Алюминий — один из самых распространенных элементов на земле и один из самых популярных в металлообработке.Различные формы алюминия и его сплавов ценятся за низкую плотность, высокое соотношение прочности и веса, долговечность и коррозионную стойкость.Поскольку алюминий в 2,5 раза менее плотный, чем сталь, он является отличной альтернативой стали в приложениях, требующих мобильности и портативности.
При работе с алюминием в настоящее время существует восемь серий марок, используемых для классификации различных типов доступных сплавов.В следующей статье будут рассмотрены различные доступные сорта алюминия, их физические и механические свойства, а также некоторые из наиболее распространенных применений.
Серия 1000 – «Чистый» алюминий
Металлы серии 1000 являются самыми чистыми из доступных и содержат 99% или более алюминия.Как правило, это не самые прочные варианты, но они обладают фантастической обрабатываемостью и являются универсальным выбором, подходящим для твердой штамповки, прядения, сварки и многого другого.
Эти сплавы сохраняют высокую устойчивость к коррозии и обладают превосходной тепло- и электропроводностью, что делает их популярным выбором для ряда применений, таких как пищевая промышленность и упаковка, хранение химикатов и передача электроэнергии.
Серия 2000 – Медные сплавы
В этих сплавах помимо алюминия в качестве основного элемента используется медь, и их можно подвергать термической обработке, чтобы придать им исключительную ударную вязкость и твердость, сравнимую с некоторыми сталями.Они обладают превосходной обрабатываемостью и отличным соотношением прочности к весу;сочетание этих характеристик делает их популярным выбором в аэрокосмической промышленности.
Одним из недостатков этих сплавов является их низкая коррозионная стойкость, поэтому их часто красят или плакируют сплавом более высокой чистоты, когда их применение означает, что они будут подвергаться воздействию элементов.
Серия 3000 – Марганцевые сплавы
Серия 3000, состоящая преимущественно из марганцевых сплавов, подходит для универсального применения и является одним из самых популярных вариантов, доступных сегодня.Они обладают умеренной прочностью, коррозионной стойкостью и хорошей обрабатываемостью.В эту серию входит один из наиболее широко используемых алюминиевых сплавов — 3003, популярный благодаря своей универсальности, превосходной свариваемости и эстетичному внешнему виду.
Эту серию материалов можно найти в различных предметах повседневного использования, таких как кухонная утварь, вывески, ступени, складские помещения и во многих других применениях из листового металла, таких как кровля и водосточные трубы.
Серия 4000 – Кремниевые сплавы
Сплавы этой серии сочетаются с кремнием, основное назначение которого заключается в снижении температуры плавления материала при сохранении его пластичности.По этой причине сплав 4043 — хорошо известный выбор сварочной проволоки, подходящий для использования при повышенных температурах и обеспечивающий более гладкую поверхность, чем многие другие варианты.
Серия 4000 обычно обеспечивает хорошую тепло- и электропроводность и хорошую коррозионную стойкость, что делает эти сплавы популярным выбором в автомобилестроении.
Серия 5000 – Магниевые сплавы
Сплавы серии 5000 сочетаются с магнием, но многие содержат дополнительные элементы, такие как марганец или хром.Они обладают исключительной коррозионной стойкостью, что делает их популярным выбором для морских применений, таких как корпуса лодок и других отраслевых применений, включая резервуары для хранения, клапаны давления и криогенные резервуары.
Эти универсальные сплавы сохраняют умеренную прочность, свариваемость и хорошо поддаются обработке и формовке.Еще один часто используемыйсварочная проволокаизготовлен из сплава 5356, который часто выбирают из эстетических соображений, поскольку он сохраняет свой цвет после анодирования.
Серия 6000 – сплавы магния и кремния
Марки алюминия серии 6000 содержат 0,2-1,8% кремния и 0,35-1,5% магния в качестве основных легирующих элементов.Эти марки могут подвергаться термообработке на раствор для повышения предела текучести.Выделение силицида магния во время старения упрочняет сплав.Высокое содержание кремния усиливает дисперсионное твердение, что может привести к снижению пластичности.Однако этот эффект можно обратить вспять, добавив хром и марганец, которые подавляют рекристаллизацию при термообработке.Эти марки сложно сваривать из-за их чувствительности к растрескиванию при затвердевании, поэтому необходимо использовать правильные методы сварки.
Алюминий 6061 является наиболее универсальным среди термообрабатываемых алюминиевых сплавов.Обладает отличной формуемостью (гибкой, глубокой вытяжкой и штамповкой), хорошей коррозионной стойкостью, сваривается любыми методами, в том числе дуговой сваркой.Легирующие элементы 6061 делают его устойчивым к коррозии и растрескиванию под напряжением, он пригоден для сварки и легко формуется.Алюминий 6061 используется для производства всех форм алюминиевых конструкционных профилей, включая углы, балки, швеллеры, двутавровые балки, Т-образные формы, а также радиусные и конические углы, все из которых называются балками и швеллерами американского стандарта.
Алюминий 6063 обладает высокой прочностью на разрыв, хорошей коррозионной стойкостью и отличными отделочными качествами и используется для экструзии алюминия.Он подходит для анодирования, поскольку позволяет создавать гладкие поверхности после формирования сложных форм, обладает хорошей свариваемостью и средней обрабатываемостью.Алюминий 6063 называют архитектурным алюминием, поскольку он широко используется для изготовления перил, оконных и дверных рам, крыш и балюстрад.
Алюминий 6262 — это легкообрабатываемый сплав с превосходной механической прочностью и коррозионной стойкостью.
Серия 7000 – цинковые сплавы
Самые прочные доступные сплавы, даже прочнее, чем многие виды стали, серия 7000 содержит цинк в качестве основного компонента с меньшим содержанием магния или других металлов, чтобы помочь сохранить некоторую обрабатываемость.В результате такой комбинации получается чрезвычайно твердый, прочный и устойчивый к нагрузкам металл.
Эти сплавы широко используются в аэрокосмической промышленности из-за их превосходного соотношения прочности и веса, а также в предметах повседневного использования, таких как спортивное оборудование и автомобильные бамперы.
Серия 8000 – другие категории сплавов
Серия 8000 легирована множеством других элементов, таких как железо и литий.Как правило, они создаются для очень специфических целей в специализированных отраслях, таких как аэрокосмическая и машиностроительная.Они обладают свойствами, аналогичными серии 1000, но обладают более высокой прочностью и формуемостью.
Время публикации: 22 января 2024 г.