Алюминий и его сплавы

Вопрос о том, что лучше «чистый алюминий или его сплавы», возникает довольно часто. Ответ на этот вопрос зависит от частной ситуации и требований проекта. Чистый алюминий достаточно пластичный материал, но при этом обладает низкой прочностью. Поэтому чаще всего он используется в качестве основы для создания сплавов.

Сплавы алюминия, в свою очередь, обладают лучшей прочностью и устойчивостью к воздействию окружающей среды. Плюс к этому, сплавы обладают рядом других полезных свойств, таких как легкость, высокая пластичность и хорошая проводимость тепла и электричества.

Маркировка алюминия и его сплавов

На территории России требования и характеристики касаемо алюминия и его производных регламентируются ГОСТом 4784 в последней редакции от 2019 года, ГОСТом р55375-2012 и другими нормативными документами. Согласно им, продукция с определенным обозначением имеет не только уникальные свойства, но и свою область применения в разных сферах промышленности.

Алюминий бывает первичным и техническим. Первичный алюминий, содержащий больший процент основного компонента, применяется для создания специальных сплавов, включая те, которые используются в авиации и космической отрасли, благодаря его высокой чистоте. Технический алюминий, или нелегированный алюминий, содержащий повышенный процент примесей, обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, что делает его идеальным для использования в электротехнической промышленности и производстве оборудования для теплообмена и нагревания.

Часто встречающимися марками первичного алюминия являются АО, А5, А999 и другие. Их отличает небольшое содержание побочных продуктов, которое составляет не более одного процента. Продукт высокой чистоты содержит примесей не превышающих 0,05%. Числовое обозначение свидетельствует о процентной чистоте алюминия. Например, марка А7 содержит 99% алюминия, а примеси составляют около 0,3 % и получается, что чистый алюминий составляет 99,7%. Цифра на конце марки показывает конечное содержание чистого алюминия.

В составе алюминиевых сплавов встречаются медь, марганец, магний, цинк и кремний, а также титан. Например, марки АМг6, АМг5, АМг2 представляют сплав алюминия с магнием, а марка АМц содержит медь и титан. В данном случае цифра на конце показывает процентное содержание дополнительного компонента. Например, в сплаве АМг6 магний составляет около 6 процентов.

Помимо российских стандартов существуют и другие. Например, европейский стандарт EN 573-3-94. Согласно этому документу привычные в России буквенные марки заменяются на числовые эквиваленты. Алюминий и его сплавы делятся на несколько групп с индивидуальным серийным номером.

Отличия в обозначениях

В маркировке, сочетающей кириллические буквы и цифры, указывается вид металла, его компонентов и процентное содержание необходимого продукта. Например, в марке А6 «А» отображает основной компонент алюминий, а «6» его содержание в веществе (99,6% составляет алюминий, а 0,4% составляют примеси).

В европейском варианте идентичная марка будет в формате 1060. Также можно встретить вариант ENAW-1060, где «EN» означает «Европейский стандарт», а «AW» – алюминий и его сплавы В цифровом варианте первая цифра служит для идентификации спецификации и чистоты продукта, а последние две используются для определения самого низкого содержания алюминия.

Плотность алюминия составляет примерно 2,70 г/см³. Однако для алюминиевых сплавов плотность может изменяться в зависимости от их состава. Например, для сплавов 6061 и 7075 плотность составляет около 2,70 г/см³ и 2,81 г/см³ соответственно. Эти значения приблизительные, поскольку плотность алюминиевых сплавов может немного различаться в зависимости от их конкретного состава.

Классификация алюминия и его сплавов

Алюминий и его сплавы могут быть классифицированы на несколько групп: первичные, технические, антифрикционные, для раскисления, дефрмирвоанные и литейные. Если с первыми двумя многое понятно – их распределение зависит от содержания основного компонента – то остальные требуют небольшого разбора.

Антифрикционные сплавы отличаются пониженным коэффициентом трения, что делает их приоритетном материалом для изготовления цилиндров, а также втулочных подшипников. Алькусины или аэроны (так называют рассматриваемые сплавы) могут быть дополнительно усилены такими элементами, как медь, никель, кремний и другие. Такие сплавы отличаются особо твёрдой поверхности, что обеспечивает уверенную износостойкость, но усложняет последующую обработку.

Сплавы для раскисления используются, как следует из названия, для раскислении стали. Такой сплав изготавливается из первичного сырья, лома или прочих отходов алюминиевого продукта. На их основе формируется сплавы с добавлением хрома, ванадия и кобальта. Результат их производства активно применяется в автомобильной промышленности.

Деформируемые сплавы – это алюминиевые сплавы, поддающиеся деформации. Они применяются в процессах обработки, таких как формовка, штамповка и экструзия, для создания разнообразных форм и изделий. Эти сплавы обладают хорошей обрабатываемостью, прочностью и защитой от коррозии, что делает их хорошим выбором для изготовления различных продуктов, включая кузовные детали автомобилей, конструкционные элементы и другие изделия, такие как листы, ленты, прутки, плиты, проволока и другие.

Литейные сплавы – это сплавы алюминия, предназначенные для литья. Обычно они используются в процессах литья под давлением, песчаного литья, кокильного литья и других методах для создания слитков, отливок и других изделий. Эти сплавы обладают хорошими свойствами текучести и хорошо поддаются литью, что делает их подходящими для производства разнообразных изделий, включая автомобильные детали, металлические отливки и другие продукты, требующие литья.

Важно учитывать требования проекта и условия использования при выборе между алюминием и его сплавами. Необходимо подбирать марку алюминия или алюминиевого сплава, учитывая конкретные цели и задачи, чтобы обеспечить оптимальные результаты и долговечность конечного изделия.