Алюминиевый профиль для светодиодных лент! Готовые комплекты от производителя.
Алюминиевые сплавы условно делятся на литейные (для производства отливок) и деформируемые (для производства проката и поковок). Далее будут рассматриваться только деформируемые сплавы. Химический состав деформируемых сплавов общего применения приведен в ГОСТ 4784-97 и ГОСТ 1131-76.
Деформируемые сплавы разделяют по способу упрочнения: упрочняемые давлением (деформацией) и термоупрочняемые.
Другая классификация основана на ключевых свойствах: сплавы низкой, средней или высокой прочности, повышенной пластичности, жаропрочные, ковочные и т.д.
В таблице систематизированы наиболее распространенные деформируемые сплавы с краткой характеристикой основных свойств присущих для каждой системы. Маркировка дана по ГОСТ 4784-97 и международной классификации ИСО 209-1.
Характеристика сплавов |
Маркировка |
Система легирования |
Примечания |
|
СПЛАВЫ УПРОЧНЯЕМЫЕ ДАВЛЕНИЕМ (ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЕ) |
||||
Сплавы низкой прочности |
АД0 |
1050А |
Техн. алюминий без легирования |
Также АД, А5, А6, А7 |
АД1 |
1230 |
|||
АМц |
3003 |
Al – Mn |
Также |
|
Д12 |
3004 |
|||
Сплавы средней прочности |
АМг2 |
5251 |
Al – Mg |
Также АМг0.5, АМг1, АМг1.5АМг2.5 |
АМг3 |
5754 |
|||
АМг5 |
5056 |
|||
АМг6 |
- |
|||
ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЕ СПЛАВЫ |
||||
Сплавы средней прочности и высокой пластичности |
АД31 |
6063 |
Al-Mg-Si |
Также |
АД33 |
6061 |
|||
АД35 |
6082 |
|||
Сплавы нормальной прочности |
Д1 |
2017 |
Al-Cu-Mg |
Также В65, |
Д16 |
2024 |
|||
Д18 |
2117 |
|||
Свариваемые сплавы нормальной прочности |
1915 |
7005 |
Al-Zn-Mg |
|
1925 |
- |
|||
Высокопрочные сплавы |
В95 |
- |
Al-Zn-Mg-Cu |
Также В93 |
Жаропрочные сплавы |
АК4-1 |
- |
Al-Cu-Mg-Ni-Fe |
Также АК4 |
1201 |
2219 |
Al-Cu-Mn |
Также Д20 |
|
Ковочные сплавы |
АК6 |
- |
Al-Cu-Mg-Si |
|
АК8 |
2014 |
Полуфабрикаты из термоупрочняемых сплавов упрочняются путем специальной термообработки. Она заключается в закалке с определенной температуры и последующей выдержкой в течение некоторого времени при другой температуре (старение). Происходящее при этом изменение структуры сплава, увеличивает прочность, твердость без потери пластичности. Существует несколько вариантов термообработки. Наиболее распространены следующие состояния поставки термоупрочняемых сплавов, отражаемые в маркировке проката:
1) не имеет обозначения - после прессования или горячей прокатки без термообработки
2) М - отожженное
3) Т - закаленное и естественно состаренное (на максимальную прочность)
4) Т1 - закаленное и искусственно состаренное (на максимальную прочность)
Для некоторых сплавов производится термомеханическое упрочнение, когда нагартовка осуществляется после закалки. В этом случае в маркировке присутствует ТН или Т1Н. Другим режимам старения соответствуют состояния Т2, Т3, Т5. Обычно им соответствует меньшая прочность, но большая коррозионная стойкость или вязкость разрушения.
Приведенная маркировка состояний соответствует российским ГОСТам.
Физические свойства алюминиевых сплавов.
Плотность алюминиевых сплавов незначительно отличается от плотности чистого алюминия (2.7г/см3). Она изменяется от 2.65 г/см3 для сплава АМг6 до 2.85 г/см3 для сплава В95.
Легирование практически не влияет на величину модуля упругости и модуля сдвига. Например, модуль упругости упрочненного дуралюминия Д16Т практически равен модулю упругости чистого алюминия А5 (Е=7100 кгс/мм2). Однако, за счет того, что предел текучести сплавов в несколько раз превышает предел текучести чистого алюминия, алюминиевые сплавы уже могут использоваться в качестве конструкционного материала с разным уровнем нагрузок (в зависимости от марки сплава и его состояния).
За счет малой плотности удельные значения предела прочности, предела текучести и модуля упругости (соответствующие величины, поделенные на величину плотности) для прочных алюминиевых сплавов сопоставимы с соответствующими значениями удельных величин для стали и титановых сплавов. Это позволяет высокопрочным алюминиевым сплавам конкурировать со сталью и титаном, но только до температур не превышающих 200 С.
Большинство алюминиевых сплавов имеют худшую электро- и теплопроводность, коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с чистым алюминием.
Ниже в таблице приведены значения твердости, тепло- и электропроводности для нескольких сплавов в различных состояниях. Поскольку значения твердости коррелируют с величинами предела текучести и предела прочности, то эта таблица дает представление о порядке и этих величин.
Из таблицы видно, что сплавы с большей степенью легирования имеют заметно меньшую электро- и теплопроводность, эти величины также существенно зависят от состояния сплава (М, Н2, Т или Т1):
марка |
твердость, |
электропроводность в |
теплопроводность |
||||||
М |
Н2 |
Н,Т(Т1) |
М |
Н2 |
Н, Т(Т1) |
М |
Н2 |
Н, Т(Т1) |
|
А8 - АД0 |
25 |
|
35 |
60 |
|
|
0.52 |
|
|
АМц |
30 |
40 |
55 |
50 |
40 |
|
0.45 |
0.38 |
|
АМг2 |
45 |
60 |
|
35 |
|
30 |
0.34 |
|
0.30 |
АМг5 |
70 |
|
|
30 |
|
|
0.28 |
|
|
АД31 |
|
|
80 |
55 |
|
55 |
0.45 |
|
|
Д16 |
45 |
|
105 |
45 |
|
30 |
0.42 |
|
0.28 |
В95 |
|
|
150 |
|
|
30 |
|
|
0.28 |
Из таблицы видно, что только сплав АД31 сочетает высокую прочность и высокую электропроводность. Поэтому «мягкие» электротехнические шины производятся из АД0, а «твердые» - из АД31 (ГОСТ 15176-89). Электропроводность этих шин составляет (в мкОм*м):
0,029 – из АД0 (без термообработки, сразу после прессования)
0,031 – из АД31 (без термообработки, сразу после прессования)
0.035 – из АД31Т (после закалки и естественного старения)
Теплопроводность многих сплавов (АД31, АД35, 6060, 6063) вдвое ниже, чем у чистого алюминия, но все равно она выше, чем у сталей.
Коррозионные свойства.
Наилучшие коррозионные свойства имеют сплавы АМц, АМг, АД31, а худшие – высоко-прочные сплавы Д16, В95, АК. Кроме того коррозионные свойства термоупрочняемых сплавов существенно зависят от режима закалки и старения. Например сплав Д16 обычно применяется в естественно-состаренном состоянии (Т). Однако свыше 80оС его коррозионные свойства значительно ухудшаются и для использования при больших температурах часто применяют искусственное старение, хотя ему соответствует меньшая прочность и пластичность (чем после естественного старения). Многие прочные термоупрочняемые сплавы подвержены коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии.
Свариваемость.
Хорошо свариваются всеми видами сварки сплавы АМц и АМг. При сварке нагартованного проката в зоне сварочного шва происходит отжиг, поэтому прочность шва соответствует прочности основного материала в отожженном состоянии.
Из термоупрочняемых сплавов хорошо свариваются авиали, сплав 1915. Сплав 1915 относится к самозакаливающимся, поэтому сварной шов со временем приобретает прочность основного материала. Большинство других сплавов свариваются только точечной сваркой.
Обозначение |
Значение показателей, не менее |
|||||
системы и марки сплава |
Состояние материала |
Обозначение состояния материала |
Толщина стенки, мм |
Временное сопротивление при растяжении dв, МПа |
Предел текучести при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при растяжении, % |
|
Неполностью закаленное и |
Т5 |
До 3 включ. |
175,0 |
130,0 |
8,0 |
АД31
|
искусственно состаренное |
|
Св. 3 до 10 включ. |
157,0 |
118,0 |
8,0 |
Закаленное и искусственно состаренное |
Т1 |
Все размеры |
196,0 |
147,0 |
8,0 |
|
Закаленное и искусственно состаренное повышенной прочности |
Т1 (22) |
До 10 включ. |
215,0 |
160,0 |
8,0 |
|
То же |
Т1 (25) |
То же |
245,0 |
195,0 |
8,0 |
|
AlMgSi 6060
|
Неполностью закаленное и |
Т5 |
До 5 включ. |
160,0 |
120,0 |
8,0 |
искусственно состаренное |
|
Св. 5 до 25 включ |
140,0 |
100,0 |
8,0 |
|
Закаленное и искусственно |
Т6 |
До 3 включ. |
190,0 |
150,0 |
8,0 |
|
состаренное |
|
Св. 3 до 25 включ. |
170,0 |
140,0 |
8,0 |
|
Закаленное и искусственно состаренное |
Т66 |
До 3 включ. |
215,0 |
160,0 |
8,0 |
|
повышенной прочности |
|
Св. 3 до 25 включ. |
195,0 |
150,0 |
8,0 |
|
Неполностью закаленное и |
Т5 |
До 3 включ. |
175,0 |
130,0 |
8,0 |
|
AlMg0,7Si 6063
|
искусственно состаренное |
|
Св. 3 до 10 включ. |
160,0 |
110,0 |
7,0 |
Закаленное и искусственно состаренное |
Т6 |
До 10 включ. |
215,0 |
170,0 |
8,0 |
|
Закаленное и искусственно |
Т66 |
До 6 включ. |
245,0 |
200,0 |
8,0 |
|
состаренное повышенной прочности |
|
Св. 6 до 10 включ. |
225,0 |
180,0 |
8,0 |
Примечания
1 Для сплавов AlMgSi 6060, AlMg0,7Si 6063 состояние материала указано в соответствии с принятой международной практикой.
![]() |
На верх |