Применение алюминиевых сплавов
Большинство алюминиевых сплавов имеют высокую коррозионную стойкость в естественной атмосфере, морской воде, растворах многих солей и химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Последнее свойство в сочетании с тем, что алюминий не разрушает витамины, позволяет широко использовать его в производстве посуды. Конструкции из алюминиевых сплавов часто используют в морской воде. Алюминий в большом объеме используется в строительстве в виде облицовочных панелей, дверей, оконных рам, электрических кабелей. Алюминиевые сплавы не подвержены сильной коррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительным раствором, штукатуркой, особенно если конструкции не подвергаются частому намоканию. Алюминий также широко применяется в машиностроении, т.к. обладает хорошими физическими качествами.
Но главная отрасль, в настоящее время просто не мыслимая без использования алюминия — это, конечно, авиация. Именно в авиации наиболее полно нашли применение всем важным характеристикам алюминия
Маркировка алюминиевых сплавов
В настоящее время одновременно сосуществуют три маркировки сплавов: старая буквенно-цифровая, цифровая и буквенно-цифровая литейных алюминиевых сплавов по ГОСТ. Так первая буква А указывает основу сплава – Al, последующие буквы соответствуют первым буквам названий основных легирующих элементов (К – кремний, М – медь, Мг – магний, Мц – марганец, Н – никель, Ц – цинк). Числа следующие за буквами, показывают усредненное содержание соответствущего компонента (в % по массе).
Наряду с этим имеется буквенно-цифровая маркировка технологической обработки полуфабрикатов и изделий, качественно отражающая механические, химические и другие свойства сплава.
По технологии изготовления алюминиевые сплавы подразделяются на литейные, деформируемые и спекаемые.
Деформируемые алюминиевые сплавы сначала разливают в слитки (круглые или прямоугольные), а потом обрабатывают их давлением в горячем или холодном состоянии до придания им нужной формы:
прокаткой – для получения листов и фольги;
прессованием – для получения профилей, труб и прутков;
формовкой – для получения более сложных форм из катанных или прессованных полуфабрикатов;
ковкой для получения сложных форм с повышенными механическими свойствами.
Литейные алюминиевые сплавы в расплавленном состоянии разливают непосредственно в их конечную форму одним из различных методов, таких как, литье в песчаные формы, литье в кокили или литье под давлением. При литье применяют сложные литейные формы. Эти сплавы часто имеют высокое содержание кремния для улучшения их литейных свойств.
У этих двух категорий алюминиевых сплавов классификация по легирующим сплавам различная: в целом в них добавляются одни и те же легирующие элементы, но в разных количествах.
Прочность и другие механические свойства как деформированных, так и литейных сплавов определяются в основном их химическим составом, т.е. количеством в алюминии легирующих элементов, а также вредных примесей. Однако возможно изменение этих свойств для достижения их оптимального сочетания путем дополнительной обработки сплавов – термической или деформационной, или и той, и другой. В результате этого сплав изменяет свои первоначальные механические свойства и получает свое окончательное состояние, в котором и поставляется заказчику. Упрочняющую термическую обработку применяют как к литейным, так и к деформированным сплавам, Они в этом случае называются сплавами, упрочняемыми термической обработкой.
Деформируемые сплавы, которые можно упрочнять только путем их холодной деформации (нагартовки) называют сплавами, не упрочняемыми термической обработкой или деформационно упрочняемыми сплавами.
Спеченный алюминиевый порошок – это материал полученный холодным а затем горячим брикетирование предварительно окисленной алюминиевой пудрой. Потом из горячеспресованных брикетов ковкой, прокаткой или прессование изготавливают изделия или полуфабрикаты. Поскольку каждая частичка пудры пократы тонким слоем оксида алюминия, то чем тоньше пудра, тем больше в САПе оксида алюминия, выше его прочность, но ниже пластичность. САП характеризуется высокой прочностью и жаропрочностью при повышенных температурах (350-500).
Сплавы системы алюминий-марганец
К системе Al-Mn относятся сплавы, легированные марганцем, иногда с добавками магния и отличаются от технического алюминия более высокой прочностью при сохранении высокой пластичности, коррозионной стойкостью и хорошей свариваемости.
Прочность сплавов данной системы невысокая, и они не упрочняются термической обработкой, ее повышение возможно путем нагартовки (холодный наклеп) полуфабрикатов, которые поставляются в отожжённом, полунагартованном и нагартованном состояниях.
Сплавы хорошо свариваются аргонодуговой, газовой и контактной сваркой.
Сплавы широко применяются в народном хозяйстве для изготовления сварных и несварных конструкций и емкостей (баки, продуктопроводы, радиаторы, емкости, в строительстве, для упаковки и для заклепок).