Типы алюминия и алюминиевых сплавов

Чистый алюминий

Особенностью чистого алюминия является его низкая плотность., что составляет 2,72 г/см³, только около одной трети плотности железа или меди. Хорошая проводимость и теплопроводность, уступает только серебру и меди. Химические свойства алюминия очень активны..

В воздухе, поверхность алюминия может соединяться с кислородом, образуя плотную защитную пленку Al2O3., что предотвращает дальнейшее окисление алюминия. Поэтому, алюминий обладает хорошей коррозионной стойкостью на воздухе и в воде., но он не может противостоять кислоте, щелочь, и солевая коррозия.

Алюминий имеет гранецентрированную кубическую решетку и хорошую пластичность. (д=50%, ψ=80%). Его можно перерабатывать в профили, такие как провода., тарелки, полоски, и трубы под холодным или горячим давлением, но его сила не высока, σb＝80МПа， После холодной обработки, σb＝(150~250)МПа。 Поэтому чистый алюминий в основном используется для изготовления проводов., кабели, радиаторы, и предметы первой необходимости или сплавы, требующие устойчивости к ржавчине и коррозии, но низкие требования к прочности..

Алюминий технической чистоты не так чист, как алюминий химической чистоты., так как он содержит примеси, такие как Fe, И, так далее. в разной степени. Чем больше примесей содержится в алюминии, тем ниже его проводимость, теплопроводность, устойчивость к атмосферной коррозии, и пластичность.

Марки промышленного чистого алюминия в нашей стране составляются с учетом предельного содержания примесей., например L1 L2、Л3……。 L — первый иероглиф китайской пиньинь. “алюминий”, и чем выше порядковый номер, прикрепленный после него, тем ниже его чистота.

Алюминиевый сплав

Чистый алюминий имеет низкую прочность и не пригоден в качестве конструкционного материала.. Чтобы улучшить свою силу, наиболее эффективным методом является добавление легирующих элементов, таких как Si., Cu, мг, Мн, так далее. сделать алюминиевый сплав (аэролит). Эти алюминиевые сплавы обладают высокой прочностью., но все еще есть низкая плотность, особенно высокая удельная прочность (то есть. отношение предела прочности к плотности), а также хорошая теплопроводность и устойчивость к коррозии.

Классификация алюминиевых сплавов

По составу и характеристикам процесса производства алюминиевых сплавов, их можно разделить на две категории: деформированные алюминиевые сплавы и литые алюминиевые сплавы.
При составе сплава менее D/балл., при нагревании может образовывать однофазную структуру твердого раствора., с хорошей пластичностью и подходит для обработки давлением, поэтому его называют деформированным алюминиевым сплавом..

Алюминиевые сплавы с составом меньшим, чем точка F при деформации., состав твердого раствора которого не меняется с температурой и не может быть упрочнен термической обработкой, называются термически обработанными неармированными алюминиевыми сплавами.; Сплав с составом между F и D/, состав твердого раствора которого меняется с температурой, можно укрепить термообработкой, поэтому его называют алюминиевым сплавом, который можно укрепить термообработкой..

Сплавы с составом выше D/точки, эвтектическая структура с низкой температурой плавления, хорошая текучесть, подходит для литья, называются литыми алюминиевыми сплавами, но не подходит для обработки давлением.

Деформируемые алюминиевые сплавы также можно отнести к нержавеющим алюминиям., твердый алюминий, сверхтвердый алюминий, и кованый алюминий по основным эксплуатационным характеристикам.
Литейные алюминиевые сплавы также можно классифицировать по различным основным легирующим элементам.: Да, Аль Ку, Аль Мг, Аль Зн, так далее.

Характеристики термообработки алюминиевого сплава

Алюминиевые сплавы могут не только улучшить свою прочность за счет холодного деформационного упрочнения., но и еще больше повысить их прочность за счет термической обработки. – “возрастное закаливание” метод.
Механизм термообработки алюминиевого сплава отличается от механизма термообработки стали.. После закалки, твердость и прочность стали сразу повышаются, при этом пластичность снижается. Алюминиевые сплавы с компонентами между F и D можно нагревать до области альфа-фазы., изолированный, и закалено водяным охлаждением с получением пересыщенных твердых альфа-растворов при комнатной температуре.. Их прочность и твердость не могут быть немедленно увеличены., но их пластичность значительно улучшена. Этот процесс называется закалкой или обработкой раствором..

Из-за нестабильности пересыщенного твердого раствора, полученного после закалки, существует тенденция к ускорению второй фазы (фаза укрепления). После длительного пребывания при комнатной температуре или нагревания при низких температурах., атомы обладают способностью перемещаться внутри решетки и постепенно переходить в устойчивое состояние., что приводит к значительному увеличению прочности и твердости, при этом пластичность снижается. Явление дальнейшего упрочнения сплава после обработки твердым раствором с течением времени называется “возрастное закаливание” или “возрастное закаливание”. Процесс старения, происходящий при комнатной температуре, называется естественным старением., а процесс старения, осуществляемый в условиях нагрева, называется искусственным старением..

Деформируемый алюминиевый сплав

1. Антикоррозийный алюминиевый сплав

Основными легирующими элементами являются Mn и Mg.. Этот тип сплава представляет собой однофазный твердый раствор после ковки и отжига., поэтому он обладает хорошей коррозионной стойкостью и пластичностью.. Нержавеющая марка алюминия обозначается китайской приставкой Пиньинь. “НЧ” за которым следует порядковый номер. Такие как LF5, LF11, LF21, так далее. Этот тип сплава в основном используется для прокатки., сварка, или коррозионностойкие элементы конструкции с низкими нагрузками, например, нефтяные резервуары, трубы, провода, скелетоны для легких грузов, и различная бытовая техника. Все виды антикоррозионных алюминиевых сплавов представляют собой алюминиевые сплавы, которые невозможно укрепить термической обработкой.. Для повышения прочности сплава, может применяться обработка холодным давлением, который может вызвать упрочнение.

2. Твердый алюминиевый сплав

Дюралюминий представляет собой сплав Al Cu Mg с небольшим количеством Mn.. Различные виды дюралюминия можно укрепить путем старения., но их коррозионная стойкость плохая, особенно в морской воде. Поэтому, компоненты из твердого алюминия, требующие защиты, обертываются снаружи алюминием высокой чистоты, чтобы получить твердые алюминиевые материалы с алюминиевым покрытием.. Твердые сорта алюминия используют китайскую префикс Пиньинь. “ЛИ” за которым следует порядковый номер, например LY1 (заклепка из твердого алюминия), LY11 (стандартный твердый алюминий), и LY12 (высокопрочный твердый алюминий).
Твердый алюминий – конструкционный материал с высокой удельной прочностью., который широко используется в авиационной промышленности и приборостроении.

3. Сверхтвердый алюминиевый сплав (СД-сплав)

Это сплав Al Cu Mg Zn., который производится добавлением Zn в твердый алюминий.. Этот тип сплава в настоящее время является самым прочным алюминиевым сплавом., с более высокой удельной прочностью, поэтому его называют сверхтвердым алюминием. Недостатком также является плохая коррозионная стойкость., что может увеличить температуру искусственного старения или алюминиевого покрытия.
Марка сверхтвердого алюминиевого сплава обозначается китайской приставкой Пиньинь. “ЛК” за которым следует порядковый номер. LC4, LC6, так далее. обычно используются для изготовления важных компонентов, подвергающихся высоким нагрузкам., такие как авиационные лучи.

4. Кованый алюминиевый сплав

Это сплав Al Cu Mg Si с различными легирующими элементами., но содержание каждого элемента относительно низкое, таким образом, он обладает хорошей термопластичностью и устойчивостью к коррозии., и его прочность сравнима с прочностью твердого алюминия.. После закалки и старения, силу можно улучшить.
Марка кованого алюминиевого сплава представлена ​​китайской приставкой Пиньинь. “ЛД” за которым следует порядковый номер, например ЛД5, ЛД7, так далее. Благодаря отличным характеристикам ковки, в основном используется для ковки или штамповки деталей, несущих большие нагрузки на самолетах или тепловозах..

Литой алюминиевый сплав

Существует много типов литых алюминиевых сплавов., среди которых алюминиево-кремниевые сплавы имеют хорошие литейные характеристики., достаточная прочность, и низкая плотность, и широко используются, учет более чем 50% от общего производства литых алюминиевых сплавов. Сплавы Al-Si, содержащие Si (10-13)% являются наиболее типичными алюминиево-кремниевыми сплавами., относящийся к эвтектическому составу, широко известный как “кремний-алюминиевые сплавы”.

Марка литого алюминиевого сплава представлена ​​китайской приставкой Пиньинь. “З”+Al+другие символы основных элементов и процентное содержание слова. “бросать”. Например, ZAlSi12 представляет собой литой сплав AlSi, содержащий 12% И.

Код сплава представлен китайской префиксом Пиньинь. “ЗЛ” из “литой алюминий” за которым следуют три цифры. Первая цифра обозначает категорию сплава., при этом вторая и третья цифры обозначают порядковый номер сплава.

Пример ZL102 представляет собой литейный алюминиевый сплав Al Si серии №. 2.
Литье из алюминиевого сплава обычно используется для изготовления легких деталей., сопротивление ржавчине, иметь сложные формы, и обладают определенными механическими свойствами. Например, алюминиевые поршни, корпуса приборов, компоненты цилиндров двигателя с водяным охлаждением, картеры, так далее.