Сравнение свойств алюминевых сплавов

Разные марки алюминия обладают значительно отличающимися свойствами и правильный выбор сплава очень важен. В этой статье мы сравним физические и химическте свойства чистого алюминия, дюралюминия, силуминов, алюминиево-магниевых сплавов.

Производимые марки алюминия можно разбить на три категории:

• первичный алюминий
• деформируемые алюминиевые сплавы
• литейные алюминиевые сплавы

Первичный алюминий

Марки первичного алюминия обозначаются буквой "А" и следующими за ней цифрами, означающими процентное содержание алюминия. Например: А5 содержит минимум 99.5% алюминия, а остальное - различные примеси в небольших количествах. Там может быть железо, кремний, магний, марганец, титан, цинк, но совсем немного. Марка А7 - более чистая, содержит не менее 99.7% алюминия, А999 - марка особой чистоты, содержит не менее 99,999% алюминия и так далее. Марки А0-А9 называются алюминием технической чистоты, А95-995 - высокой чистоты, а А999 - особой чистоты. Чем чище металл, тем выше его устойчивость к коррозии и марки высокой и особой чистоты используются в производстве электрических проводов и других токопроводящих элементов.

Первичный алюминий обладает низкой прочностью, поэтому не может применяться как конструкционный материал, но очень полезен там, где требуется высокая пластичность, электропроводность, теплопроводность и коррозионная стойкость. Также алюминий этих марок является наиболее подходящим для применения в пищеной промышленности и обычно именно его называют "пищевым" из-за отсутствия вредних примесей.

Деформируемые алюминиевые сплавы

Это самая большая категория алюминиевых сплавов, внутри неё сплавы делятся на термоупрочняемые и не термоупрочняемые. Исходя из названия понятно, что первые из них увеличивают свою прочность при термической обработке, а вторые - нет.

Самым распространенным и часто применяемым деформируемым термоупрочняемым сплавом является дюралюминий Д16. В разных состояниях он может обозначаться по-разному: Д16, Д16Т, Д16Б, Д16АТ, Д16АМ и т.д. Вот что означают эти буквы:

• Д16 - марка самого материала, она определяем химический состав;
• Т - это материал в закалённом состоянии, он становится более прочным после закалки;
• А и Б - обозначают наличие плакировки различной толщины. Плакировка - нанесение на поверхность листа тонкого слоя чистого алюминия для повышения коррозионной стойкости. так как сам сплав Д16 подвержен коррозии. Плакировка "А" обычно наносится на лист толщиной до 10 мм включительно, а плиты большей толщины бывают с плакировкой "Б" или вообще без неё. Минусами наличия плакировки является то, что поверхность становится более подверженной повреждениям, так как чистый алюминий очень мягкий, плакированные листы легко поцарапать, а так же плакировка мешается при обработке фрезерованием, так как материал получается неоднородным - на поверхности есть неудобный мягкий и вязкий слой;
• М - отожженное состояние со снятой закалкой, он более мягкий, чем Т.

Самими прочными алюминиевыми сплавами являются сплавы марки "В", например, сплав В95 считается наиболее прочным. Так же как и Д16, сплав В95 имеет несколько обозначений в зависимости от состояния: Материал может подвергаться различным видам обработки, которая в маркировке обозначается следующими буквами:

• В - стандартный отжиг;
• М - отжиг, улучшающий пластичность;
• Т - закалка с естественным старением;
• Т1 - закалка с искусственным старением;
• Н - отжиг с наклепом;
• П - плакирование. Хотя В95 и является более прочным сплавом, чем Д16, но имеет и недостатки: повышенная коррозийная чувствительность и склонность к образованию усталостных трещин. В большинстве применений Д16 получается более удачным выбором, кроме особых случаев.

Минусом дюралюминия и В95 является их плохая свариваемость дуговой сваркой. Сварить их можно, но шов получается менее прочным, чем исходный материал и подвержен образованию трещин. Так же особенностью прочных сплавов является практическая невозможность их гибки - они очень упругие, пружинят и трескаются даже при небольшом изгибе.

Большая группа деформируемых сплавов - это алюминий-магниевые сплавы марок "АМг", самыми распространенными из которых являются АМг2 и АМг6, как самый мягкий и самый прочный из все линейки. При необходимости АМг2 можно заменить на АМг3 - они не сильно отличаются по свойствам, а АМг5 наиболее известен тем, что из него изготавливают некоторые модели лодок. Все сплавы этой группы обладают коррозионной стойкостью и хорошо свариваются, при этом становятся более прочными и менее пластичными с возрастанием цифры в обозначении. Например, АМг2 можно гнуть как угодно без образования трещин, а АМг6 уже может лопнуть при сильном изгибе. Сплавы АМг могут маркироваться дополнительной буквой:

• М - мягкое состояние, самая распространенная маркировка, например, АМг2М, часто даже опускается, так как подразумевается по-умолчанию;
• Н - нагартованное состояние. Так как сплавы АМг являются не термоупрочняемыми сплавами, то их упрочнение могут производить механически - уплотнением поверхностного слоя.

Алюминий-марганцевые сплавы АМц еще менее прочные и более пластичные, чем АМг. Это довольно мало распространённый сплав.

В строительных магазинах часто встречаются алюминиевые профили еще одной распространенной марки - АД31Т. Она значительно дешевле, чем Д16Т и даже дешевле АМг сплавов, но менее прочная. Для бытового применения прочность АД31 может быть достаточной, но для серьезных конструкций АД31 вряд ли подойдёт.

Литейные сплавы

Особняком стоят специальные специальные литейные алюминиевые сплавы. Чаще всего содержат большое количество кремния, улучшающего литейные характеристики. Они достаточно прочные сочетают и позволяют отливать изделия сложных форм. Хотя марок литейных сплавов существует довольно много, часто их все называют "силуминами". Примеры маркировки литейных сплавов: АЛ2(АК12), АЛ5, АЛ33.

Сравнение свойств алюминиевых сплавов

Сравнение механических свойств некоторых алюминиевых сплавов и их состояний мы свели в одну таблицу, но это примерные цифры, так как часть значений зависит от множества факторов - формы проката (пруток, лист, труба), дополнительной обработки, даже от партии. Но, тем не менее, можно получить общее представление о том, насколько характеристики разных марок различаются. А такие характеристики как гибкость, коррозионная стойкость, свариваемость обозначены только словами "да/нет", хотя здесь очень много особенностей и градаций.

Наша продукция

Для продажи в нашем магазине мы выбрали наиболее часто применяемые марки алюминия:

• Листы Д16АТ
• Плиты Д16Т
• Листы АМг2
• Листы АМг6
• Прутки Д16Т
• Прутки АМг6