤1.6 | ≥345 | ≥400 | — | ≥6 | — |
| 1.6-2.5 | ≥345 | ≥410 | — | ≥6 | — |
| 2.5-5 | ≥365 | ≥420 | — | ≥6 | — |
| 5-40 | ≥375 | ≥440 | — | ≥5 | — |
| ≤40 | ≥375 | ≥435 | — | ≥4 | — |
| ≤5 | ≥380 | ≥440 | — | ≥4 | — |
| 5-40 | ≥390 | ≥450 | — | ≥5 | — |
| ≤5 | ≥380 | ≥440 | — | ≥4 | — |
| 5-40 | ≥390 | ≥450 | — | ≥5 | — |
| Профили прессованные повышенной прочности с площадью сечения до 200 см2 и диаметром описанной окружности до 350 мм (образец продольный, в сечении указана толщина полки) | |||||
| 10-20 | ≥365 | ≥480 | ≥8 | — | — |
| 2-5 | ≥345 | ≥470 | ≥8 | — | — |
| 20-40 | ≥365 | ≥490 | ≥8 | — | — |
| 5-10 | ≥355 | ≥470 | ≥8 | — | — |
| Профильный прокат сплошного сечения | |||||
| ≥300 | ≥470 | ≥19 | — | ≥42 | |
| Прутки круглые нормальной прочности в состоянии поставки по ОСТ 4.021.017-92. Режим Т (образцы продольные) | |||||
| 23-100 | ≥296 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| 8-22 | ≥275 | ≥390 | ≥10 | — | — |
| Прутки прессованные нормальной прочности в состоянии поставки по ГОСТ 21488-97 (образцы продольные) | |||||
| 8-300 | ≥120 | ≥245 | ≥12 | — | — |
| 130-300 | ≥275 | ≥410 | ≥8 | — | — |
| 22-130 | ≥295 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| 300-400 | ≥245 | ≥390 | ≥6 | — | — |
| 8-22 | ≥275 | ≥390 | ≥10 | — | — |
| Прутки прессованные повышенной прочности в состоянии поставки по ГОСТ 21488-97 (образцы продольные) | |||||
| 8-300 | ≥325 | ≥450 | ≥8 | — | — |
| Трубы бесшовные холоднодеформированные квадратные (10х10 — 90х90 мм), прямоугольные (10х14 — 60х120 мм) по ОСТ 1 92096-83, круглые по ОСТ 4.021.120-92 | |||||
| — | ≤245 | ≥10 | — | — | |
| Трубы бесшовные холоднодеформированные квадратные и прямоугольные по ОСТ 1 92096-83, круглые по ОСТ 4.021.120-92. Закалка + естественное старение (в сечении указана толщина стенки) | |||||
| ≤1 | ≥265 | ≥420 | ≥13 | — | — |
| 1-5 | ≥265 | ≥420 | ≥14 | — | — |
| ≥285 | ≥420 | ≥12 | — | — | |
| ≥285 | ≥420 | ≥10 | — | — | |
| Трубы горячепрессованные бурильные переменного сечения в состоянии поставки по ГОСТ 23786-79 (образцы, в сечении указан наружный диаметр труб) | |||||
| 54-120 | ≥255 | ≥392 | ≥12 | — | — |
| 120 | ≥274 | ≥421 | ≥10 | — | — |
| 54-120 | ≥294 | ≥392 | ≥12 | — | — |
| 120 | — | ≥421 | ≥10 | — | — |
| Трубы прессованные в состоянии поставки по ГОСТ 18482-79 (образцы, в сечении указана толщина стенки) | |||||
| 20-40 | ≥275 | ≥420 | ≥10 | — | — |
| 5-20 | ≥255 | ≥390 | ≥12 | — | — |
| Трубы прессованные крупногабаритные по ОСТ 1 92048-76 в состоянии поставки | |||||
| ≥275 | ≥412 | ≥10 | — | — | |
| Трубы сварные прямошовные в состоянии поставки по ГОСТ 23697-79 (образцы, в сечении указан диаметр труб) | |||||
| — | ≥156.8 | ≥6 | — | — | |
| 16 | ≥176.4 | ≥196 | — | — | — |
| ≤16 | ≥215.6 | ≥362.6 | ≥10 | — | — |
| 16 | ≥235.2 | ≥396 | ≥10 | — | — |
| Трубы тянутые и катаные с Dн=6-70 мм и толщиной стенки 1-5 мм по ОСТ 1 90038-88 в состоянии поставки (в сечении указан наружный диаметр). Сплавы Д16 и Д16ч | |||||
| — | ≤245 | ≥10 | — | — | |
| ≤22 | ≥265 | ≥420 | ≥13 | — | — |
| 22-50 | ≥285 | ≥420 | ≥12 | — | — |
| 50 | ≥285 | ≥420 | ≥10 | — | — |
Отжиг, закалка и термическая обработка алюминия
Вас интересует отжиг, закалка и термическая обработка алюминия? Поставщик Evek GmbH предлагает купить алюминий по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.
Виды термообработки
На практике термическая обработка данных материалов выполняется в целью модифицирования их структуры, когда-либо происходит легирование твёрдого раствора, либо выделяются вторичные фазы, улучшающие потребительские характеристики. Такое происходит, если алюминий или его сплав подвергнуть закалке или старению.
Режимы термообработки алюминиевых сплавов
- АД31, АД33 — закалка с 520…530°С:
- АМг — закалка под прессом при температурах не менее 400 °C;
- Дюралюминий — закалку проводят с 530…550°С с последующим медленным охлаждением в температурном диапазоне 400…280°С в течение нескольких часов;
- Сплавы серии АК — закалку проводят с 490 °C с последующим медленным охлаждением вместе с печью и старением при пониженных температурах (170…190°С).
Вас интересует термообработка алюминия? Поставщик Evek GmbH предлагает купить алюминий по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.
Термомеханическая обработка
Термомеханическая обработка, когда деформация сплава (осадка, прошивка и пр.) происходит в зоне закалочных температур, которые, в зависимости от марки сплава, находятся в пределах 450…500°С. Такой вид закалки является наиболее производительным, но применим лишь для мягких и полунагартованных сплавов; Закалку в печи с защитной атмосферой производят как самостоятельная операция в основном, для твёрдых сплавов алюминия.
Старение
Старение проводят относительно сплавов, в химическом составе которых содержатся кремний, медь, магний, марганец и цинк. Эти элементы обладают способностью образовывать при нагреве мелкодисперсные соединения, которые размещаются внутри зёрен структуры сплава. Поскольку все эти легирующие элементы хорошо растворимы в основной алюминиевой матрице, то подобные процессы могут протекать и естественным путём, однако, чтобы ускорить процесс заготовки подвергают нагреву до температур 180…200°С.
В нижней строке
В этом посте представлено сравнение алюминиевых сплавов 6061 и 6063 на основе их прочности, свойств и областей применения
Важно понимать, что каждый сплав лучше всего подходит для конкретных проектов, потому что они отличаются друг от друга. Кроме того, выбор правильного материала требует оценки проекта и свойств, которые позволили бы его лучше завершить. И алюминиевые сплавы 6061, и 6063 обладают разными качествами, хотя и имеют одинаковый химический состав
И алюминиевые сплавы 6061, и 6063 обладают разными качествами, хотя и имеют одинаковый химический состав.
Рошиндустри специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, — это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.
Источник
Характеристики материала
Авиалий относится к соединениям, которые состоят из соединения трех металлов (Al-Mg-Si). А это значит, что в него входят алюминий, магний и кремний. Такой металл очень пластичен, хорошо прокатывается. Такие характеристики АД31Т позволяют делать из него декоративные детали, которые не отличаются высокой прочностью.
Материал обладает антикоррозийной стойкостью в водных растворах и хорошо себя зарекомендовал в агрессивных атмосферных условиях.
Такие свойства придает оксидная пленка, которая образуется на поверхности материала. Она защищает алюминий от растворения в сере, за исключением галогенов.
Сплав хорошо подвергается цветному анодированию и порошковому окрашиванию. Материал можно прессовать и получить полые полуфабрикаты для фасадных конструкций и труб.
Свойства сплава АД31Т
У этого вида металла существуют различные модификации. Вот некоторые из модификаций: АД31Т1 и АД31Т5. Свариваемость у АД31Т1 вполне удовлетворительная, как и у других модификаций. Основной характеристиками АД31Т1 и АД31Т5 являются высокая прочность и антикоррозийность. Срок службы таких металлов увеличивается до семидесяти лет.
Разновидность АД31Т используется в строительстве сложных морских конструкций, механизмов, технологического оборудования.
Повсеместное распространение он получил, благодаря своим качествам:
У этого сплава имеется импортный аналог. Его отличительной чертой от нашего является завышенная цена, а по качеству и составу наш сплав ничем не отличался до внесения поправок. Однако в 2000 году были внесены поправки в ГОСТ 4784-97. Из-за них химическому составу авиалия пришлось немного измениться.
Скачать ГОСТ 4784-97
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.
Алюминий ад31 свойства — Справочник металлиста
- 1 Сплав АД31Т: характеристики, состав, применение
- 2 Алюминиевый сплав АД31
- 3 Сплав АД31 и его аналоги 6060 и 6063
- 4 Характеристика сплавов алюминия 6060, 6063, АД31
- 4.1 Магний и кремний в алюминиевых сплавах 6ххх
- 4.2 Кремний в сплавах 6ххх
- 5 Алюминиевый сплав АД31Т деформируемый
- 6 Коррозионностойкие сплавы Al—Mg—Si: АВ, АД31, АД33, АД35
- 6.1 Технологические особенности
- 6.2 Материал велосипедных рам
В настоящее время люди используют множество разных сплавов из самых разных материалов.
Все они обладают своими параметрами и используются в разных отраслях. Стоит рассмотреть характеристики АД31Т1, так как данный материал стал довольно популярным в определенных сферах.
Применение сплава
Несмотря на имеющиеся недостатки, данный материал используется достаточно широко.
Он традиционно применяется в производстве алюминиевых профилей. Примерно 57% всех выпускаемых изделий изготавливаются именно из этого сплава . Они способны отлично конкурировать с оцинкованной сталью, так как высокая стойкость к коррозии наблюдается у обоих материалов, но алюминиевый сплав не требует периодического нанесения защитного слоя, в отличие от стали.
Благодаря ряду преимуществ, материал хорошо подходит для изготовления труб.
Характеристики АД31Т1, такие как высокая коррозионная стойкость и нетоксичность, привели к тому, что сплав стал очень востребован при изготовлении емкостей.
Обычно они потом используются для транспортировки азотной кислоты, органических веществ или даже продуктов питания. Из АД31Т1 производят еще и фольгу, применяемую для консервных банок, тетрапаков.
В последнее время все активнее данный материал применяется при изготовлении кабелей связи, а также воздушных кабелей. Это стало возможным благодаря тому, что он обладает большим запасом прочности, чем медь, которая использовалась до этого.
Применение сплава АД31Т1 привело к тому, что появилась возможность увеличить размер пролета, а также снизить количество повреждений во время монтажа линий, которые возникали достаточно часто. Что касается электропроводимости, то материал занял второе место сразу после меди, но при этом его стоимость примерно в 1,5 раза ниже.
К тому же алюминий гораздо легче, что играет важную роль при сборке компактных изделий, которые должны содержать большое количество элементов, проводящих ток.
Алюминиевый сплав АД31
Алюминиевые сплавы представляют собой двойные, тройные и более сложные системы с различной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
Для упрощения маркировки в обозначении некоторых сплавов, кроме алюминия, с помощью букв отражается еще один элемент (основной компонент), а цифрами — его процентное содержание (АД0, АД31, АМц м другие).
В маркировке алюминиевых сплавов после цифр могут быть еще буквы, которые обозначают состояние поставки проката или листа, то есть вид механической или термической обработки металла(Т1, Т2, Т3 и т.д). Ознакомиться с основными видами термообработки сплавов вы сможете в таб. 1.
Вот перечень наиболее часто используемых алюминиевых сплавов.
Сплав АД31(аналог сплава 6060, 6063)
Является представителем системы Al — Mg — Si . Он характеризуется высокими пластическими свойствами в температурно-скоростных условиях обработки давлением и повышенной коррозионной стойкостью. Коррозионная стойкость сплава практически не снижается при сварке. Сплав АД31 интенсивно упрочняется при термической обработке.
Если в отожженном состоянии прессованные профили из сплава АД31 имеют предел прочности 10-12 кгс/мм 2 , то после закалки и естественного старения предел прочности до 18-20 кг/мм 2 . Относительное удлинение при этом снижается не очень сильно (с 23-25 до 15-20%).
Более значительное упрочнение сплава может быть получено искусственным старением при температуре 160-190 ° C, при этом предел прочности повышается до 27,5-30,0 кг/мм 2 . Однако при искусственном старении более интенсивно снижаются пластические характеристики.
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:
- Действующие элементы медь и алюминий.
- Действующие элементы медь, магний и алюминий.
- 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:
- 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.
- 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.
Среди основных особенностей можно отметить нижеприведенные моменты:
- С увеличением концентрации магния повышается прочность, но уменьшается коррозионная стойкость.
- Прирост магния на 1% приводит к повышению прочности примерно на 30 000 Па.
- 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:
Среди особенностей подобного сплава отметим:
- Термическая обработка становится причиной растворения цинка, за счет чего предел прочности алюминиевого сплава возрастает в несколько раз.
- Применять подобный материал в электрической промышленности нельзя, так как прохождение электричества становится причиной существенного снижения коррозионной стойкости.
- 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.
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:
- Предел текучести может варьироваться в достаточно большом диапазоне.
- Температура плавления алюминия может изменяться в зависимости от того, какие применялись легирующие вещества.
- Прочность материала можно существенно повысить.
- 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.
“Дисперсное упрочнение” или “упрочнение старением”?
Термическому упрочнению могут подвергаться не все алюминиевые сплавы, а только так называемые “термически упрочняемые алюминиевые сплавы”. Алюминиевые сплавы, которые принадлежат к этому классу, содержат определенные добавки некоторых растворяемых элементов. Такими элементами или их комбинациями являются медь, магний, кремний, марганец и цинк, которые применяются, например, в качестве легирующих элементов в деформируемых сплавах серий 2ххх, 6ххх и 7ххх. Некоторые другие элементы также могут добавляться в специальные сплавы для достижения ими специальных свойств.
В результате соответствующей термической обработки растворенные в алюминии атомы этих легирующих элементов постепенно образуют своего рода кластеры в виде очень малых частиц, которые выделяются внутри зерен алюминиевой “матрицы”. Этот процесс называется так и называют – “выделение” (precipitation). Это выделение частиц является металлургическим процессом (фазовым превращением), который происходит по следующим причинам:
- Исходный алюминиевый сплав находится в термодинамическом состоянии, далеком от равновесия. В результате резкого охлаждения сплав переводится в “переохлажденное состояние” – все растворенные легирующие элементы “замораживаются” в твердом растворе алюминия;
- Длительность нахождения сплава при данной температуре достаточна для диффузионного образования металлургической структуры (микроструктуры) с достижением более равновесного состояния согласно соответствующей фазовой диаграммой, например, такой, которая приведена на рисунке 1;
- Вывод сплава из равновесия происходит в результате быстрого охлаждения. При последующей его выдержке при заданной температуре происходит процесс выделения частиц, которые являются препятствием для пластической деформации скольжением в данном сплаве;
- В течение некоторого времени в процессе выделения этих частиц происходит увеличение их размеров и количества. В результате этого повышается твердость этого сплава и его прочность Происходит “старение” алюминиевого сплава.
Рисунок 1 – Фазовая диаграмма алюминиевых сплавов серии 6ххх
Этот процесс термического упрочнения алюминиевых сплавов формально относится к “дисперсному упрочнению” (precipitation hardening). Однако обычно для алюминиевых сплавов этот процесс называют “упрочнение старением” (age hardening) или просто “старение” (ageing или aging).
Термин “старение” (ageing) отражает тот факт, что это процесс упрочнения происходит не мгновенно, как это бывает при закалке стали, в достаточно медленно и в течение некоторого времени, часов, дней, недель, месяцев. Заметим, что у слова “ageing” кроме значения “старение” есть другие значения – вызревание, выдержка (для вина) и, даже, взросление, которые более положительно и оптимистично отражают суть этого процесса.
Скорость и степень упрочнения возрастает, если сплав подвергается старению при повышенной температуре, например, 200 градусов Цельсия. Этот процесс называется “искусственным старением” в отличие от процесса старения при комнатной (цеховой) температуры, который называют “естественным старением”.
