В технических характеристиках алюминия используется четырёхзначная система обозначений, которая применяется как к литейным, так и к кованым алюминиевым сплавам. Эта стандартизированная система обозначений алюминиевых сплавов позволяет с уверенностью идентифицировать, классифицировать и выбрать подходящий материал для конкретного применения.
Эти два широких класса алюминиевых сплавов можно далее подразделить на группы в зависимости от их химического состава и обозначения состояния. Поскольку чистый алюминий легируется многими другими металлами для получения широкого спектра физических и механических свойств, легирующие элементы служат основой для разделения алюминиевых сплавов на две основные категории: не поддающиеся термообработке и поддающиеся термообработке.
В большинстве спецификаций на алюминий обозначение сплавов осуществляется с использованием единого четырёхзначного формата. Первая цифра обозначает основной легирующий компонент (или компоненты), а вторая — модификации исходного сплава. Третья и четвёртая цифры обозначают отдельные модификации сплава; сами по себе эти цифры не несут конкретного значения, но являются уникальными для каждого сплава.
Рисунок 1: Объяснение системы четырехзначного обозначения алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы для ковки подразделяются на следующие серии, каждая из которых определяется основным легирующим элементом:
Система обозначений литых алюминиевых сплавов во многих отношениях напоминает систему обозначений кованых сплавов. В ней также используется четыре цифры, причем первая цифра снова указывает на основной легирующий компонент. Основное отличие заключается в том, что третья и четвёртая цифры разделены десятичной запятой. Эта десятичная запятая уточняет, относится ли обозначение к сплаву в виде отливки (.0) или литейного слитка (.1 или .2).
Буква, стоящая перед цифровым обозначением, указывает на модификацию исходного сплава или изменение предельных значений содержания примесей. Эти серийные буквы присваиваются в алфавитном порядке, начиная с A, однако при этом пропускаются буквы I, O, Q и X, причем буква X зарезервирована для экспериментальных сплавов.
Литейные алюминиевые сплавы подразделяются на следующие группы:
Твердость играет решающую роль в технических характеристиках алюминия, поскольку она напрямую влияет на свойства материала. Система обозначения твердости основана на последовательности механических и термических обработок или их комбинации, применяемых для получения данной степени твердости.
Обозначение состояния всегда указывается сразу после обозначения сплава, отделяясь от него дефисом — например, 2014-T6, 3003-H14 или 1350-H19 (сверхтвердое). Первый символ в обозначении состояния — заглавная буква, обозначающая общий класс термообработки:
Важно отметить, что обозначения состояний отличаются для сплавов, не поддающихся термообработке, и сплавов, поддающихся термообработке. Их значение разъясняется ниже.
В случае сплавов, не поддающихся термической обработке, за буквой «H» всегда следуют две или три цифры. Первая цифра обозначает метод, используемый для получения нужного состояния:
Вторая цифра обозначает степень твердости: 2 — четверть твердости, 4 — половина твердости, 6 — три четверти твердости, 8 — полная твердость, а 9 — сверхтвердость. Любая дополнительная цифра указывает на отклонение от стандартной практики.
Сплавы, не поддающиеся термической обработке, в основном относятся к сериям 1xxx, 3xxx, 4xxx и 5xxx в зависимости от их основных легирующих элементов.
В случае термообрабатываемых сплавов за буквой «T» всегда следуют одна или несколько цифр, обозначающих метод, используемый для получения стабильного состояния.
К типичным примерам относятся:
Сплавы, поддающиеся термообработке, относятся преимущественно к сериям 2xxx, 6xxx и 7xxx.
В данной статье объясняется система четырёхзначных обозначений и состояний, используемая для классификации алюминиевых сплавов. Сопутствующие руководства из серии «Алюминий» освещают темы, которые вам понадобятся в дополнение к ней. В руководстве «Марки алюминия» объясняется, как сплавы группируются по сериям в зависимости от основного легирующего элемента, а в руководстве «Свойства алюминия» подробно описаны механические, физические и эксплуатационные характеристики, которые в конечном итоге отражают эти обозначения. В руководстве «Стандарты на алюминий» изложены рамки, регулирующие эти обозначения в различных регионах и организациях. В совокупности эти руководства связывают систему обозначений с марками, свойствами и стандартами, лежащими в ее основе.
Это стандартизированная четырёхзначная система индексации, используемая для обозначения как кованых, так и литых алюминиевых сплавов. Первая цифра обозначает основной легирующий элемент, а остальные цифры указывают на разновидности сплава.
В обоих случаях используется четырехзначный код, причем первая цифра обозначает основной легирующий элемент. Однако в обозначениях литейных алюминиевых сплавов между третьей и четвертой цифрой ставится десятичная запятая, чтобы указать, является ли материал литьем (.0) или литейным слитками (.1 или .2).
Обозначение состояния следует за номером сплава через дефис и описывает примененные механические или термические обработки. К распространенным префиксам относятся F (в состоянии изготовления), O (отжиг), H (упрочнение деформацией), W (термическая обработка в растворе) и T (термическая обработка для получения стабильных состояний).
Сплавы, не поддающиеся термической обработке, приобретают прочность главным образом за счет деформационного упрочнения и относятся к сериям 1xxx, 3xxx, 4xxx и 5xxx. Сплавы, поддающиеся термической обработке, приобретают прочность в результате термической обработки и относятся преимущественно к сериям 2xxx, 6xxx и 7xxx.
В нём указан кованый алюминиево-медный сплав (2014), прошедший термообработку в растворе с последующим искусственным старением (состояние T6).