Самый распространенный в природе элемент – алюминий (Al) с пределом прочности в 150 МПа, имеет температуру плавления 660°С, обладает малым удельным весом – 2,7г/кв.см, высокой электропроводностью, коррозийной стойкостью в окислительных средах и хрупкостью при низких температурах. В производстве используется как в чистом виде (0,5-2% примесей), так и в виде сплава.

Основные компоненты алюминиевых сплавов

Если судить по названию, базовым элементом в этих сплавах, несомненно, будет алюминий. Для достижения определенных качеств металла, необходимого для сварных конструкций, увеличения прочности и твердости Al, особенно в самолетостроении, к основе добавляют марганец, магний, медь, кремний, цинк и др.

В практике создания необходимого по качеству сплава применяются две методики, на основании которых происходит или не происходит его термическая обработка. Зависимость этого процесса прослеживается в классификации:

• термически обработанные сплавы (отжиг, закалка, старение)
• сплавы, не подвергаемые термической обработке, в основном относящиеся к деформируемым
• частный случай легирования – литейные сплавы, имеющие высокую пластичность (литье под давлением)

Как правило, деформируемые сплавы или термически не упрочняемые это Al+Mg, Al+Mn, Al+Cu. Повышение прочности металла данном случае не связано с закалкой и старением, поскольку эффект от этого невелик. Отжиг диффузный и рекристаллизационный проводится при небольших температурах (от 270 до 410°С). Повышение прочности для простых изделий из подобных сплавов достигается нагартовкой (холодная обработка давлением).

Марки алюминия и его сплавов

Высокая чистота Al (от 99,85 до 99,999%) демонстрируется маркировкой А99, А8, А7, А6 и т.п. Первая буква в обозначении марки непосредственно связана с типологией сплава. Буква «Д» относит сплав к термически упрочняемым дюралюминам, «А» представляет технический алюминий, «В» – высокопрочный сплав, АЛ – указывает на литейный сплав, АК – на ковкий, САП – обозначает спеченные порошки Al.

Следом идет номер. В отличие от стали, он не отражает наличие в материале каких-либо присадок, являясь условным числом (было создано много марок, хотя сегодня используется в основном пять). Следующая буква в маркировке отражает типологию и состояние сплава: М – мягкий, Т – обработанный термически, Н – нагартованный и т.д.

В маркировке также указывается наличие определенной примеси. Например, АМц (марганец), а АМц3 укажет на количество элемента, содержащееся в сплаве с алюминием. Легирование Аl магнием повышает прочность материала, а Мn не только упрочняет, но и повышает устойчивость к коррозии. К числу контролируемых присадок алюминиевых сплавов относят также железо, титан, кремний и медь.

Алюминий и его сплавы, обладающие хорошей свариваемостью, высокой пластичностью, технологичностью позволяют производить малонагруженные детали машин, применяются в самолетостроении, электротехнике, автомобильной промышленности, бытовых приборах и производстве посуды.