В зависимости от легирующих элементов и термической обработки, марки алюминия могут проявлять самые разнообразные свойства от хорошего внешнего вида, простоты изготовления, хорошей коррозионной устойчивости до высокой удельной прочности, хорошей свариваемости и высокой вязкости при разрушении.
Выбор соответствующей марки алюминия в конечном счете зависит от применения и условий производства.
Марки алюминия серии 1xxx
Эти марки алюминия (1050, 1060, 1100, 1145, 1200, 1230, 1350 и т.д.) характеризуются превосходной коррозионной устойчивостью, высокой тепловой и электрической проводимостью, низкими механическими свойствами и отличной обрабатываемостью. Можно немного увеличить прочность путем деформационного упрочнения. Железо и кремний являются основными примесями.
Марки алюминия серии 2xxx
Эти алюминиевые сплавы (2011, 2014, 2017, 2018, 2124, 2219, 2319, 201.0 203.0 206.0; 224,0; 242.0 и т.д.) требуют закалки для получения оптимальных свойств; в условиях закалки механические свойства аналогичны и иногда превышают низкоуглеродистую сталь. В некоторых случаях используется дисперсионное твердение для дальнейшего повышения механических свойств. Эта процедура увеличивает предел текучести, с сопутствующими потерями в относительном удлинении; влияние на прочность при растяжении не так велика.
Алюминиевые сплавы серии 2ххх не имеют такой хорошей коррозионной устойчивости, как большинство других алюминиевых сплавов, и при определенных условиях они могут быть подвержены межкристаллической коррозии. Марки алюминия серии 2xxx хороши для деталей, требующих хорошей прочности при температурах до 150° C (300° F). Эти алюминиевые сплавы, кроме марки 2219, имеют ограниченную свариваемость, но некоторые сплавы этой серии имеют высокую обрабатываемость. Марка алюминия 2024 - это самый популярный сплав, который чаще всего используется в авиастроении.
Марки алюминия серии 3xxx
Эти сплавы алюминия (3003, 3004, 3105, 383.0; 385.0; A360; 390.0) обычно нетермообрабатываемы, но их прочность примерно на 20% больше прочности алюминиевых сплавов серии 1xxx. Так как лишь ограниченное количество марганца (до 1,5%) может быть эффективно добавлено к алюминию, марганец используется в качестве основного элемента всего лишь в нескольких сплавах.
Марки алюминия серии 4xxx
Основным легирующим элементом в сплавах серии 4xxx (4032, 4043, 4145, 4643 и т.д.) является кремний, который может быть добавлен в достаточном количестве (до 12%), чтобы вызвать значительное снижение интервала плавления. По этой причине алюминиево-кремниевые сплавы используются в сварочной проволоке и твердом припое для соединения с алюминием, где требуется более низкий интервал плавления, чем у основного металла. Алюминиевые сплавы, содержащие значительное количество кремния, после анодно-оксидной обработки приобретают окраску от темно-серого до угольного, и, следовательно, становятся востребованными для применения в архитектуре.
Марки алюминия серии 5xxx
Основным легирующим элементом является магний; когда он используется в качестве основного легирующего элемента или с марганцем, результатом является от средней до высокой прочности нагартовывающийся сплав. Магний является намного более эффективным упрочняющим элементом, чем марганец – около 0,8% магния равны 1,25% марганца – и он может быть добавлен в значительно бОльших количествах. Алюминиевые сплавы в этой серии (5005, 5052, 5083, 5086, и т.д.) обладают хорошими сварочными свойствами и относительно хорошей устойчивостью к коррозии в морской атмосфере. Однако, должны быть установлены ограничения на объем холодной обработки и на рабочие температуры (150° F), допустимые для алюминиевых сплавов с повышенным содержанием магния, чтобы избежать склонности к коррозионному растрескиванию.
Марки алюминия серии 6xxx
Алюминиевые сплавы серии 6ХХХ (6061, 6063) содержат кремний и магний в примерных пропорциях, необходимых для получения кремнистого магния (Mg2Si), таким образом являясь термообрабатываемыми. И хотя алюминиевые сплавы серии 6ххх не так прочны, как большинство сплавов серий 2xxx и 7xxx, они имеют хорошую пластичность, свариваемость, обрабатываемость и относительно хорошую коррозионную устойчивость средней прочности. Марки алюминия в этой термообрабатываемой группе могут быть образованы в состоянии твердости T4 (закалка, но не двухступенчатая) и упрочнены после формовки двухступенчатым старением до полных свойств твердости T6.
Марки алюминия серии 7xxx
Цинк в количестве от 1 до 8% является основным легирующим элементом алюминиевых сплавов серии 7xxx (7075, 7050, 7049, 710.0; 711.0 и т.д.) и в сочетании с меньшим процентом магния приводит к образованию термообрабатываемых сплавов от умеренной до очень высокой прочности. Обычно другие элементы, такие как медь и хром, также добавляются в небольших количествах. Сплавы серии 7xxx используются в конструкциях планера, мобильного оборудования и других наиболее подверженных напряжению деталей. Высокопрочные алюминиевые сплавы серии 7ххх проявляют снижение сопротивления коррозионному растрескиванию и часто используются в слегка состаренном состоянии для обеспечения лучшего сочетания прочности, коррозионной устойчивости и вязкости при разрушении.
Марки алюминия серии 8xxx
Серии 8ххх (8006; 8111; 8079; 850.0; 851.0; 852.0) зарезервированы для легирующих элементов, кроме тех, которые используются для серий от 2xxx до 7xxx. Железо и никель используются для увеличения прочности без значительной потери электропроводимости, и поэтому полезны в таких сплавах как 8017. Алюминиево-литиевый сплав 8090, который имеет исключительно высокую прочность и жесткость, был разработан для применения в авиационно-космической технике. Алюминиевые сплавы серии 8000 соответствуют единой системе нумерации A98XXX и т.д.
Марки алюминия серии 9xxx
Эти серии в настоящее время не используются.
База данных Total Materia объединяет международные спецификации металлов и их свойства в одной комплексной системе с возможностью поиска. Быстрый и легкий доступ к механическим свойствам, химическому составу, таблицам перекрестных ссылок и пр. предоставляют пользователям беспрецедентную коллекцию информации. Нажмите ниже, чтобы получить больше информации из Пошаговых Инструкций по пользованию или чтобы испробовать базу данных Total Materia