Как определить марку алюминия

Алюминий сплавы и марки

Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
Алюминий сплавы и марки труба, лента, проволока, лист, круг Алюминий сплавы и марки

Алюминий для раскисления
АВ86 АВ86Ф АВ88 АВ88Ф АВ91
АВ91Ф АВ92 АВ92Ф АВ97 АВ97Ф
Алюминиевый деформируемый сплав
1201 1420 АВ АД31 АД33
АД35 АК4 АК4-1 АК6 АК8
АМг1 АМг2 АМг3 АМг3С АМг4
АМг4.5 АМг5 АМг5П АМг6 АМц
АМцС АЦпл В65 В93 В94
В95 В95П В96 В96ц В96Ц1
ВД17 Д1 Д12 Д16 Д16П
Д18 Д19 Д1П Д20 Д21
ММ
Алюминиевый антифрикционный сплав
АМСТ АН-2.5 АО20-1 АО3-1 АО3-7
АО6-1 АО9-1 АО9-2 АО9-2Б АСМ

Свойства и полезная информация:

Описание алюминия: Алюминий не имеет полиморфных превращений, обладает решеткой гранецентрированного куба с периодом а=0,4041 нм. Алюминий и его сплавы хорошо поддаются горячей и холодной деформации — прокатке, ковке, прессованию, волочению, гибке, листовой штамповке и другим операциям.

Все алюминиевые сплавы можно соединять точечной сваркой, а специальные сплавы можно сваривать плавлением и другими видами сварки. Деформируемые алюминиевые сплавы разделяются на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой.

Все свойства сплавов определяют не только способом получения полуфабриката заготовки и термической обработкой, но главным образом химическим составом и особенно природой фаз — упрочнителей каждого сплава. Свойства стареющих алюминиевых сплавов зависят от видов старения: зонного, фазового или коагуляционного.

На стадии коагуляционного старения (Т2 и ТЗ) значительно повышается коррозионная стойкость, причем обеспечивается наиболее оптимальное сочетание характеристик прочности, сопротивления коррозии под напряжением, расслаивающей коррозии, вязкости разрушения (К) и пластичности (особенно в высотном направлении).

Состояние полуфабрикатов, характер плакировки и направление вырезки образцов обозначены следующим образом — Условные обозначения проката из алюминия:

М — Мягкий, отожженный

Т — Закаленный и естественно состаренный

Т1 — Закаленный и искусственно состаренный

Т2 — Закаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему более высокие значения вязкости разрушения и лучшее сопротивление коррозии под напряжением

ТЗ — Закаленный и искусственно состаренный по режиму, обеспечивающему наиболее высокие сопротивления коррозии под напряжением и вязкость разрушения

Н — Нагартованный (нагартовка листов сплавов типа дуралюмии примерно 5—7 %)

H1 — Усиленно нагартованный (нагартовка листов примерно 20 %)

ТПП — Закаленный и естественно состаренный, повышенной прочности

ГК — Горячекатаные (листы, плиты)

Б — Технологическая плакировка

А — Нормальная плакировка

УП — Утолщенная плакировка (8 % на сторону)

Д — Продольное направление (вдоль волокна)

П — Поперечное направление

В — Высотное направление (толщина)

X — Хордовое направление

Р — Радиальное направление

ПД, ДП, ВД, ВП, ХР, РХ — Направление вырезки образцов, применяемое для определения вязкости разрушения и скорости роста усталостной трещины. Первая буква характеризует направление оси образца, вторая — направление плоскости, например: ПВ — ось образца совпадает с шириной полуфабриката, а плоскость трещины параллельна высоте или толщине.

Анализ и получение проб алюминия: Руды. В настоящее время алюминий получают только из одного вида руды — бокситов. В обычно используемых бокситах содержится 50—60% А12О3, 2 кг, лежащих в окружности радиусом 1 м, откалывают маленькие кусочки и отбирают в лопату. Недостающий объем заполняют мелкими частицами материала, взятыми с боковой поверхности опробуемого конуса.

Отобранный материал собирают в плотно закрывающиеся сосуды.

Плавка алюминия: В зависимости от масштабов производства, характера литья и энергетических возможностей плавку алюминиевых сплавов можно производить в тигельных печах, в электропечах сопротивления и в индукционных электропечах.

Плавка алюминиевых сплавов должна обеспечивать не только высокое качество готового сплава, но и высокую производительность агрегатов и, кроме того, минимальную стоимость литья.

Наиболее прогрессивным методом плавки алюминиевых сплавов является метод индукционного нагрева токами промышленной частоты.

Технология приготовления алюминиевых сплавов слагается из тех же технологических этапов, что и технология приготовления сплавов на основе любых других металлов.

Загрузка шихты при плавке алюминиевых сплавов производится в следующем порядке.

1. При проведении плавки на свежих чушковых металлах и лигатурах в первую очередь загружают (полностью или по частям) алюминий, а затем растворяют лигатуры.

2. При проведении плавки с использованием в шихте предварительного чушкового сплава или чушкового силумина в первую очередь загружают и расплавляют чушковые сплавы, а затем добавляют необходимое количество алюминия и лигатур.

3. В том случае, когда шихта составлена из отходов и чушковых металлов, ее загружают в следующей последовательности: чушковый первичный алюминий, бракованные отливки (слитки), отходы (первого сорта) и рафинированный переплав и лигатуры.

Медь можно вводить в расплав не только в виде лигатуры, но и в виде электролитической меди или отходов (введение путем растворения).

Краткие обозначения:
σв — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа ε — относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 — предел упругости, МПа Jк — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 — предел текучести условный, МПа σизг — предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 — относительное удлинение после разрыва, % σ-1 — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж — предел текучести при сжатии, МПа J-1 — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν — относительный сдвиг, % n — количество циклов нагружения
s в — предел кратковременной прочности, МПа R и ρ — удельное электросопротивление, Ом·м
ψ — относительное сужение, % E — модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 T — температура, при которой получены свойства, Град
s T — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ — коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB — твердость по Бринеллю C — удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV — твердость по Виккерсу pn и r — плотность кг/м 3
HRCэ — твердость по Роквеллу, шкала С а — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o — T ), 1/°С
HRB — твердость по Роквеллу, шкала В σ t Т — предел длительной прочности, МПа
HSD — твердость по Шору G — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Как определить марку алюминия

ГОСТ Р 55375-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АЛЮМИНИЙ ПЕРВИЧНЫЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

Primary aluminum and alloys based on it. Grades

Дата введения 2013-08-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «ЮНА» (ООО «ЮНА»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 99 «Алюминий»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

В настоящее время в Российской Федерации значительная часть потребителей применяет европейскую систему кодификации марок первичного алюминия и сплавов на его основе. Целью разработки настоящего стандарта является сближение европейской и российской систем кодификации марок первичного алюминия и сплавов на его основе. Для этого в стандарте приведены справочные приложения А-В.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к маркам первичного алюминия, полученного путем электролиза из бокситового, нефелинового сырья и другого рудного сырья, и сплавам на его основе, выпускаемым в жидком виде, в виде чушек, слитков, катанки, ленты и др.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

ГОСТ Р 50965-96 Алюминий и сплавы алюминиевые. Метод определения водорода в твердом металле

ГОСТ 1583-93 Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия

ГОСТ 1762.0-71 Силумин в чушках. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 1762.1-71 Силумин в чушках. Методы определения кремния

ГОСТ 1762.2-71 Силумин в чушках. Методы определения железа

ГОСТ 1762.3-71 Силумин в чушках. Методы определения кальция

ГОСТ 1762.4-71 Силумин в чушках. Методы определения титана

ГОСТ 1762.5-71 Силумин в чушках. Методы определения марганца

ГОСТ 1762.6-71 Силумин в чушках. Методы определения меди

ГОСТ 1762.7-71 Силумин в чушках. Методы определения цинка

ГОСТ 3221-85 Алюминий первичный. Методы спектрального анализа

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки

ГОСТ 7727-81 Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа

ГОСТ 11069-2001 Алюминий первичный. Марки

ГОСТ 11739.1-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения оксида алюминия

ГОСТ 11739.2-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения бора

ГОСТ 11739.3-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения бериллия

ГОСТ 11739.4-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения висмута

ГОСТ 11739.5-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения ванадия

ГОСТ 11739.6-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения железа

ГОСТ 11739.7-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кремния

ГОСТ 11739.8-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения калия

ГОСТ 11739.9-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кадмия

ГОСТ 11739.10-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения лития

ГОСТ 11739.11-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения магния

ГОСТ 11739.12-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения марганца

ГОСТ 11739.13-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения меди

ГОСТ 11739.14-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения мышьяка

ГОСТ 11739.15-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения натрия

ГОСТ 11739.16-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения никеля

ГОСТ 11739.17-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения олова

ГОСТ 11739.18-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения свинца

ГОСТ 11739.19-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения сурьмы

ГОСТ 11739.20-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения титана

ГОСТ 11739.21-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения хрома

ГОСТ 11739.22-90 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения редкоземельных элементов и иттрия

ГОСТ 11739.23-99 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения циркония

ГОСТ 11739.24-98 Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка

ГОСТ 12697.1-77 Алюминий. Методы определения ванадия

ГОСТ 12697.2-77 Алюминий. Методы определения магния

ГОСТ 12697.3-77 Алюминий. Методы определения марганца

ГОСТ 12697.4-77 Алюминий. Метод определения натрия

ГОСТ 12697.5-77 Алюминий. Метод определения хрома

ГОСТ 12697.6-77 Алюминий. Метод определения кремния

ГОСТ 12697.7-77 Алюминий. Методы определения железа

ГОСТ 12697.8-77 Алюминий. Методы определения меди

ГОСТ 12697.9-77 Алюминий. Методы определения цинка

ГОСТ 12697.10-77 Алюминий. Метод определения титана

ГОСТ 12697.11-77 Алюминий. Метод определения свинца

ГОСТ 12697.12-77 Алюминий. Методы определения мышьяка

ГОСТ 12697.13-90 Алюминий. Методы определения галлия

ГОСТ 12697.14-90 Алюминий. Метод определения кальция

ГОСТ 13843-78 Катанка алюминиевая. Технические условия

ГОСТ 21132.0-75 Алюминий и сплавы алюминиевые. Метод определения содержания водорода в жидком металле

ГОСТ 21132.1-98 Алюминий и сплавы алюминиевые. Методы определения водорода в твердом металле вакуум-нагревом

ГОСТ 23189-78 Алюминий первичный. Спектральный метод определения мышьяка и свинца

ГОСТ 24231-80 Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа

ГОСТ 25086-2011 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Классификация

В зависимости от химического состава первичный алюминий подразделяют на алюминий высокой и технической чистоты.

Алюминиевые первичные сплавы — сплавы, произведенные на основе первичного алюминия.

Алюминиевые первичные сплавы разделяют на сплавы алюминиевые деформируемые и алюминиевые литейные.

4 Технические требования

4.1 Химический состав марок первичного алюминия должен соответствовать указанному в таблице 1.

Марки алюминия

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Какие различают марки алюминия
  • Марки первичного алюминия
  • Марки технического алюминия
  • Марки деформируемого алюминия
  • Марки литейного алюминия
  • Марки алюминия для раскисления
  • Марки алюминия и его сплавов
  • Основные марки алюминия и его сплавов (в таблице)
  • Марки листов алюминия

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.

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:

  1. Первичный («А5», «А95», «А7Е»).
  2. Технический («АД1», «АД000», «АДС»).
  3. Деформируемый («АМг2», «Д1»).
  4. Литейный («ВАЛ10М», «АК12пч»).
  5. Для раскисления стали («АВ86», «АВ97Ф»).

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:

  • высокогерметичными («АЛ2», «АЛ9», «АЛ4М»);
  • высокопрочными и жароустойчивыми («АЛ19», «АЛ5», «АЛ33»);
  • коррозионно-устойчивыми.

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:

  • деформируемые (используются для поковки и проката);
  • литейные (для отлива деталей).

Требования к их химическому составу определены в ГОСТах 1131 и 4784-97.

В зависимости от типа упрочнения сплавы могут быть:

  • термоупрочняемыми;
  • упрочняемыми давлением.

Более распространенной является другая классификация, в основе которой лежат характеристики сплавов. Согласно ей термоупрочненные сплавы делятся на:

  • жаропрочные («АК4», «АК4-1», «Д20», «1201»);
  • высокопрочные («В93» и «В95»);
  • высокопластичные средней прочности, или авиали, легируемые алюминием, магнием и кремнием («АД33», «АД31» и «АД35»);
  • свариваемые с обычной прочностью («1925» и «1915»);
  • дюрали с нормальной прочностью, легируемые алюминием, медью и магнием («Д16», «Д1» и «Д18»);
  • ковочные («АК8» и «АК6»).

Термически неупрочняемые стали с повышенной коррозионной устойчивостью и свариваемостью делятся на:

  • высокопластичные средней прочности, называемые магналиями («АМг1», «АМг6», «АМг2» и др.);
  • высокопластичные низкой прочности, легируемые магнием («Д12» и «АМц»), и нелегируемые, или технический алюминий («АД1» и «АД0»).

При изготовлении листов должны соблюдаться требования ГОСТа 21631–76. Классифицируется продукция в зависимости от области применения и свойств:

  1. Из кислотостойких марок листового алюминия производят баки для топлива, сварные емкости, элементы самолетов, заклепки, рамы и автомобильные радиаторы. Для металла характерна хорошая свариваемость и коррозионная устойчивость, повышенная пластичность и деформируемость. Для изготовления плоских кислотостойких листов используются сплавы алюминия марок «АМг» (2, 3, 5 и 6), легируемые марганцем и магнием.
  2. Технический алюминий используется для отделочных и изоляционных работ. Его преимущества заключаются в финансовой экономии, обусловленной повышенной гибкостью и небольшой массой листов.
  3. В строительстве широко применяется гладкий перфорированный алюминий, он используется для изготовления решеток воздуховодов, декоративных интерьерных деталей, усиления гипсокартонных углов. Отверстия в перфорированных деталях могут быть прямоугольными, круглыми, ромбовидными. Делаются они на специальных прессах координатно-пробивного типа.
  4. Марки пищевого алюминия производятся из отожженных, полунагартованных и нагартованных (холоднодеформированных для упрочнения материала) сплавов («А5М», «А5Н2», «А5Н»), а также из не подвергавшегося термической обработке первичного алюминия («А7» или «АД0»). Для листов характерна высокая гигиеничность, отсутствие примесей и легирующих элементов.

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:

  • Благодаря небольшому весу листов их можно использовать для реконструкции старых сооружений. Из-за возраста конструкции могут не справиться с серьезными нагрузками, поэтому идеальным для них вариантом являются легкие гофрированные листы.
  • Подходят для кровельных работ как в многоэтажных, так и в одноэтажных строениях.
  • Благодаря гибкости металла он подходит для работ на кровлях со сложной конфигурацией.
  • За счет простоты монтажа достаточно базовых навыков работы с листами, освоить которые можно без проблем.

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:

Пищевой алюминий в ГОСТах и СанПиН

Алюминий и его сплавы широко применяются для изготовления оборудования для пищевой промышленности. Не на все изделия есть ГОСТы или другие определяющие документы. Возникают вопросы по возможности применения листоаого алюминия и его сплавов когда надо облицевать изнутри кузов автомобиля или склад для хранения пищевых продуктов, изготовить лоток, форму для хлеба, оббить столешницу в торговой точке. Что и где можно применять и какой алюминий можно называть пищевым, ведь такого термина как пищевой алюминий нет в регламентирующих документах и в сертификатах на алюминиевый прокат нет указаний по пищевому применению, в отличии от литейных сплавов? Для изделий из литейного алюминия или сплавов ситуация простая, — достаточно открыть ГОСТ 1583-93:

.п.3.3 Для изготовления изделий пищевого назначения применяют сплавы АК7, АК5М2, АК9, АК12. Применение других марок сплавов для изготовления изделий и оборудования, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами и средами, в каждом отдельном случае должны быть разрешены органами здравоохранения.
В алюминиевых сплавах, предназначенных для изготовления изделий пищевого назначения, массовая доля свинца должна быть не более 0,15 %, мышьяка — не белее 0,015 %, цинка — не более 0,3 %, бериллия — не более 0,0005 %.

п.4.1.6.1 …Чушки, предназначенные для изготовления изделий и оборудования, контактирующих с пищевыми продуктами, маркируются при отсутствии цветной маркировки дополнительной буквой «П», которая ставится после обозначения марки сплава.

Нет затруднений для изготовителей посуды хозяйственной из листового алюминия по ГОСТ 17151-81:

Алюминиевые ложки и вилки в столовых были двух видов: одни хорошо гнулись, другие были твердые и хрупкие. Заглянув в ГОСТ 51016-97 «Приборы столовые из углеродистой стали и алюминиевых сплавов. Общие технические условия.» заметим, что хрупкие вилки изготавливали из литейных сплавов АК7, АК5М2, АЛ22(АМг11), АЛ23(АМг6л), а мягкие — из листового алюминия АД1М, АД1 А0, АВМ, АВ, и листов из алюминиевого сплава АМг2.

Можно сделать вывод, что допускается контакт с пищевыми продуктами алюминия первичного марок А или алюминия техническог деформируемого марок АД-АД0 (не путать с сплавы на основе системы Al—Mg—Si АД31, АД33, АД35, хотя сплав из этой категории АВ применяют для изготовления ложек и вилок). Кроме того, ГОСТ на вилки и ложки разрешает применять магниевые сплавы в листах АМг2 и в чушках АЛ22(АМг6л), АЛ23(АМг11), а также сплав алюминий-магний-кремний АВ. Можно ли использовать другие марки листового алюминия? ГОСТ 4784 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки» посвятил пищевому применению сплавов алюминия три строчки:

Следовательно, имея на руках химсостав сплава, можно определить подходит ли он для «пищевого» применения, но не тут-то было. ГОСТ 4784 не регламентирует допустимую концентрацию бериллия и цинка, как это прямо указано в ГОСТ 1583 на литейные сплавы, но ГОСТ 1583 не указывае на допустимое содержание свица. Такая вот загадка. Можно предположить, заглянув в ГОСТ 4784 ,что в деформируемых сплавах не должно быть свинца и бериллия больше допустимых концентраций, кроме АМг5, АМг6, Д19, где бериллий — от 0,0002%( допустимо ) до 0,005%( недопустимо ) , а также некоторые марки сварочной проволоки: СвАМГ5, Св1557, СвАМг6, СвАМг61, СвАМг63, где бериллий — от 0,002% до 0,005%.

Действующий в Украине СанПиН 42-123-4240-86 «Санитарные нормы. Допустимые количества миграции (ДКМ) химических веществ, выделяющихся из полимерных и других материалов, контактирующих с пищевыми продуктами и методы их определения» не определяет ДКМ для изделий из металлов, хотя в документе есть таблица ДКМ металлов, выделяемые полимерами. В российских Гигиенических нормативах ГН 2.3.3.972-00 «Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами» есть прямые указания на применения алюминия и сплавов и методики испытаний:

Наименование материала, изделия Контролируе мые показатели ДКМ, мг/л ПДК_в химических веществ в питьевой воде, мг/л Класс опасности
1 2 3 4 5
11.30. Алюминий первичный (ГОСТ 11069)
особой чистоты алюминий (Al) 0,500 2
высокой чистоты алюминий (Al) 0,500 2
железо (Fe) 0,300
кремний (Si) 10,000 2
медь (Cu) 1,000 3
технической чистоты алюминий (Al) 0,500 2
железо (Fe) 0,300
кремний (Si) 10,000 2
медь (Cu) 1,000 3
цинк (Zn) 1,000 3
титан (Ti) 0,100 3
11.31. Сплавы алюминия
Деформируемые алюминий (Al) 0,500 2
марганец (Mn) 0,100 3
железо (Fe) 0,300
медь (Cu) 1,000 3
цинк (Zn) 1,000 3
титан (Ti) 0,100 3
ванадий (V) 0,100 3
литейные (ГОСТ 2685) алюминий (Al) 0,500 2
медь (Cu) 1,000 3
кремний (Si) 10,000 2
марганец (Mn) 0,100 3
цинк (Zn) 1,000 3
титан (Ti) 0,100 3

Самым важным документом остается одобренный Минздравом СССР от 07-08-79 №123-12.328-7 с последущими дополнениями РТМ 27-72-15-82 «Порядок применения металлов, синтетических и других материалов, контактирующих с пищевыми продуктами и средами» . На разрешенные Минздравом СССР материалы для отделки ссылаются действующие со времен СССР санитарные нормы и правила для предприятий многих отраслей пищевой промышленности. По установленым правилам надо получить гигиенический сертификат по применению того или иного сплава, если сплав соответствует РТМ 27-72-15-82. Что делать, если надо облицевать столик на даче или погреб в деревне? Тогда используйте листы алюминия марок А или АД, которые разрешены по ГОСТу для изготовления кастрюль или обращайтесь в санэпидемконтроль за сертификатом.

Алюминий и его сплавы: характеристика, свойства, 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.

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.

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/м 3 .
  • 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 — 37·10 6 См/м.
  • Теплопроводность — 203,5 Вт/(м·К).

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

Применение алюминия

Ювелирные изделия

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.