Классификация алюминиевых сплавов

Технический алюминий имеет низкую прочность и это обуславливает его применение. Как правило, его используют при производстве малонагруженных деталей, или элементов не сильно нагруженных конструкций. Значительно более широкое применение в качестве основных конструкционных материалов получили сплавы на его основе.

Все алюминиевые сплавы мы можем условно разделить на три основных группы:

  • деформируемые. Эти сплавы предназначены для получения таких изделий как поковки, штамповки, трубы;
  • литейные сплавы;
  • сплавы, полученные методом порошковой металлургии, это спеченные алюминиевые порошки и сплавы.

Основные легирующие элементы в деформируемых алюминиевых сплавах это Mg, Cu, Zn, Mn. В условиях равновесия сплавы представляют собой равновесный твердый раствор с выделениями интерметаллидных фаз типа CuAl2 (Θ-фаза), Al2CuMg (S-фаза), Al6CuMg4 (Т-фаза) и др.

Постоянные примеси в алюминии это железо и кремний. Эти две примеси практически нерастворимы в алюминии. При одновременном их присутствии появляется новая фаза тройного химического соединения Al-Fe-Si. Такое соединение выделяется по границам зерен, и оно снижает пластичность алюминия.
Максимальное содержание примесей Si и Fe в деформируемых алюминиевых сплавах должно быть не более 0,5 %. Дополнительное снижение содержания Fe и Si в алюминиевых сплавах от 0,5 до 0,15 и даже до 0,1 % принято для полуфабрикатов из высокопрочных сплавов Д16 и В95. Применяются эти сплавы для современных пассажирских и транспортных самолетов. Сплавы повышенной чистоты имеют характеристики трещиностойкости на 30 % выше, чем обычные сплавы. Количество циклов до разрушения при малоцикловой усталости увеличивается от 100 килоциклов до 140, а скорость роста усталостной трещины уменьшается с 7,0 до 2,7 мм/кцикл.

Алюминиевые сплавы маркируют буквами или условными номерами. Как правило за условным номером дают обозначения, характеризующие состояние сплава. Например: М - мягкий (отожженный); Н — нагартованный; Т -термически обработанный (закалка и старение) и др.

В деформируемых алюминиевых сплавах, не упрочняемых термической обработкой, содержание легирующих элементов ниже предела насыщения твердого раствора при комнатной температуре. В термически упрочняемых алюминиевых сплавах содержание легирующих элементов выше их равновесной концентрации.
Сплавы имеют структуру, состоящую из а-твердого раствора и эвтектики. Они плохо деформируются. При этом они благодаря наличию эвтектики обладают хорошими литейными свойствами: жидкотекучестью и высокой концентрацией литейной пористости. Наилучшую жидкотекучесть наблюдают у сплавов, кристаллизующихся при постоянной температуре (эвтектические сплавы).
Характер литейных пор имеет зависимость от ширины температурного интервала кристаллизации, хотя общий объем пор остается постоянным или плавно меняется. Чем меньше интервал кристаллизации, тем концентрированнее усадочная раковина, выводимая в прибыльную часть, и соответственно плотнее металл самой отливки. Однако при слишком большом количестве эвтектической составляющей ухудшаются механические свойства сплава.

 Eddie Goldman Womens Jersey