Алюминий және алюминий қорытпаларының түрлері

Таза алюминий

Таза алюминийдің ерекшелігі оның төмен тығыздығы, бұл 2,72 г/см³, темір немесе мыс тығыздығының үштен бір бөлігін ғана құрайды. Жақсы өткізгіштік және жылу өткізгіштік, күміс пен мыстан кейінгі екінші орында. Алюминийдің химиялық қасиеттері өте белсенді.

Ауада, алюминий беті тығыз Al2O3 қорғаныс қабықшасын қалыптастыру үшін оттегімен қосыла алады, бұл алюминийдің одан әрі тотығуына жол бермейді. Сондықтан, алюминий ауада және суда жақсы коррозияға төзімділікке ие, бірақ ол қышқылға қарсы тұра алмайды, сілті, және тұз коррозиясы.

Алюминийдің бет центрінде орналасқан текше торы және жақсы пластикасы бар (d=50%, ψ=80%). Оны сымдар сияқты профильдерге өңдеуге болады, пластиналар, жолақтар, және суық немесе ыстық қысым арқылы құбырлар, бірақ оның күші жоғары емес, σb＝80МПа， Суық өңдеуден кейін, σb＝(150~250)МПа。 Сондықтан таза алюминий негізінен сымдарды жасау үшін қолданылады, кабельдер, жылу қабылдағыштар, және тот пен коррозияға төзімділікті қажет ететін, бірақ беріктігі төмен талаптарды талап ететін күнделікті қажеттіліктер немесе қорытпалар.

Коммерциялық таза алюминий химиялық таза алюминий сияқты таза емес, өйткені оның құрамында Fe сияқты қоспалар бар, Және, т.б. әртүрлі дәрежеде. Алюминийде көбірек қоспалар бар, оның өткізгіштігі соғұрлым төмен болады, жылу өткізгіштік, атмосфералық коррозияға төзімділік, және пластикалық.

Біздің еліміздегі өнеркәсіптік таза алюминийдің сорттары қоспалар шегіне негізделген, мысалы, L1 L2、L3……。 L - Қытайдың алғашқы пиньинь кейіпкері “алюминий”, және одан кейін тіркелген реттік нөмір соғұрлым жоғары болады, оның тазалығы неғұрлым төмен.

Алюминий қорытпасы

Таза алюминий төмен беріктікке ие және құрылымдық материал ретінде жарамайды. Оның күшін жақсарту үшін, ең тиімді әдіс - Si сияқты легирлеуші ​​элементтерді қосу, Cu, Mg, Mn, т.б. алюминий қорытпасын жасау үшін (аэролит). Бұл алюминий қорытпалары жоғары беріктікке ие, бірақ әлі де бар төмен тығыздық, әсіресе жоғары меншікті беріктік (яғни. беріктік шегінің тығыздыққа қатынасы), сондай-ақ жақсы жылу өткізгіштік және коррозияға төзімділік.

Алюминий қорытпаларының классификациясы

Алюминий қорытпаларының құрамы мен өндірістік процесінің сипаттамаларына сәйкес, оларды екі категорияға бөлуге болады: деформацияланған алюминий қорытпалары және құйма алюминий қорытпалары.
Қорытпаның құрамы D/нүктеден аз болғанда, ол қыздырылған кезде бір фазалы қатты ерітінді құрылымын құра алады, жақсы пластикалық және қысыммен өңдеуге жарамды, сондықтан деформацияланған алюминий қорытпасы деп аталады.

Құрамы деформациядағы F нүктесінен кіші алюминий қорытпалары, қатты ерітіндінің құрамы температураға байланысты өзгермейтін және термиялық өңдеу арқылы күшейтілмейтін, термиялық өңдеу күшейтілмеген алюминий қорытпалары деп аталады; Құрамы F және D арасында болатын қорытпа, қатты ерітіндінің құрамы температураға байланысты өзгереді, термиялық өңдеу арқылы нығайтуға болады, сондықтан оны термиялық өңдеу арқылы нығайта алатын алюминий қорытпасы деп атайды.

Құрамы D/нүктеден жоғары қорытпалар, төмен балқу температурасы эвтектикалық құрылым, жақсы ағындылық, құюға жарамды, құйылған алюминий қорытпалары деп аталады, бірақ қысыммен өңдеуге жарамайды.

Деформацияланатын алюминий қорытпаларын тот баспайтын алюминийге де жіктеуге болады, қатты алюминий, өте қатты алюминий, және негізгі өнімділік сипаттамалары бойынша соғылған алюминий.
Алюминий құймаларын әртүрлі негізгі легирлеуші ​​элементтерге қарай да жіктеуге болады: Иә, Әл Cu, Al Mg, Al Zn, т.б.

Алюминий қорытпасының термиялық өңдеу сипаттамалары

Алюминий қорытпалары тек суық деформациялық жұмысты қатайту арқылы беріктігін жақсарта алмайды, сонымен қатар термиялық өңдеу арқылы олардың беріктігін одан әрі арттырады – “жастың қатаюы” әдіс.
Алюминий қорытпасының термиялық өңдеу механизмі болаттан өзгеше. Сөндіргеннен кейін, болаттың қаттылығы мен беріктігі бірден артады, пластикалық қасиеті төмендейді. F және D/ арасындағы құрамдас бөліктері бар алюминий қорытпаларын альфа-фаза аймағына дейін қыздыруға болады, оқшауланған, және бөлме температурасында аса қаныққан альфа қатты ерітінділерін алу үшін суды салқындату арқылы сөндіріледі. Олардың күші мен қаттылығын бірден арттыру мүмкін емес, бірақ олардың пластикасы айтарлықтай жақсарды. Бұл процесс сөндіру немесе ерітіндімен өңдеу деп аталады.

Сөндіруден кейін алынған аса қаныққан қатты ерітіндінің тұрақсыздығына байланысты, екінші фазаның тұндыру үрдісі бар (нығайту кезеңі). Бөлме температурасында біраз уақыт қалдырғаннан немесе төмен температурада қыздырылғаннан кейін, атомдар тордың ішінде қозғалып, бірте-бірте тұрақты күйге ауысу мүмкіндігіне ие, беріктік пен қаттылықтың айтарлықтай өсуіне әкеледі, пластикалық қасиеті төмендейді. Уақыт өте қатты ерітіндімен өңдеуден кейін қорытпаның одан әрі күшею құбылысы деп аталады “жастың қатаюы” немесе “жастың қатаюы”. Бөлме температурасында жүргізілетін қартаю процесі табиғи қартаю деп аталады, ал жылыту жағдайында жүргізілетін қартаю процесі жасанды қартаю деп аталады.

Деформацияланатын алюминий қорытпасы

1. Тоттануға қарсы алюминий қорытпасы

Негізгі легирлеуші ​​элементтер Mn және Mg. Қорытпаның бұл түрі соғу және күйдіруден кейінгі бір фазалы қатты ерітінді болып табылады, сондықтан оның коррозияға төзімділігі мен пластикасы жақсы. Тот баспайтын алюминий маркасы қытайлық Пиньинь префиксі арқылы ұсынылған “LF” одан кейін реттік сан. LF5 сияқты, LF11, LF21, т.б. Бұл қорытпа түрі негізінен илемдеу үшін қолданылады, дәнекерлеу, немесе аз жүктемесі бар коррозияға төзімді құрылымдық компоненттер, мұнай цистерналары сияқты, құбырлар, сымдар, жеңіл жүк қаңқалары, және әртүрлі тұрмыстық техника. Тоттануға қарсы алюминий қорытпаларының барлық түрлері термиялық өңдеу арқылы күшейтілмейтін алюминий қорытпалары болып табылады. Қорытпаның беріктігін жақсарту үшін, cold pressure processing can be applied, which can produce work hardening.

2. Hard aluminum alloy

Duraluminum is basically an Al Cu Mg alloy with a small amount of Mn. Various types of duralumins can be strengthened by aging, but their corrosion resistance is poor, especially in seawater. Сондықтан, hard aluminum components that require protection are wrapped with high-purity aluminum on the outside to make aluminum coated hard aluminum materials. Hard aluminum grades use the Chinese Pinyin prefix “LY” одан кейін реттік сан, such as LY1 (rivet hard aluminum), LY11 (standard hard aluminum), and LY12 (high-strength hard aluminum).
Hard aluminum is a structural material with high specific strength, which has been widely used in the aviation industry and instrument manufacturing.

3. Super hard aluminum alloy (SD alloy)

It is an Al Cu Mg Zn alloy, қатты алюминийге Zn қосу арқылы жасалады. Қорытпаның бұл түрі қазіргі уақытта ең берік алюминий қорытпасы болып табылады, жоғары меншікті күшімен, сондықтан оны аса қатты алюминий деп атайды. Кемшілігі сонымен қатар коррозияға төзімділігі төмен, жасанды қартаю температурасын немесе алюминий жабындысын жоғарылатуы мүмкін.
Ультра қатты алюминий қорытпасының сорты қытайлық Пиньинь префиксі арқылы ұсынылған “LC” одан кейін реттік сан. LC4, LC6, т.б. әдетте жоғары кернеуі бар маңызды компоненттерді өндіру үшін қолданылады, ұшақ сәулелері сияқты.

4. Соғылған алюминий қорытпасы

Бұл әртүрлі легірлеу элементтері бар Al Cu Mg Si қорытпасы, бірақ әрбір элементтің мазмұны салыстырмалы түрде төмен, сондықтан ол жақсы термопластикалық және коррозияға төзімділікке ие, және оның беріктігі қатты алюминиймен салыстырылады. Сөндіру және қартаюдан кейін, күшін жақсартуға болады.
Жалған алюминий қорытпасының маркасы қытайлық Пиньинь префиксі арқылы берілген “LD” одан кейін реттік сан, LD5 сияқты, LD7, т.б. Оның тамаша соғу өнімділігі арқасында, ол негізінен ұшақтарда немесе локомотивтерде ауыр жүктерді көтеретін бөлшектерді соғу немесе соғу үшін қолданылады.

Құйма алюминий қорытпасы

Алюминий құймаларының көптеген түрлері бар, олардың арасында алюминий кремний қорытпалары жақсы құю өнімділігіне ие, жеткілікті күш, және төмен тығыздық, және кеңінен қолданылады, астамын есепке алады 50% құйылған алюминий қорытпаларының жалпы өндірісінің көлемі. Құрамында Si бар Al Si қорытпалары (10-13)% ең типтік алюминий кремний қорытпалары болып табылады, эвтектикалық құрамға жатады, ретінде белгілі “кремний алюминий қорытпалары”.

Құйылған алюминий қорытпасының маркасы қытайлық Пиньинь префиксі арқылы берілген “З”+Al+басқа негізгі элемент таңбалары және сөздің пайыздық мазмұны “құйма”. Мысалы, ZAlSi12 құрамында Al Si бар құйылған қорытпаны білдіреді 12% Және.

Қорытпаның коды қытайлық Пиньинь префиксі арқылы ұсынылған “ЗЛ” бойынша “құйылған алюминий” одан кейін үш сан. Бірінші сан қорытпа категориясын білдіреді, ал екінші және үшінші сандар қорытпаның реттік нөмірін көрсетеді.

ZL102 мысалы Al Si сериясының №1 құйма алюминий қорытпасын білдіреді. 2.
Құю алюминий қорытпасы әдетте жеңіл бөлшектерді өндіру үшін қолданылады, коррозияға төзімді, күрделі пішіндері бар, және белгілі бір механикалық қасиеттерге ие. Алюминий поршеньдері сияқты, аспаптар корпустары, сумен салқындатылатын қозғалтқыш цилиндрінің құрамдас бөліктері, картерлер, т.б.