Алюминий сплав: Алюминиевые сплавы — марки, свойства и применение

Справочная информация. Сплав алюминия АМц

Характеристика сплава алюминия АМц

     АМц – это сплав системы Al – Mn (Алюминий – марганец), который относится к числу деформируемых давлением, коррозионностойких и свариваемых без ограничений сплавов алюминия . Это пластичный, но малопрочный материал, который применяется чаще всего в автомобильной промышленности. Также следует отметить его высокую электропроводность и теплопроводность, благодаря которой этот сплав получил распространение в изготовлении различных радиаторов.

Химический состав сплава АМЦ

Химический состав сплава АМц описан в ГОСТ 4784-97. Он включает от 96,35 до 99 % Al и 1 – 1,5 % Mn. Количество прочих примесей не должно превышать 0,15 %.

А как известно, чем меньше количество примесей в составе сплавов на основе алюминия, тем Выше их стойкость к коррозии, выше пластичность и лучше свариваемость металла.

Технологические свойства АМц 

АМц – это сплав высокой пластичности, но малой прочности. Наличие марганца в составе делает сплав более прочным по сравнению с техническим алюминием, но менее стойким к коррозии, тем не менее это единственный способ упрочить этот сплав, облагородить который можно только холодным методом.

Коррозионная стойкость и стойкость к химическому воздействию у алюминия такой чистоты же, позволяет использовать его в качестве материала при изготовлении напольных покрытий из рифленого листа, труб, и бензобаков, которые также являются частями сварных конструкций. Электропроводность же и теплопроводность данного материала высокая, почти наравне с А8 – АД0, благодаря чему его можно использовать при изготовлении радиаторов.

И так, мы уже выяснили, что АМц сваривается без ограничений. Это значит, что этот материал не нужно нагревать перед сваркой или как-то иначе подготавливать к любому типу сварки, а в последствии обрабатывать швы или что-то в этом роде. Прочность шва при этом получается равной состоянию материала после отжига. Кроме того, этот сплав поддается гибке. Благодаря этому данный сплав можно применять при изготовлении сварных конструкций и в частности сварных баков для автомобилей.

 

Область применения АМц

Итак, мы уже сказали о технологических особенностях данного сплава. Теперь давайте рассмотрим подробнее, какие виды металлопроката из него выпускают, в каких областях их применяют, и для изготовления каких видов продукции. Полуфабрикаты АМц выпускаются в обычном, твёрдом (нагартованном) или мягком (отожжённом состоянии). С помощью отжига можно снять нагартовку с продукции, за счёт рекристаллизации материала при температуре отжига.

Из АМц выпускают:

Из этих полуфабрикатов производят детали радиаторов в автомобилестроении, сварные баки, трубы масло и бензопроводов. Профили применяют при возведении лёгких конструкций окон и дверей. Но при этом в виду низкой прочность профили АМц нельзя применять при устройстве несущих и ответственных элементов конструкций. Также АМц применяют для изготовления ручек небольших бидонов и в пищевой промышленности. Так что область применения этого сплава не ограничивается только автомобилестроением, но также затрагивает производство изделий, предназначенных для контакта с пищей.

Вернуться к разделу » Сплавы. Справочная информация»

Cвариваемые высокопрочные алюминиевые сплавы повышенной жесткости и пониженной плотности системы АL–ВЕ–МG

АБМ1 – свариваемый высокопрочный алюминиевый сплав повышенной жесткости и пониженной плотности (основа – сплав типа АМг6, содержащий 30% бериллия). Технологичен при обработке давлением. Освоено производство листов (толщина – от 0,8 до 12 мм), полос, прутков, труб, прессованных профилей. Сплав обладает хорошей свариваемостью (σ_в.св/σ_в=0,75–0,9). Рекомендуется для применения в коррозионно-опасных зонах, сварных и клепаных конструкциях, в том числе для внутреннего набора фюзеляжа самолетов, экранопланов, дирижаблей и космических летательных аппаратов, в элементах конструкций, где определяющими критериями являются высокие жесткость и удельная прочность. Применяется для изготовления раскосов солнечных батарей на космических станциях «Венера-8», «Венера-9». Был опробован при изготовлении конструктивных элементов для ВКС «Буран».

Сварной раскос из сплава АБМ1 для космического корабля «Буран»

Сварная панель из сплава АБМ1 со стрингерами,
полученными стесненным изгибом,
для космического корабля «Буран»

Механические свойства высокопрочного сплава пониженной плотности

АБМ2 – среднепрочный алюминиевый сплав повышенной жесткости и пониженной плотности (основа – сплав типа АМг6, содержащий 20% бериллия). Технологичен при обработке давлением. Рекомендуется к применению в элементах конструкций, где определяющими критериями являются высокие жесткость и удельная прочность.

Механические свойства среднепрочного сплава

АБМ3 – высокомодульный сплав пониженной плотности (основа – сплав типа АМг6, содержащий 70% бериллия). Из всех алюминийсодержащих сплавов АБМ3 обладает наивысшей удельной жесткостью (Е/d=10200 км (усл. ед.) и удельной прочностью (σ_в/d=27 км (усл. ед.)). Рекомендуется для элементов конструкций, в которых определяющими критериями являются высокие жесткость и удельная прочность при температурах до 250°С.

Механические свойства высокомодульного сплава пониженной плотности

АБМ4 – свариваемый высокопрочный алюминиевый сплав повышенной жесткости и пониженной плотности (основа – сплав типа АМг6, содержащий до 45% бериллия). Сплав обладает удовлетворительной свариваемостью (σ_в.св/σ_в= 0,7–0,8) и рекомендуется для элементов конструкций, в которых определяющими критериями являются высокие жесткость и удельная прочность при температурах до 250°С.

Механические свойства высокопрочного сплава повышенной жесткости

ВАБ-1 – среднепрочный сплав системы Аl–Li–Be повышенной жесткости (содержащий до 2,8% бериллия). Технологичен при обработке давлением, применяется плакированный алюминием. Освоено производство прутков, полос, прессованных профилей, листов. Рекомендуется для деталей внутрикорпусного силового набора.

Механические свойства среднепрочного сплава повышенной жесткости

Что такое алюминиевые сплавы?

Алюминиевые сплавы невероятно универсальны, прочны и надежны. По этой причине они очень востребованы в машиностроении, строительстве и автомобилестроении, что делает их одним из самых распространенных металлических материалов наряду со сталью. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о качествах, областях применения и уникальных характеристиках алюминиевых сплавов. Хотя алюминий обладает некоторыми удивительными свойствами как чистый элемент, он может быть недостаточно прочным для достижения высокой долговечности. По этой причине его можно комбинировать с другими элементами для образования сплавов, которые экспоненциально более долговечны и подходят для промышленного применения. Алюминиевые сплавы особенно желательны, когда инженеры стремятся уменьшить вес предмета (например, самолета) без ущерба для прочности.

• Привилегии и области применения

По сей день алюминий является одним из самых популярных цветных металлов, используемых в строительстве, машиностроении и промышленности, и в этом нет ничего удивительного. Существует не так много материалов, которые были бы такими же прочными, удобными и универсальными, как алюминиевые сплавы. Хотя инженеры и производители широко ценят его за свои свойства, большинство людей могут не знать о свойствах алюминия. На что способен этот металл? Когда большинство людей думают об этом элементе, они, конечно же, не связывают их с учеными-ракетчиками или передовой автомобильной инженерией! Первое, что приходит на ум большинству людей, это, несомненно, кухонная утварь или, возможно, другие предметы домашнего обихода.

Однако этот замечательный элемент невероятно универсален, и из него можно не только делать причудливые кастрюли и сковородки! Алюминий действительно замечательный металл, известный своей прочностью, гибкостью и универсальностью. Благодаря своим востребованным свойствам алюминий используется во многих отраслях промышленности и является отличной альтернативой для многих областей применения, начиная от изоляции и заканчивая посудой, строительством, прототипированием и многим другим. Особой популярностью пользуются алюминиевые сплавы.

• Что такое алюминиевый сплав?

«Сплав» представляет собой смесь различных металлических элементов, часто создаваемых для повышения прочности и долговечности материала. Алюминиевый сплав обычно состоит из последнего в качестве основного металла в смеси, часто в сочетании с другими элементами, такими как кремний, олово, марганец или даже медь, олово и магний, в зависимости от желаемого применения. При правильном сочетании элементов алюминий может приобрести гораздо большую прочность, а в некоторых случаях даже превзойти сталь. Сплавы обладают теми же преимуществами, что и чистый алюминий, и они также относительно экономичны, поскольку имеют более низкую температуру плавления.

• Наиболее популярные области применения алюминиевого сплава

> Авиакосмическая промышленность и автомобилестроение

Алюминиевые сплавы часто используются в машиностроении, а также при изготовлении легких компонентов и коррозионно-стойких металлических деталей. Одна из отраслей, которая в значительной степени зависит от алюминиевых сплавов в аэрокосмической и автомобильной промышленности. В этом конкретном контексте алюминиевый сплав становится все более важным материалом. Это связано с тем, что он может уменьшить вес транспортного средства, тем самым максимально увеличив его эффективность и топливную экономичность в долгосрочной перспективе. В дополнение к этому долговечность алюминиевого сплава также делает его безопасным вариантом, поскольку он действительно хорошо показал себя в краш-тестах и ​​превосходит требования большинства правил безопасности во всем мире. Алюминий намного легче стали (около одной трети его веса) и позволяет производителям изготавливать прочные металлические детали, не добавляя лишнего веса, который снижает производительность их автомобилей.

> Здания и сооружения

Высокопрочный алюминиевый сплав также является очень популярным инструментом в строительстве. Сталь по-прежнему остается одним из самых основных материалов в строительстве, но алюминиевые сплавы определенно занимают второе место. При строительстве современных небоскребов и сооружений очень важно учитывать прочность и безопасность. Дополнительные преимущества высокой коррозионной стойкости и низкой воспламеняемости, а также природные изоляционные свойства алюминия делают его идеальным выбором. В последние годы алюминий получил высокую международную оценку за использование в конструкциях, где возможно возгорание. Для повышения температуры алюминия на один градус требуется примерно в два раза больше тепла по сравнению с такой же массой стали. Кроме того, алюминий не горит на воздухе, не образует дыма и других ядовитых паров.

> Электротехника и электроника

Алюминий часто используется в электротехнике и электронике, поскольку он не вызывает магнитных помех. Алюминий, в отличие от других металлов, на самом деле не является ферромагнитным, что делает его очень ценным и важным для производства электроники, электрического экранирования и других применений.

> и более того…

Помимо чрезвычайной прочности, алюминиевый сплав, особенно с магнием, менее горюч по сравнению с другими сплавами и менее подвержен коррозии. Очень важно выбрать лучший алюминиевый сплав для каждого конкретного применения с учетом таких факторов, как ковкость, плотность, пластичность и прочность на растяжение, среди прочего.

Неудивительно, что крупные институты, такие как НАСА и несколько армий по всему миру, доверяют алюминиевым сплавам для многих важных применений. Если этого недостаточно убедительного свидетельства массивной прочности алюминия, вот еще одно для вас: клетки для акул!

Акулы — одни из старейших и смертоноснейших машин для убийства на планете Земля, и их укус достаточно силен, чтобы сломать китовые кости и разорвать человеческую конечность, как раскаленное лезвие растопленное масло. Однако они не могут пройти через клетки из алюминиевого сплава! Морская вода очень агрессивна для металлов из-за содержания кислоты и солености. Однако, как упоминалось ранее, алюминий очень устойчив к коррозии. В дополнение к этому, у него очень хорошая плавучесть, а это означает, что он имеет тенденцию чувствовать себя легче в воде.

 

Заключительные наблюдения

Итак, вот он, взгляд на многогранность алюминиевых сплавов. Эти невероятно многогранные материалы предоставляют производителям и производителям большую гибкость, и они также становятся все более популярными.

В заключение, это лишь некоторые из вещей, которые делают алюминий фантастическим. Многие люди, от крупных государственных учреждений до огромных корпораций и небольших независимых производителей, ценят преимущества и преимущества алюминия и его многочисленных родственных сплавов, которые часто являются синонимом гибкости, прочности и надежности

 

---

Источники и дополнительная литература

http://www. alcotec.com/us/en/education/knowledge/techknowledge/understanding-the-alloys-of-alluminum.cfm

https:// materialdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/173/Aluminum%20and%20Aluminum%20Alloys%20Davis.pdf

https://www.asminternational.org/documents/10192/1849770/05917G%20Sample.pdf/7e7ed58b -3fd6-46bf-aa91-14c6e1360084

https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminum-alloys

https://firesciencereviews.springeropen.com/articles/10.1186/s40038-015-0007-5

https://www.experimentalaircraft.info/articles/aircraft-aluminum.php

All About 6061 Алюминиевый сплав

Алюминиевый сплав представляет собой металл, состоящий из большого процента алюминия и небольших добавок других элементов. Алюминиевые сплавы производятся путем соединения этих элементов в расплавленном или жидком состоянии. Алюминиевый сплав с обозначением 6061 указывает на то, что основными элементами сплава являются магний и кремний. Он может содержать следовые количества других элементов, таких как медь, хром и т. д. Результирующий эффект этих добавок по сравнению с чистым металлом включает улучшенную коррозионную стойкость, обрабатываемость, обрабатываемость, электропроводность и прочность.

В этой статье будет дополнительно обсуждаться состав алюминиевого сплава 6061, его характеристики, свойства, области применения, торговые названия и факторы, которые следует учитывать при его выборе.

Что такое алюминиевый сплав?

Алюминиевый сплав представляет собой смесь алюминия в качестве основного элемента с другими известными элементами. Алюминиевые сплавы обычно состоят из алюминия и таких элементов, как: магний, олово, хром, медь, кремний и марганец. Эти легирующие элементы не обязательно комбинируются в указанном порядке, и не обязательно, чтобы присутствовали все элементы. В зависимости от применения могут быть выбраны определенные легирующие элементы и должным образом объединены в поддающихся количественной оценке мерах для образования алюминиевых сплавов. Однако эти металлические элементы комбинируются с алюминием для того, чтобы образовавшийся новый материал имел повышенную прочность, механические свойства, долговечность, коррозионную стойкость, обрабатываемость и т. д. Эти металлические элементы вместе с алюминием смешиваются в расплавленной форме с образованием вещества. или материал, который является однородным после охлаждения. Известно, что помимо улучшенных качеств алюминиевые сплавы более экономичны по сравнению с чистым алюминием из-за его более низкой температуры плавления. Более низкая температура плавления означает, что в последующих производственных процессах будет потребляться меньше тепловой энергии.

Каков состав сплава алюминия 6061?

В состав сплава алюминия 6061 входят алюминий (97,9 %), магний (1,0 %), кремний (0,6 %), медь (0,28 %), хром (0,2 %) и следовые количества других элементов. Доступны различные алюминиевые сплавы. Каждый из них определяется кодовым номером, например, серия 6000, серия 7000 и серия 1000. Кроме того, каждая цифра номера представляет определенные атрибуты, которые однозначно идентифицируют алюминиевые сплавы. В случае алюминия 6061, входящего в серию 6000, начальная цифра 6 указывает на то, что основными легирующими элементами являются магний и кремний. Эти элементы присутствуют в больших количествах, чем другие легирующие элементы.

Вторая цифра указывает на контроль примесей и на то, что необходимо уделять должное внимание, поскольку легирующие элементы сочетаются с основным алюминиевым элементом. Таким образом, цифра 0 в 6061 указывает на то, что не требуется особой осторожности для ужесточения контроля. Третья и четвертая цифры только идентифицируют сплавы в пределах своей серии, не имея особого значения. Однако это не относится к серии 1000, в которой последние две цифры обозначают минимальную дополнительную чистоту выше 99 %. Например, 1000 и 1050 означают, что сплав будет иметь 9минимум 9 % и 99,5 % алюминия соответственно.

Каковы характеристики алюминия 6061?

Некоторые из характеристик алюминия 6061 включают в себя: хорошую свариваемость, обрабатываемость, коррозионную стойкость и обрабатываемость. Как правило, коррозионная стойкость и прочность улучшаются за счет отпуска. Закалка – это процесс улучшения характеристик металла путем воздействия на него высокой температуры. Сплав нагревают до температуры чуть ниже точки плавления. Отпуск упрочняет сплав за счет снижения его хрупкости и внутренних напряжений.

Каковы свойства алюминия 6061?

В приведенной ниже таблице 1 представлены некоторые свойства алюминия 6061. Свойства материала включают, помимо прочего, механические свойства, свойства обработки и тепловые свойства:

Таблица 1: Свойства материалов алюминиевого сплава 6061

Материал Свойства

Твердость по Виккерсу

0095

Свойства материала	Значение
Значение 107
. Твердость по Кнупу5	Свойства материала Твердость, Brinell	Значение 95
. Модуль упругости	Значение 10 000 ksi или 68,9 ГПа
Свойства материала Напряжение растяжения	Value 42,000 psi or 290 Mpa
Material Properties Yield stress	Value 35,000 psi or 241 Mpa
Material Properties Ultimate Bearing Stress	Значение 88 000 фунтов на кв. дюйм или 607 МПа
Свойства материала Усталостное напряжение	0003 14,000 psi or 96.5 Mpa
Material Properties Poisson’s Ratio	Value 0.33
Material Properties Shear stress	Value 30,000 psi or 207 МПа
Свойства материала Модуль сдвига	Значение 3770 тыс.фунтов/кв.дюйм или 26 ГПа
Material Properties Machinability	Value 50 %
Material Properties Thermal Conductivity	Value 167 W/m-k
Material Properties Удельная теплоемкость	Значение 0,896 Дж/г-°C
Свойства материала Температура плавления	Значение 582–652 ° C
. Значение 160 °C
Свойства материала Раствор Старение	Значение 529 °C

Где используется алюминиевый сплав 6061? Алюминиевый сплав

6061 используется в качестве производственного материала в автомобильной промышленности, а также при производстве мотоциклов, аквалангов, яхт, велосипедных рам и электрооборудования. Кроме того, обертка пищевых контейнеров из фольги иногда изготавливается из алюминиевого сплава 6061. Он также хорошо подходит для изготовления алюминиевых банок. Производство кровельных листов или кровельных конструкций также узнаваемо среди вариантов его использования.

Насколько прочен алюминий 6061?

6061 Прочность алюминия зависит от сорта закалки, включая 6061-O, 6061-T4 и 6061-T6. Например, для 6061-T6 параметры измерения прочности зависят от предела текучести и предела прочности на растяжение. Предел текучести материала измеряет его допустимый предел напряжения при приложении к нему силы. Когда прилагаемая сила превышает это значение, происходит остаточная деформация, и материал не может вернуться к своей первоначальной форме. С другой стороны, растягивающее напряжение материала — это максимальное напряжение, выше которого он выйдет из строя и сломается. Тем не менее, предел текучести алюминия 6061-T6 составляет не менее 35 000 фунтов на квадратный дюйм или 241 МПа. В то время как его растягивающее напряжение составляет более 42000 фунтов на квадратный дюйм или 290 МПа.

Каковы общие торговые названия алюминия 6061?

Общие торговые названия алюминиевого сплава 6061: сплавы 6061, 6061-O, 6061-T4, 6061-T6, 6061-T651 и Alloy 61S.

Как узнать, какого класса мой алюминий?

Класс алюминиевого сплава можно определить по цифровому обозначению. Различные сорта доступны на рынке. Среди них 3003, 1100 и 6061. Класс определяет, для какого применения металл хорошо подходит, а также цену. Например, при сравнении 6061 с 1100 видно, что это в основном алюминиевые сплавы. Однако 1100 дешевле, чем 6061, и не применим в ситуациях, связанных с высокими температурами. Поэтому его нельзя использовать для изготовления кухонной утвари, такой как кастрюли.

Каков диапазон рабочих температур для алюминия 6061?

Диапазон рабочих температур можно описать в терминах температур горячей обработки, отжига и старения. Алюминий 6061 подвергается горячей обработке в диапазоне температур 260–372 °C. Отжиг можно проводить при температуре 413 °С в течение 2–3 часов. После этого металл охлаждают при контролируемой температуре 10 °C в час до достижения 260 °C. Другой рабочей температурой является температура старения. Старение алюминия 6061 можно проводить при температуре 160 °C в течение 8 часов, после чего его охлаждают на воздухе.

Подходит ли алюминий 6061 для сварки?

Да, алюминий 6061 обычно сваривается при условии, что используется правильный присадочный материал. Использование подходящего присадочного материала имеет решающее значение для предотвращения одной из трудностей сварки, которая неотъемлемо связана с алюминием 6061, — растрескивания при затвердевании. Для достижения наилучших результатов необходимо выбрать правильный наполнитель; обычно это алюминиевый сплав 4043 или 5356. Во избежание растрескивания присадочный материал 6061 никогда не следует использовать для сварки алюминиевого сплава 6061.

На что следует обратить внимание при выборе марки алюминия?

Вещи, которые следует учитывать при выборе алюминиевого уровня, перечислены ниже:

1. Коррозионная устойчивость
2. Aldability
3. . разнообразие форм и сортов. Выбор марки алюминия в значительной степени зависит от конечного применения. Когда конечное использование будет определено, будет легче ранжировать атрибуты или характеристики каждого сорта. Можно выбрать класс, соответствующий желаемому атрибуту. Например, если для проекта требуется сплав с хорошей свариваемостью, но без особого внимания к прочности, хорошим вариантом будет сплав 1100. Причина в том, что он обладает хорошей свариваемостью, но не подходит для высокопрочных применений.

   Резюме

   В этой статье представлен алюминиевый сплав 6061, объясняется, что это такое, обсуждаются его свойства и способы его использования в производстве. Чтобы узнать больше об алюминиевом сплаве 6061, свяжитесь с представителем Xometry.

   Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей и других дополнительных услуг для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное предложение без каких-либо обязательств.

   Отказ от ответственности

   Контент, отображаемый на этой веб-странице, предназначен только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Любые рабочие параметры, геометрические допуски, особенности конструкции, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет поставляться сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry.