Алюминий и сплавы на основе алюминия

Алюминий относится к легким металлам, он почти в 3 раза легче железа. Низкая плотность, невысокая стоимость, большой объем производства (второе место после железа) обусловили широкое применение его в авиационной промышленности, а также для производства фольги, порошка, пудры и кабельных изделий, посуды для варки пищи, для сплавов для химической аппаратуры. Высокая электропроводность (65% от меди) позволяет использовать для проводников электрического тока, электротехнических конденсаторов и др.

Алюминий – химически активный металл, но тугоплавкая пленка окиси на поверхностях изделий защищает металл от дальнейшей коррозии. Высокая пластичность позволяет изготавливать из алюминия различной формы профили.

Алюминиевые сплавы имеют буквенно – цифровую систему обозначения. Буквы обозначают соответствующую группу, а цифры указывают номер сплава или содержание основного легирующего элемента (в %).

По степени чистоты алюминий подразделяют на три группы: особой, высокой и технической чистоты.

Химический состав алюминия (гост 11069-74)

Чистота	Марка алюминия	Химический состав, %
		Al, не менее	Примеси Fe, Si, Cu, Zn, Ti
Особая	А999	99,999	0,001
Высокая	А995	99,995	0,005
	А99	99,99	0,010
	А97	99,97	0,03
	А95	99,95	0,05
Техническая	А85	99,85	0,15
	А8	99,80	0,20
	А7	99,70	0,30
	А6	99,60	0,40
	А5	99,50	0,50
	А0	99,00	1,00

Применять чистый алюминий в качестве конструкционного материала в промышленности нецелесообразно из-за низкой прочности σ_В = 60 МПа. Существенно повысить прочностные свойства можно путем сплавления алюминия с кремнием, магнием, марганцем, медью, цинком, причем два последних элемента позволяют повысить прочностные свойства алюминиевых сплавов до σ_В = 700 МПа.

Технические алюминиевые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Сочетание букв АМг или АМц означает сплав алюминия с магнием и марганцем, относящегося к деформируемым неупрочняемым термической обработкой сплавам. У сплавов Al – Mg цифра характеризует среднее содержание магния (в %). Так, сплавы АМг 3, АМг 5 и АМг 6 содержат соответственно 3,5 и 6% магния Mg, остальное алюминий.

Сплавы деформируемые упрочняемые термической обработкой сплавам обозначаются буквой Д (дюралюминий) или В (высокопрочный).

Высокопрочные сплавы (В) системы Al – Zn – Mg имеют первую цифру 9, вторая цифра указывает номер сплава (например, В95, В96). Алюминий деформируемый системы Al – Cu – Mg. Цифра, следующая за буквой Д показывает условный номер сплава, например, Д1, Д16, Д18. АК – означает группу алюминиевых ковочных сплавов. Они обладают наряду с высокими механическими свойствами хорошей пластичностью в горячем состоянии и применяются для получения заготовок ковкой и штамповкой, например, АК4 и АК1. Цифра показывает номер сплава; дополнительная буква М указывает, что сплав был модифицирован с целью улучшения структурного состояния, а вид термической обработки указывается цифрой от 1 до 8 после буквы М, например, АК4М4, АК6М7, АК8М3, АК7М2.

Для фасонного литья разработаны 3 вида литейных алюминиевых сплавов. Литейные алюминиевые сплавы обозначают АЛ и цифрой, показывающей условный номер сплава, например, АЛ2, АЛ4, АЛ5, АЛ6, АЛ7, АЛ8, АЛ11, АЛ12.

Самыми распространенными являются силумины – сплавы алюминия с кремнием. Нормальный силумин содержит 10-13% Si, другие силумины содержат пониженное (8-10%) и низкое (4-6%) количество кремния. Вторая группа литейных сплавов по составу близка к дюралям и содержит всвоем составе Cu – Mg – Mn. Последние сплавы называются магналиями, так как содержат 9,5 – 11,5% магния.