Сплавы алюминия и их применение

Сплавы алюминия и их применение

Редкий метал так часто поднимается в воздух, участвует в строительстве домов, автомобилей и морских судов, как алюминий. Казалось бы — не самый прочный, не самый стойкий, довольно мягкий. Что такого есть в алюминии, благодаря чему его называют "металлом будущего"?

У алюминия без сомнения есть несколько преимуществ, с которыми сложно поспорить:

— легкость;
— распространенность — алюминий самый распространенный металл на планете Земля;
— простота обработки;

Еще алюминий не выделяет вредных веществ при нагревании и хорошо проводит тепло. Но самое главное — стоит добавить к чистому алюминию немного, всего несколько десятых долей другого элемента, и. вуаля! Получаете материал с диаметрально противоположными физико-химическими свойствами. Некоторые сплавы на основе алюминия настолько прочны, что при температуре до — 200 градусов по Цельсию сравнимы с титаном и сталью!

Получение и классификация алюминиевых сплавов

Процесс получения алюминиевых сплавов называется легированием. Однако легирование — это скорее не один, а несколько взаимосвязанных процессов. Его суть заключается в том, что в расплавленный алюминий вводят вспомогательные (легирующие) элементы в количестве от нескольких десятых до нескольких тысячных процента.

Доля вспомогательных веществ напрямую зависит от того результата, который необходимо получить. При этом важно учитывать, что алюминий обычно уже содержит в себе железо и кремний. Оба элемента не в лучшую сторону влияют на качество будущего сплава: они уменьшают его стойкость к коррозии, электропроводимость и пластичность.

В связи с тем, что алюминий и алюминиевые сплавы используются в стратегически важных областях, они подлежат обязательной государственной сертификации и маркировке. В России качество сплавов определяется на основе двух ГОСТ: №4784-97 и № 1583-93.

Сплавы из алюминия можно классифицировать по нескольким разным направлениям. По типу вспомогательных (легирующиех) элементов сплавы бывают:

— с добавлением присадок (отдельных элементов — цинк, магний, марганец, хром, кремний, литий и т.д);

— с добавлением интреметаллидов (соединений из нескольких металлов — магний+кремний, медь+магний, литий+магний, литий+медь и пр.).

В зависимости от выбранного метода дальнейшей металлообработки они делятся на:

— деформируемые сплавы алюминия (сплав не превращается в жидкость, а просто становится очень пластичным) — их удобно штамповать, подвергать ковке, прокату, экструзии, прессовке. Для достижения большей прочности некоторые из сплавов подвергают обработке при повышенных температурах (отжиг, закалка и старение), другие же обрабатывают под давлением. В результате получаются такие алюминиевые заготовки, как листы, профили, трубы, изделия более сложных форм и т.д.

— литейные сплавы алюминия (сплав проступает в производство в очень жидком состоянии, чтобы его легко можно налить в какую-нибудь форму) — такие сплавы легко резать, их них получаются литые фасонные (получаемые под давлением) и формовочные изделия.

Все сплавы на базе алюминия также можно разделить по степени прочности на:

— сверхпрочные (от 480 МПа) ;
— среднепрочные (от 300 — 480 МПа);
— малопрочные ( до 300 МПа);

Отдельно классифицируются сплавы стойкие к воздействию высоких температур и коррозии.

Для того, чтобы изделия из сплавов было легко различить, каждому сплаву присваивается свой номер, состоящий из букв и цифр. Этот номер означает марку сплава алюминия. В начале наименования марки ставится буква или несколько букв, они указывают на состав сплава. Затем идет цифровой порядковый номер сплава. Буква в конце показывает, как обрабатывался сплав и в каком виде находится в данный момент.

Разберем принцип маркировки на примере сплава Д16П. Первая буква в марке "Д" означает дюралюминий, т.е сплав алюминия с медью и магнием. "16" — порядковый номер сплава. "П" — полунагартованный, то есть сплав прошел холодную обработку давлением до значения прочности вполовину меньше максимального.

Производство сплавов алюминия и их применение сильно разнятся в зависимости от вида и марки. Каждый сплав обладает своим собственным, весьма специфическим набором физико-механических свойств. Среди этих свойств есть такие, от которых зависит дальнейшая судьба сплава — то, куда он отправится с завода: на авиабазу, на стройку и в цех изготовления кухонной утвари. Эти свойства следующие: уровень прочности, коррозионная стойкость, плотность, пластичность, электро- и теплопроводность.

Основные свойства различных сплавов алюминия

Давайте рассмотрим основные сплавы на базе алюминия именно с точки зрения их приобретенных свойств.

Сплав меди и алюминия бываетнескольких видов — "чистый", в котором главными действующими элементами выступают Al и Cu, "медно-магниевый", в котором помимо меди и алюминия некоторую долю занимает магий и "медно-марганцевый" с легированием марганцем. Такие сплавы часто также называют дюралюминиям, их легко резать и сваривать "точечно".

Характерная черта дюралюминов в том, что для них берется алюминий с примесями железа и кремния. Как мы уже говорили, обычно присутствие этих элементов ухудшает качество сплава, но данный случай — исключение. Железо при повторной термической обработке сплава повышает его жаростойкость, а кремний выступает катализатором в процессе "старения" дюралюминов. В свою очередь магний и марганец в качестве легирующих элементов делают сплав намного прочнее.

Сплав алюминия и магния имеет разные показатели прочности и пластичности, в зависимости от количества магния. Чем магния меньше, тем меньше прочность изделия из такого сплава и тем выше стойкость к коррозии. Увеличение содержания магния на 1 % приводит к росту прочности до 30 000 Па. В среднем сплавы на основе магния и алюминия содержат до 6% первого. Почему не больше? Если магния в сплаве становится слишком много, изделие из него будет быстро покрываться ржавчиной, а кроме того такие изделия имеют нестабильную структуру, могут треснуть и т.д.

Термообработку сплавов магния с алюминием не проводят, так как она малоэффективна и не дает необходимого эффекта увлечения прочности.

Сплав алюминия с цинком и магнием считается наиболее прочным из всех алюминиевых сплавов, известных на сегодняшний день. Его прочность сравнима с титаном! Во время термообработки большая часть цинка растворяется, что и делает данный сплав таким прочным. Правда использовать в электрической промышленности изделия из таких сплавов невозможно, они не стойки к коррозии под напряжением. Чуть повысить коррозионную стойкость можно, если добавить в состав меди, но показатель все равно останется не удовлетворительным.

Сплав алюминия с кремнием — самый распространенный сплав в литейной промышленности. Поскольку кремний прекрасно растворяется в алюминии при нагреве, то образуемый расплавленный состав замечательным образом подходит для формовочного и фасонного литья. Готовые изделия относительно легко режутся и имеют высокую плотность.

Сплав алюминия с железом, как и сплавы алюминия с никелем практически не встречается "в живую". Железо добавляют исключительно как вспомогательный элемент для того, чтобы литейный сплав легко отлипал от стенок формы. Никель с свою очередь наиболее известен в производстве магнитов и присутствует в качестве одного из элементов в сплаве алюминий-никель-железо.

Сплав титана и алюминия, такжене встречается в чистом виде и используется только дляувеличения прочности изделий. С той же целью проводится сварка стали и сплавов алюминия.

Влияние примеси кремния на механические свойства титана и сплавов его с алюминием и цирконием

Кремний является неизбежной примесью во всех технических сортах титана и вследствие этого присутствие его в тех или иных количествах обнаруживается во всех промышленных сплавах на основе титана. В этих сплавах кремний ведет себя подобно железу, т. е. повышает прочностные и снижает пластические свойства металла. Так, например, по данным, временное сопротивление сплавов титана с кремнием, прокатанных при температуре 785° в лист толщиной 1,5 мм и закаленных в воде с температуры 870°, при увеличении содержания кремния от 0 до 0,44% возрастает от 55,9 до 62,8 кгс/мм2 при одновременном снижении относительного удлинения с 24 до 18%.

В работе было показано, что аналогичное влияние оказывает кремний и на механические свойства тройных титановоалюминиевованадиевых сплавов (Ti+6% Al+ 2,5% V) в интервале температур от 20 до 800°. В этой работе было установлено, что при введении 0,3 % Si временное сопротивление и предел текучести сплава Ti + 6% Al+2,5% V при 20° возрастают соответственно от 75 до 81 и от 60 до 68 кгс/мм2, а при 600° — от 33 до 38 и от 26,8 до 30 кгс/мм2. При этом относительное удлинение при всех температурах уменьшается в среднем на 2—4%

В известной нам литературе отсутствуют данные о влиянии кремния на ударною вязкость сплавов на основе титана, что представляет наибольший интерес, так как из диаграммы состояния системы Ti—Si известно, что кремний обладает весьма незначительной растворимостью в твердом титане и при содержании его более 0,2% способен давать с титаном интерметаллид — силицид титана Ti5Si3. Присутствие в структуре сплава включений этого силицида должно заметно снижать ударную вязкость сплава.

При рассмотрении влияния кремния на титановые сплавы, содержащие цирконий, следует учитывать, что согласно диаграмме состояния системы Zr — Si эти два металла также способны образовывать силициды, состав которых зависит от соотношения между цирконием и кремнием в сплаве. Однако в сплавах на основе титана, содержащих сравнительно небольшое количество циркония при содержании кремния, превышающем его растворимость в титане, наиболее вероятным будет присутствие в структуре силицида титана Ti5Si3, содержащего некоторое количество циркония или тройного силицида (TiZr)5Si3.

В судостроительной промышленности получили большое применение кованые, катаные и тянутые полуфабрикаты из технически чистого титана марки ВТ1-1, сплава титана с алюминием марки 48-Т2 и сплава титана с алюминием и цирконием марки 48-Т7. Поэтому представляло интерес исследовать влияние различных количеств кремния на механические свойства этих сплавов при различных температурах.

В настоящей статье приводятся данные о влиянии содержания примеси кремния в количествах до 0,3% на механические свойства титана марки ВТ1-1, сплавов системы Ti—Al, содержащих до 2,5% Al, и Ti—Al—Zr, содержащих 1,6—2,36% Al и 1,6—3,0% Zr.

Для приготовления сплавов была использована губка марки ТГ-118, сертификатные данные на которую приведены в табл. 1.

Сплавы в виде слитков весом 10 кг выплавлялись в лабораторной вакуумно-дуговой печи методом двойного переплава расходуемых электродов. Алюминий, цирконий и кремний запрессовывались в расходуемый электрод в виде стружки (алюминий, цирконий) или порошка.

Отлитые слитки после механической обработки (обточки) перековывались на молотах мощностью 500 и 250 кг на круглые прутки размером диаметра 15×380 мм и бруски размером 15x30x220 мм. Ковка технически чистого титана проводилась в интервале температур 980—750°, а сплавов систем Ti—Al и Ti—Al—Zr — в интервале 1100—800°. Отжиг кованых заготовок производился в электрической камерной печи по режиму: посадка в печь, разогретую до температуры отжига, прогрев заготовок до температуры печи, выдержка 15 минут и охлаждение на воздухе. Температура отжига заготовок из технически чистого титана была 680°, а заготовок из сплавов — 820°.

Из отожженных заготовок изготовлялись образцы для испытания на растяжение в интервале температур 20—600°, а на удар — при 20°. Испытания на удар производились на образцах типа Менаже.

Химический состав исследованных сплавов представлен в табл. 2, а результаты механических испытаний в интервале температур 20—600° — в табл. 3.

Из данных табл. 3 следует, что увеличение содержания кремния ст 0,06 до 0,26% повышает прочностные характеристики технически чистого титана марки BT1-1 во всем интервале температур от 20 до 600°. Наиболее резкое повышение этих характеристик имеет место при 20° (временное сопротивление возрастает от 39,3 до 46,1 кгс/мм2, предел текучести — от 32,7 до 42,3 кгс/мм2) и сопровождается снижением пластичности (относительное удлинение уменьшается с 33,1 до 24,7%, относительное сужение — с 74,4 до 70,6%).

Прочностные характеристики титана независимо от содержания кремния в исследованных пределах наиболее резко снижаются (более чем в 2 раза) при повышении температуры испытания от 20 до 300°. При повышении температуры испытания от 300 до 500° падение прочностных характеристик титана, содержащего до 0,26% Si, резко замедляется и проявляется вновь в заметной степени, только когда температура испытания становится выше 500°.

Повышение температуры испытания от 20 до 300° вызывает резкое снижение относительного удлинения титана, содержащего 0,06 и 0,11 % Si, и практически не сказывается на величине относительного удлинения титана, содержащего 0,26% Si, и на величине относительного сужения титана, содержащего 0,06—0,26% Si. Заметное снижение относительного удлинения титана с максимальным содержанием примеси кремния (0,26% Si) происходит при повышении температуры испытания от 300 до 400°, тогда как для титана, содержащего 0,06—0,11% Si, в этом интервале температур изменения относительного удлинения практически не происходит.

Повышение температуры испытания от 500 до 600° приводит к заметному возрастанию относительного удлинения и относительного сужения титана, содержащего 0,06—0,26% Si.

Ударная вязкость технически чистого титана марки BT1-1 при 20° при повышении содержания кремния от 0,06 до 0,26% практически не изменяется и составляет 20,8—21,5 кгс*м/см2.

Из табл. 2 следует, что при увеличении содержания кремния от 0,08 до 0,18% прочностные характеристики титановоалюминиевых сплавов, содержащих 1,67—2,5% Al, возрастают на 4—7 кгс/мм2. Характер изменения прочностных характеристик этих сплавов с повышением температуры аналогичен характеру изменения технически чистого титана марки BTl-1. И у этих сплавов происходит, хотя и менее резко, падение прочностных характеристик с повышением температуры от 20 до 300° и от 500 до 600°, тогда как повышение температуры испытания от 300 до 500° вызывает значительно меньшее снижение этих характеристик.

Относительно более заметное влияние (особенно при содержании алюминия более 2%) оказывает увеличение содержания кремния на пластичность исследованных титановоалюминиевых сплавов, вызывая снижение ее во всем интервале температур (20—600°).

Повышение температуры испытания от 20 до 300° вызывает заметное снижение относительного удлинения исследованных сплавов и повышение их относительного сужения. При повышении температуры испытания от 300 до 500° снижение относительного удлинения сплавов замедляется, а при дальнейшем повышении температуры испытания от 500 до 600° наблюдается резкое возрастание этой характеристики для всех исследованных сплавов.

Относительное сужение сплава, содержащего 1,7% Al и 0,10—0,16% Si, а также сплава, содержащего 2 5% Аl и 0 10% Si, при повышении температуры испытания от 300 до 500° несколько снижается. Для всех других исследованных титановоалюминиевых сплавов, содержащих примесь кремния, в этом интервале температур величина относительного сужения возрастает незначительно. Заметное возрастание величины этой характеристики наблюдается для всех исследованных сплавов при повышении температуры испытания от 500 до 600°.

Ударная вязкость при 20° сплава содержащего — 1,7% Al, при повышении содержания кремния от 0,08 до 0,16% снижается с 15,1 до 13,9 кгс*м/см2. а сплава, содержащего -2,5% Al. при повышении содержания кремния от 0,10 до 0,18% — с 14,4 до 12,9 кгс*м/см2.

Прочностные характеристики титановоалюминиевопиркониевых сплавов с увеличением содержания кремния от 0.08 до 0,29% несколько возрастают во всем интервале температур от 20 до 600° (табл. 3) Максимальное возрастание этих характеристик наблюдается для сплава Ti+(2,13—2,36) % Al+(2,6—3,0) % Zr при увеличении содержания кремния от 0,12 до 0 29%. На характеристики пластичности исследованных сплавов введение до 0,29% Si также не оказывает резкого влияния. Относительное удлинение исследованных сплавов системы Ti—Al—Zr. содержащих примесь кремния до 0 29%, несколько снижается с повышением температуры испытания до 500° и резко возрастает при дальнейшем повышении температуры до 600°. Относительное сужение этих сплавов независимо от содержания кремния в исследованных пределах непрерывно возрастает при повышении температуры испытания от 20 до 300°. В интервале температур 300—500° возрастание относительного сужения происходит в меньшей степени. Заметное возрастание относительного сужения исследованных сплавов происходит при повышении температуры испытания от 500 до 600°.

Ударная вязкость при 20° сплавов, содержащих -1,7% Al и -1,8% Zr, в зависимости от содержания примесей лежит в пределах 10,2—12,4 кгс*м/см2, а сплавов, содержащих -2,3% Al и 2,8% Zr, — в пределах 9,2—10,5 кгс*м/см2, т. е. снижается с повышением содержания кремния на 10—20%.

1. Увеличение содержания кремния до 0,29% в технически чистом титане марки BT1-1 и сплавах Ti+(1,67—2,5) % Al и Ti+(1,6—2,36) % Al + (1,62—3,00) % Zr вызывает повышение их прочностных характеристик при температурах испытания от 20 до 600° при одновременном снижении пластичности и ударной вязкости при 20°.

2. Из исследованных сплавов повышение содержания кремния от 0,06 до 0,26% наиболее сильно влияет на механические свойства технически чистого титана марки BT1-1.

3. Присутствие примеси кремния в пределах до 0,15% оказывает незначительное влияние на механические свойства всех исследованных в работе сплавов, что хорошо согласуется с данными испытаний механических свойств кованых, катаных и тянутых полуфабрикатов (поковки, трубы, листы).

Материаловедение. Шпаргалка.

44. Алюминий; влияние примесей на свойства алюминия; деформируемые и литейные алюминиевые сплавы.

Алюминий отличают низкая плотность, высокие тепло– и электропроводность, хорошая коррозийная стойкость во многих средах за счет образования на поверхности металла плотной оксидной пленки А1₂₃. Технический отожженный алюминий АДМ упрочняется холодной пластической деформацией.

Алюминий высокопластичен и легко обрабатывается давлением, однако при обработке резанием возникают осложнения, одной из причин которых является налипание металла на инструмент.

В зависимости от того, какие примеси присутствуют в алюминии, наблюдаются изменения его коррозионных, физических, механических и технологических свойств. Большинство примесей отрицательно сказываются на электропроводности алюминия. Наиболее распространенные примеси: железо, кремний. Железо, наряду с электропроводностью, снижает пластичность и коррозионную стойкость, повышает прочностные свойства алюминия. Присутствие железа в сплавах алюминия с кремнием и магнием отрицательно сказывается на свойствах сплава. Только в тех сплавах алюминия, где присутствует никель, железо считается полезной примесью.

Наиболее распространенная примесь в алюминиевых сплавах – кремний. Данный металл, а также медь, магний, цинк, марганец, никель и хром вводят в алюминиевые сплавы как основные компоненты. Соединения СuАl₂, Мg₂Si, СuМgАl₂– эффективно упрочняют алюминиевые сплавы.

Основные легирующие элементы в алюминиевых сплавах. Марганец повышает коррозионную стойкость. Кремний является основным легирующим элементом в ряде литейных алюминиевых сплавов (силуминов), поскольку он участвует в образовании эвтектики.

Ni, Тi, Сг, Fе повышают жаропрочность сплавов, затормаживая процессы диффузии и образуя стабильные сложнолегированные упрочняющие фазы. Литий в сплавах способствует возрастанию их модуля упругости. Вместе с тем магний и марганец снижают тепло– и электропроводность алюминия, а железо – его коррозионную стойкость.

Маркировка алюминиевых сплавов. В настоящее время одновременно применяют две маркировки сплавов: старую буквенно-цифровую и новую цифровую. Наряду с этим имеется буквенно-цифровая маркировка технологической обработки полуфабрикатов и изделий, качественно отражающая механические, химические и другие свойства сплава.

Классификация алюминиевых сплавов. Алюминиевые сплавы в основном подразделяются на деформируемые и литейные, поскольку в производстве порошковых сплавов и композиционных материалов используются процессы пластической деформации и литья.

Алюминиевые сплавы разделяют по способности упрочняться термической обработкой на упрочняемые и не упрочняемые. Они могут подвергаться гомогенизационному, рекристализационному и разупрочняющему отжигу.

Хорошим сочетанием прочности и пластичности отличаются сплавы системы А1—Сu—Мg – дюралюмины Д1, Д16, Д18, Д19 и др. Термическая обработка упрочняет дюралюмины, повышает их свариваемость точечной сваркой. Они удовлетворительно обрабатываются резанием, но имеют склонность к межкристаллитной коррозии после нагрева. Значительное повышение коррозионной стойкости сплавов достигается плакированием.

В авиации дюралюмины применяют для изготовления лопастей воздушных винтов (Д1), силовых элементов конструкций самолетов (Д16, Д19).

Высокопрочные сплавы системы А1—Zn—Мg—Сu (В93, В95, В96Ц) характеризуются большими значениями временного сопротивления (до 700 МПа). При этом достаточная пластичность, трещиностойкость и сопротивление коррозии достигаются режимами коагуляционного ступенчатого старения (Т2, ТЗ), а также применением сплавов повышенной (В95кч) и особой (В95оч) чистоты.

Высокомодульный сплав 1420 обладает благодаря легированию алюминия литием и магнием (система А1—М–Li) пониженной (на 11 %) плотностью и одновременно повышенным (на 4 %) модулем упругости.

Ковочные сплавы АК6 и АК8 (система А1—М–Si—Сu) при горячей обработке давлением обладают высокой пластичностью. Они удовлетворительно свариваются, хорошо обрабатываются резанием, но под напряжением склонны к коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости детали из сплавов АК6 и АК8 анодируют или покрывают лакокрасочными материалами. Из ковочных сплавов изготавливают ковкой и штамповкой детали самолетов, работающие под нагрузкой. Эти сплавы способны работать при криогенных температурах.

Жаропрочные алюминиевые сплавы системы А1-Си-Мп (Д20, Д21) и А1—Сu—Мg—Fе—Ni (АКЧ-1) применяют для изготовления деталей (поршни, головки цилиндров, диски), работающих при повышенных температурах (до 300 °С). Жаропрочность достигается за счет легирования сплавов никелем, железом и титаном, затормаживающими диффузионные процессы и образующими сложнолегированные мелкодисперсные упрочняющие фазы, устойчивые к коагуляции при нагреве. Сплавы обладают высокой пластичностью и технологичностью в горячем состоянии.

Литейные алюминиевые сплавы.

Основные требования к сплавам для фасонного литья – это сочетание хороших литейных свойств (высокой жидкотекучести, небольшой усадки, малой склонности к образованию горячих трещин и пористости) с оптимальными механическими и химическими (сопротивление коррозии) свойствами. Лучшими литейными свойствами обладают сплавы эвтектического состава.

Расшифровка марок алюминиевых сплавов

Алюминий особой чистоты применяется в производстве полупроводниковых приборов и для исследовательской работы. Алюминий высокой чистоты применяется для плакирования деталей электро- и радиооборудования. Алюминий технической чистоты используется для приготовления алюминиевых сплавов, изготовления проводов, прокладок.

После деформации полуфабрикатов (получения листов, плит, лент, полос, профилей, панелей, прутков, труб, проволоки, штамповок и поковок) технический алюминий получает обозначение АД (алюминий деформированный). Цифры после маркировки АД также обозначают процентную чистоту сплава в процентах.

Удобнее применять цифровую маркировку. Принцип изложен ниже, для сплавов.

Если в алюминии, предназначенном для производства деформируемых Al-Mg сплавов, содержание Na < 0.0015 %, то к маркировке добавляется буква Р (рафинированный). Буква «Ш» указывает на алюминиевые сплавы для пищевой промышленности.

Маркировка технического алюминия для изготовления полуфабрикатов методом горячей или холодной деформации

«Е» — в марках с гарантированными электрическими характеристиками.

Сплавы

Для отечественных алюминиевых сплавов используются буквенно-цифровая и цифровая системы обозначений. В буквенно-цифровой маркировке (хотя этим сплавам позднее была присвоена цифровая маркировка, но она не «прижилась») не заложено какой-либо системы. Буквы могут символизировать алюминий и основной легирующий компонент — АМц (Al-Mn), АМг1 (Al-Mg), назначение сплава (АК6, АК4-1 -алюминий ковочный), название сплава (АВ -авиаль, Д16 -дуралюмин), могут быть связаны с названием института, разработавшего сплав (ВАД1, ВАД23 — ВИАМ — Всероссийский институт авиационных материалов, алюминиевый деформируемый) и т.д. Цифры после букв химический состав не отражают.

В конце шестидесятых годов была введена четырехзначная цифровая маркировка. Первая цифра обозначает основу алюминиевого сплава. Алюминий и сплавы на его основе маркируют цифрой «1». Вторая цифра обозначает основной легирующий компонент или основные легирующие компоненты. Второй цифрой «0» обозначаются различные марки алюминия, спеченные алюминиевые сплавы (САС), различные сорта пеноалюминия. Цифрой «1» обозначают сплавы на основе системы Al-Сu-Мg; цифрой «2» -сплавы на основе системы Al-Сu; цифрой «3» -сплавы на основе системы Al-Mg-Si; цифрой «4» -сплавы на основе системы Аl-Li, а также сплавы, легированные малорастворимыми компонентами, например, переходными металлами (марганец, хром, цирконий); сплавы, замаркированные цифрой «5», базируются на системе Al-Mg и называются магналиями; сплавы на основе систем Аl-Zn-Мg или Аl-Zn-Мg-Сu обозначаются цифрой «9». Цифры 6, 7 и 8 –резервные.

В Российской Федерации ГОСТ 4784 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки.» дает маркировку сплавов тремя способами: как в буквенно-цифровом виде, так и только в цифровом виде, а также и с учетом требований международного стандарта (международная маркировка) ИСО 209-1 (ISO 209-1 Wrought aluminium and aluminium alloys -Chemical composition and forms of products -Part 1: Chemical composition). При этом цифровая маркировка по ГОСТ не совпадает с международной маркировкой алюминиевых сплавов.

Цифровая маркировка деформируемых алюминиевых сплавов

Последние две цифры в цифровом обозначении алюминиевого сплава — это его порядковый номер. Последняя цифра несет дополнительную информацию: сплавы, оканчивающиеся на нечетную цифру — деформируемые, на четную – литейные, 7 – проволочный сплав, 9 – металлокерамический сплав. Если сплав опытный и не используется в серийном производстве, то перед маркой ставят цифру «0» (01570, 01970) и маркировка становится пятизначной.

Для указания состояния деформированных полуфабрикатов, изготавливаемых из алюминиевых сплавов, используется буквенно-цифровая система обозначений после марки сплава. Без обозначения -значит без термической обработки.

П — полуфабрикат (сплавы для холодной штамповки из проволоки);

М — мягкий отожженный;

Н — нагартованный;

Н3 — нагартованный на три четверти;

Н2 — нагартованный на одну вторую;

Н1 — нагартованный на одну четверть;

Т — закаленный и естественно состаренный;

Т1 — закаленный и искусственно состаренный на максимальную прочность;

Т2, Т3 — режимы искусственного старения, обеспечивающие перестаривание материала (режимы смягчающего искусственного старения);

Т5 — закалка полуфабрикатов с температуры окончания горячей обработки давлением и последующее искусственное старение на максимальную прочность;

T7 — закалка, усиленная правка растяжением (1,5-3 %) и искусственное старение на максимальную прочность;

А – нормальная плакировка;

Б — листы без плакировки или с технологической плакировкой;

У- утолщенная плакировка (8% на сторону);

В — повышенное качествовыкатки закаленных и состаренных листов;

О — повышенное качество выкатки отожженных листов;

ГК — горячекатаные листы, плиты;

ТПП — закаленные и состаренные профили повышенной прочности (для Д16).

В конце марки могут стоять буквы, характеризующиеособенности данного сплава:

Литейные сплавы

Литейные сплавы на основе алюминия в общем случае маркируют двумя буквами. Вторая буква указывает элемент, на базе которого получен сплав. Например, «АК» –система алюминий –кремний, «АМ» –алюминий –медь, «АМг» –алюминий –магний, «АМц» –алюминий –марганец и т.д. Затем идет число, указывающее содержание элемента. Если сплав легированный, указывают буквенные обозначения элементов и их содержание:

Например, АК12М2 –сплав системы алюминий–кремний, с содержанием кремния 12 % (в среднем) и меди 2 %. АМг4К –система алюминий–магний с содержанием 4 % магния и 1 % кремния.

Если литейный алюминиевый сплав термически упрочняется, в конце марки ставят обозначение термической обработки (ГОСТ 1583-93):

Т1 – искусственное старение без предварительной закалки;

Т5 – закалка и кратковременное неполное искусственное старение;

Т6 – закалка и полное искусственное старение;

Т7 – закалка и стабилизирующий отпуск;

Т8 – закалка и отпуск.

Маркировка по принципу АЛ+цифры, обозначающие условный номер марки, например АЛ9, устарела, хотя еще часто встречается в технической документации.