1. Strona Główna
  2. Podstawy materiałowe
  3. Specyfikacje aluminium: System oznaczania stopów aluminium
Podstawowe informacje o materiałach

Specyfikacje aluminium: System oznaczania stopów aluminium

Czas czytania: 5 minut •
Specyfikacje aluminium: System oznaczania stopów aluminium

Specyfikacje dotyczące aluminium opierają się na czterocyfrowym systemie indeksów służącym do oznaczania zarówno stopów odlewanych, jak i kowanych. Ten znormalizowany system oznaczania stopów aluminium pozwala na pewną identyfikację, klasyfikację i dobór odpowiedniego materiału do danego zastosowania.

Te dwie szerokie klasy stopów aluminium można dalej podzielić na rodziny w oparciu o ich skład chemiczny i oznaczenie stanu utwardzenia. Ponieważ czyste aluminium jest stopowane z wieloma innymi metalami w celu uzyskania szerokiego zakresu właściwości fizycznych i mechanicznych, pierwiastki stopowe stanowią podstawę podziału stopów aluminium na dwie główne kategorie: niepoddające się obróbce cieplnej oraz poddające się obróbce cieplnej.

Jak działa czterocyfrowy system oznaczania stopów aluminium

W większości specyfikacji dotyczących aluminium stopy oznaczane są według spójnego czterocyfrowego formatu. Pierwsza cyfra określa główny składnik (lub składniki) stopu, natomiast druga cyfra wskazuje odmiany stopu podstawowego. Trzecia i czwarta cyfra identyfikują poszczególne odmiany stopu; same w sobie liczby te nie mają konkretnego znaczenia, ale są unikalne dla każdego stopu.

Czterocyfrowy system oznaczania stopów aluminium

Rysunek 1: Objaśnienie czterocyfrowego systemu oznaczania stopów aluminium

 

Specyfikacje aluminium kutego

Stopów aluminium przeznaczonych do obróbki plastycznej dzieli się na następujące serie, z których każda jest określona przez główny pierwiastek stopowy:

  • 1xxx – Czyste aluminium (99,00% lub więcej)
  • 2xxx – stopy aluminium i miedzi (Al-Cu)
  • 3xxx – stopy aluminium i manganu (Al-Mn)
  • 4xxx – stopy aluminium i krzemu (Al-Si)
  • 5xxx – stopy aluminium i magnezu (Al-Mg)
  • 6xxx – stopy aluminium, magnezu i krzemu (Al-Mg-Si)

Specyfikacje odlewów aluminiowych

System oznaczania stopów aluminium odlewanych przypomina pod wieloma względami system stosowany w przypadku stopów kutych. Również w tym przypadku stosuje się cztery cyfry, a pierwsza z nich ponownie określa główny składnik stopu. Kluczową różnicą jest to, że trzecią i czwartą cyfrę oddziela przecinek. Przecinek ten wyjaśnia, czy oznaczenie odnosi się do stopu w postaci odlewu (.0), czy wlewka odlewniczego (.1 lub .2).

Litera umieszczona przed oznaczeniem numerycznym wskazuje na modyfikację pierwotnego stopu lub zmianę dopuszczalnych poziomów zanieczyszczeń. Litery te są przydzielane w porządku alfabetycznym, począwszy od litery A, z pominięciem liter I, O, Q i X, przy czym litera X jest zarezerwowana dla stopów eksperymentalnych.

Odlewy ze stopów aluminium dzieli się na następujące grupy:

  • 1xx.x – Czysty aluminium (99,00% lub więcej)
  • 2xx.x – stopy aluminium i miedzi (Al-Cu)
  • 3xx.x – stopy aluminium z krzemem oraz miedzią i/lub magnezem (Al-Si + Cu i/lub Mg)
  • 4xx.x – stopy aluminium i krzemu (Al-Si)
  • 5xx.x – stopy aluminium i magnezu (Al-Mg)
  • 7xx.x – stopy aluminium i cynku (Al-Zn)
  • 8xx.x – stopy aluminium i cyny (Al-Sn)
  • 9xx.x – Aluminium z innymi pierwiastkami
  • 6xx.x – Seria nieużywana

System oznaczania stanu utwardzenia stopów aluminium

Stan utwardzenia odgrywa kluczową rolę w specyfikacjach aluminium, ponieważ ma bezpośredni wpływ na właściwości materiału. System oznaczania stanów utwardzenia opiera się na sekwencji obróbek mechanicznych, obróbek cieplnych lub połączeniu obu tych procesów, stosowanych w celu uzyskania danego stanu utwardzenia.

Oznaczenie stanu utwardzenia zawsze pojawia się bezpośrednio po oznaczeniu stopu, oddzielone łącznikiem — na przykład 2014-T6, 3003-H14 lub 1350-H19 (bardzo twardy). Pierwszym znakiem w oznaczeniu stanu utwardzenia jest wielka litera, która wskazuje ogólną klasę obróbki:

  • F – W stanie surowym
  • O – Wyżarzony
  • H – Utwardzane odkształceniowo
  • W – Poddane obróbce cieplnej rozpuszczającej
  • T – Poddane obróbce cieplnej w celu uzyskania stabilnych stanów utwardzenia innych niż F, O lub H

Należy pamiętać, że oznaczenia stanów utwardzenia różnią się w przypadku stopów niepodlegających obróbce cieplnej i stopów podlegających obróbce cieplnej. Ich znaczenie wyjaśniono poniżej.

Oznaczenia stanów utwardzenia stopów aluminium niepodlegających obróbce cieplnej

W przypadku stopów niepodlegających obróbce cieplnej po literze „H” zawsze następują dwie lub trzy cyfry. Pierwsza cyfra określa metodę zastosowaną do uzyskania stanu utwardzenia:

  • H1 – Wyłącznie utwardzony przez odkształcenie
  • H2 – Utwardzone odkształceniowo, a następnie częściowo wyżarzone
  • H3 – utwardzone odkształceniowo, a następnie stabilizowane

Druga cyfra wskazuje stopień twardości: 2 oznacza twardość ćwierć, 4 – półtwardą, 6 – trzy czwarte, 8 – pełną, a 9 – bardzo twardą. Każda dodatkowa cyfra oznacza odstępstwo od standardowej praktyki.

Stopy niepodlegające obróbce cieplnej występują głównie w seriach 1xxx, 3xxx, 4xxx i 5xxx, w zależności od głównych pierwiastków stopowych.

Oznaczenia stanów utwardzania stopów aluminium poddawanych obróbce cieplnej

W przypadku stopów poddawanych obróbce cieplnej po literze „T” zawsze następuje jedna lub więcej cyfr, które wskazują metodę zastosowaną do uzyskania stabilnego stanu utwardzenia.

Do typowych przykładów należą:

  • T3 – Roztwór poddany obróbce cieplnej, a następnie obróbce na zimno
  • T4 – poddane obróbce cieplnej rozpuszczającej, a następnie starzone naturalnie
  • T5 – Poddane wyłącznie starzeniu sztucznemu
  • T6 – poddany obróbce cieplnej w roztworze, a następnie starzony sztucznie

Stopy poddawane obróbce cieplnej występują przede wszystkim w seriach 2xxx, 6xxx i 7xxx.

Dowiedz się więcej o serii Aluminium

W niniejszym artykule wyjaśniono system czterocyfrowych oznaczeń i stanów utwardzenia stosowany do definiowania stopów aluminium. Powiązane przewodniki z serii „Aluminium” obejmują tematy, które będą Ci potrzebne jako uzupełnienie niniejszego artykułu. W przewodniku „Gatunki aluminium” wyjaśniono, w jaki sposób stopy są podzielone na serie według głównego pierwiastka stopowego, a w przewodniku „Właściwości aluminium” szczegółowo opisano właściwości mechaniczne, fizyczne i eksploatacyjne, które ostatecznie opisują te oznaczenia. W publikacji „Normy dotyczące aluminium” przedstawiono ramy regulujące stosowanie tych oznaczeń w różnych regionach i organizacjach. Razem łączą one system oznaczeń z odpowiadającymi mu gatunkami, właściwościami i normami.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Na czym polega system oznaczania stopów aluminium?

Jest to znormalizowany czterocyfrowy system indeksowy służący do identyfikacji zarówno stopów aluminium kutych, jak i odlewanych. Pierwsza cyfra wskazuje główny pierwiastek stopowy, natomiast pozostałe cyfry określają odmiany stopu.

Jaka jest różnica między specyfikacjami aluminium kutego a odlewanego?

W obu przypadkach stosuje się cztery cyfry, a pierwsza z nich określa główny pierwiastek stopowy. Jednak w przypadku stopów aluminium przeznaczonych do odlewania między trzecią a czwartą cyfrą umieszcza się przecinek dziesiętny, który wskazuje, czy materiał jest odlewem (.0), czy wlewkiem odlewniczym (.1 lub .2).

Co oznacza oznaczenie gatunku stopów aluminium?

Oznaczenie stanu materiału następuje po numerze stopu, po łączniku, i opisuje zastosowane obróbki mechaniczne lub termiczne. Do typowych przedrostków należą: F (w stanie surowym), O (wyżarzony), H (utwardzony odkształceniowo), W (poddany obróbce cieplnej rozpuszczającej) oraz T (poddany obróbce cieplnej w celu uzyskania stabilnego stanu materiału).

Jaka jest różnica między stopami aluminium nadającymi się do obróbki cieplnej a stopami, które nie nadają się do obróbki cieplnej?

Stopy niepodlegające obróbce cieplnej zyskują wytrzymałość głównie dzięki utwardzaniu przez odkształcenie i występują w seriach 1xxx, 3xxx, 4xxx oraz 5xxx. Stopy podlegające obróbce cieplnej zyskują wytrzymałość dzięki obróbce cieplnej i występują głównie w seriach 2xxx, 6xxx oraz 7xxx.

Co oznacza oznaczenie typu 2014-T6?

Określa on stop aluminium i miedzi w postaci kutej (2014), który został poddany obróbce cieplnej w roztworze, a następnie sztucznemu starzeniu (stan twardości T6).