7 типов алюминиевых сплавов: свойства и применение

Алюминий — один из самых распространённых металлов, и существует несколько типов алюминиевых сплавов. Они обладают отличными механическими свойствами, поэтому чаще всего их выбирают для различных применений.

Если вам нужна информация об алюминиевых сплавах, приведённое ниже руководство поможет вам.

Что такое алюминиевый сплав?

Алюминиевый сплав получают путём добавления различных металлических элементов в ограниченных количествах в основной металл — сам алюминий. Алюминий лёгкий и устойчив к коррозии.

Алюминиевые сплавы образуются путём расплавления алюминия и некоторых других элементов с последующим их соединением. После затвердевания металла получается алюминиевый сплав.

Элементы, которые обычно добавляют в алюминий для легирования, — это железо, цинк, кремний, медь и магний. Эти элементы придают алюминиевому сплаву прочность, коррозионную стойкость и электропроводность.

Свойства алюминия

Основная причина выбора алюминия для различных применений — его свойства. Некоторые из этих свойств алюминия приведены ниже:

Коррозионная стойкость

Алюминий устойчив к коррозии благодаря слою оксида на его поверхности. Поэтому в применениях, где алюминиевые детали подвергаются воздействию агрессивных химикатов или влаги, алюминий может оказаться подходящим благодаря своим антикоррозионным свойствам.

Лёгкость

Алюминий очень лёгкий: он весит едва ли треть от веса стали. Поэтому благодаря лёгкости стоимость производства значительно ниже.

Поэтому его применяют во многих областях, например в автомобилестроении и аэрокосмической отрасли, поскольку он помогает снизить вес и увеличить грузоподъёмность.

Отличная теплопроводность

Алюминий проводит как электричество, так и тепло. Его тепло- и электропроводность выше, чем у меди, поэтому его используют в линиях электропередачи. Его также применяют для радиаторов и различных приборов.

7 типов алюминиевых сплавов

Существует семь марок алюминия, каждая из которых обладает своими свойствами; они рассмотрены ниже.

Серия 1xxx

Серия 1xxx — самый чистый алюминиевый сплав: это алюминий чистотой 99% с пределом прочности от 10 до 27 Ksi.

Он не подходит для термической обработки, но поддаётся сварке. Он обладает высокой тепло- и электропроводностью и устойчив к коррозии. Поэтому его выбирают для трубопроводов и изготовления химических резервуаров.

Серия 2xxx

В серии 2xxx основным легирующим элементом является медь, а также высока доля марганца и кремния.

Его прочность составляет от 27 до 62 Ksi; эта марка хорошо обрабатывается резанием и сохраняет прочность даже при высоких температурах. Эта марка алюминия подходит для аэрокосмических применений.

Серия 3xxx

В серии 3xxx содержатся марганец и магний, а также алюминий. Она обеспечивает высокую прочность и остаётся долговечной при воздействии высоких температур.

Однако она не подходит для термической обработки, а её предел прочности составляет от 16 до 41 Ksi. Она подходит для упаковки потребительских товаров.

Серия 4xxx

В серии 4xxx алюминия содержится кремний, который снижает температуру плавления этого сплава, делая его пригодным для термической обработки. Сам кремний не поддаётся термической обработке, но благодаря содержанию магния и меди сплав лучше реагирует на термическую обработку.

Серия 5xxx

Марка 5xxx содержит магний, ориентирована на прочность и устойчива как к щелочам, так и к коррозии. Поэтому она отлично подходит для морских применений, а также легко формуется и сваривается.

Серия 6xxx

Серия 6xxx содержит кремний и магний в сочетании с алюминием. Эта марка алюминия хорошо сваривается, формуется и даже подходит для термической обработки.

Это наиболее часто используемая серия, обладающая отличной коррозионной стойкостью и прочностью. Её в основном применяют в рамах грузовиков и лодках.

Серия 7xxx

Серия 7xxx — самый прочный алюминиевый сплав, и его выбирают как алюминиевый сплав коммерческого класса. В ней две группы алюминиевых сплавов: одна состоит из магния, меди и цинка, а другая — из цинка и магния.

Он обладает высокой прочностью и малой массой. Его очень часто применяют для высоконагруженных деталей и конструкций летательных аппаратов.

Распространённые виды алюминиевых сплавов, используемых в механообработке

Распространённые виды алюминиевых сплавов, используемых в процессах механообработки, приведены ниже:

Алюминий 6061-T6

Алюминий 6061 состоит из магния и кремния и подходит для множества применений, требующих коррозионной стойкости, прочности и свариваемости.

Он подходит для экструзии, а при термообработке T6 становится более прочным и долговечным. Его также можно анодировать для улучшения внешнего вида.

Алюминий 7075-T6

Алюминий 7075 обладает высокой прочностью и содержит такие легирующие элементы, как цинк и медь.

Его применяют в таких областях, как авиация, космическая техника и др. Он обладает умеренной свариваемостью и выдерживает нагрузки.

Алюминий 5052

Алюминий 5052 — это вид алюминиевого сплава, который способен противостоять коррозии и обладает умеренной прочностью.

Его выбирают для применений, подверженных воздействию морской воды, поэтому он используется в морской отрасли. Он относится к серии 5xxx и поэтому не может подвергаться термической обработке.

Алюминий 6063

Алюминий 6063 содержит магний и кремний, поэтому подходит для архитектурных применений. Он обладает высокой пластичностью и хорошо совместим с литьём под давлением. Кроме того, благодаря составу из магния и кремния он обладает высокой коррозионной стойкостью.

Как выбрать подходящую марку алюминия?

Некоторые факторы, которые необходимо учитывать при выборе подходящей марки алюминия, приведены ниже:

Оценка обрабатываемости

Обрабатываемость алюминиевого сплава определяется по его показателю обрабатываемости. Алюминий 6061 и 7075 обладают высокой обрабатываемостью, и из этих марок можно изготавливать точные детали.

Стоимость и доступность материала

Стоимость марки алюминия необходимо проанализировать при выборе её для вашего проекта, и это очень важная составляющая, которая укладывается в ваш бюджет.

Кроме того, важна и доступность: материал должен стабильно иметься в наличии, чтобы вам не пришлось беспокоиться о нём позже, когда он понадобится для дальнейшего производства.

Термическая обработка

Термическая обработка использует высокие температуры и помогает повысить прочность алюминиевых сплавов.

Однако не каждая марка алюминия подходит для термической обработки, и вам важно выбрать правильную марку, если вы планируете термическую обработку.

Применение алюминия

Алюминий очень распространён и используется почти в большинстве применений. Его применение в различных отраслях рассмотрено ниже:

Аэрокосмическая отрасль

Аэрокосмической отрасли нужны прочные и лёгкие алюминиевые сплавы. Эти сплавы доступны по цене и обладают исключительным соотношением прочности и массы. При использовании в летательных аппаратах алюминий повышает прочность их конструкции.

Медицинская отрасль

Алюминиевые детали также используются в медицинской отрасли благодаря их биосовместимости и гигиеничности.

Медицинские инструменты и приборы, используемые в хирургии и ортопедии, изготавливаются из алюминия. Кроме того, из алюминия изготавливают контейнеры и лотки для медицинских процедур.

Автомобильная отрасль

Автомобильная отрасль использует алюминий благодаря его лёгкости. Он также долговечен и экологичен.

Детали для автомобилей изготавливаются методом литья под давлением из алюминия. Эти детали прочны и маневренны, обеспечивая превосходную долговечность.

Электронные применения

В электронной отрасли алюминий обеспечивает универсальность. В различных потребительских электронных устройствах есть алюминиевые детали. Они известны своей превосходной термосовместимостью и используются при изготовлении радиаторов и графических процессоров.

Заключение

Алюминиевый сплав — это универсальный материал с превосходными свойствами, широко применяемый во множестве областей.

Он выпускается в различных марках, и каждая марка обладает своими свойствами и пригодностью для разных применений. Если вам нужны алюминиевые детали из разных марок, вы можете связаться с DEK.

Вопросы и ответы

Ржавеют ли алюминиевые сплавы?

Алюминий не ржавеет. Однако со временем он может подвергаться коррозии, но это случается очень редко.

Какой алюминиевый сплав лучше обрабатывается: 6061 или 7075?

6061 обрабатывается легче, чем 7075, благодаря меньшей прочности и твёрдости.

Какова стоимость и доступность алюминиевых сплавов?

Стоимость и доступность алюминиевых сплавов зависят от разных факторов, таких как состав сплавов и требования к применению.

Какие бывают формы алюминия?

Алюминий выпускается в различных формах и марках, и существует серия от 1xxx до 7xxx, например 6061, 5052 и 7075.

Чем алюминий 6061-T6 отличается от чистого алюминия?

Алюминий 6061-T6 — это тип алюминия, упрочняемый осаждением.

Какой алюминий прочнее: 5052 или 6061?

6061 прочнее, чем 5052, поскольку 5052 обладает наименьшей прочностью по сравнению со всеми типами алюминиевых сплавов.