Алюминий и сплавы на его основе
Алюминий – лёгкий металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке.
Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению) , высокая теплопроводность, не ядовитость его соединений. Эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки. Первые же три свойства сделали алюминий основным сырьем в авиационной и авиакосмической промышленности.
Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле[16] за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при изготовлении проводников в чипах. Меньшую электропроводность алюминия (37 ом−1) по сравнению с медью (63 ом−1) компенсируют увеличением сечения алюминиевых проводников. Недостатком алюминия как электротехнического материала является наличие прочной оксидной плёнки, затрудняющей пайку и за счет большего сопротивления вызывающей повышенное нагревание в местах электрических соединений — что, в свою очередь, отрицательно сказывается на надежности контакта и состоянии изоляции.
Алюминий и его сплавы сохраняют прочность при сверхнизких температурах. Благодаря этому он широко используется в криогенной технике.
Высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью напыления делает алюминий идеальным материалом для изготовления зеркал.
Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения его обычно сплавляют с другими химическими элементами.
Силумин — сплав алюминия с кремнием. Наиболее распространенные литейные алюминиевые сплавы, широко применяемые только в литом виде.
По сравнению с алюминием обладают большей прочностью и износоустойчивостью, а также хорошими литейными качествами. Силумины устойчивы к коррозии во влажной атмосфере и морской воде, в слабокислой и щелочной среде
Применяются для литья деталей в авто-, мото- и авиастроении (картеров, блоков цилиндров, поршней), и для производства бытовой техники (теплообменников, мясорубок), в скульптурной технике.
Дюралюминий — сплав алюминия с медью — 3,5—5,5 %, магнием — 0,6—0,8 % и марганцем. Дюралюминий — основной конструкционный материал в авиации и космонавтике, а также в других областях машиностроения с высокими требованиями к весовой отдаче.
Это легкий, вязкий сплав алюминия с медью, марганцем, магнием и др. Температура плавления дуралюмина 650°. Дюраль хорошо поддается гибке, штамповке и другим видам обработки, но для этого его нужно отжечь.
Свои высокие механические свойства дуралюмин получает после термической обработки (закалки), но не сразу, как например сталь, а спустя некоторое время. Это явление нарастания крепости называется старением.
Недостаток дюралюминов — низкая коррозионная стойкость, изделия требуют тщательной защиты от коррозии.