Алюминий - очень универсальный материал, используемый в широком спектре применений. Различные эксплуатационные требования обуславливают спрос на разные марки алюминия. Каждый сорт имеет свои преимущества. Одни отличаются высокой удельной жесткостью. Другие отличаются коррозионной стойкостью. По мере обсуждения этой темы читатели получат четкое представление о различных сортах алюминия. Следите за новостями!
Классификация марок алюминия
Алюминиевый лист Алюминий бывает разных марок. Марки алюминия классифицируются по химическому составу и полученным свойствам. К распространенным легирующим элементам относятся медь, марганец, кремний, магний и цинк. В каждом сорте алюминиевого листа существует свой уникальный состав легирующих элементов. Наличие или отсутствие легирующих элементов приводит к различным физико-механическим свойствам. Это обуславливает необходимость уникальной идентификации состава с помощью системы классификации.
Система нумерации алюминиевого сплава
Алюминиевая ассоциация разработала четырехзначную систему нумерации марок алюминия. В этой четырехзначной системе первая цифра обозначает основные легирующие элементы. Например, 2xxx означает, что основным легирующим элементом является медь. В то время как в 3xxx основным легирующим элементом является марганец, и так далее.
| Серия сплавов | Основные легирующие элементы | Роль разрешающих элементов | Свойства | Приложения |
| 1xxx | Чистый алюминий | Проводимость и коррозионная стойкость | Очень высокая коррозионная стойкость, отличная проводимость и низкая прочность | Электрические проводники |
| 2xxx | Медь | Высокая прочность | Высокая прочность, хорошая обрабатываемость, но низкая коррозионная стойкость | Аэрокосмическая промышленность |
| 3xxx | Марганцовка | Умеренное укрепление | Хорошая формуемость с хорошей коррозионной стойкостью | Крыши, банки и теплообменники |
| 4xxx | Кремний | Износостойкость и низкая температура плавления | Хорошая износостойкость и хорошая свариваемость | Сварочные провода и детали двигателя |
| 5xxx | Магний | Прочность и коррозионная стойкость | Высокая прочность и отличная морская стойкость | Морские сооружения и резервуары |
| 6xxx | Магний и кремний | Сбалансированная производительность | Средняя прочность, но хорошая коррозионная стойкость и легкая экструзия | Архитектурные каркасы и автомобильные |
| 7xxx | Цинк с незначительными добавками Mg и Cu | Очень высокая прочность | Очень высокая прочность, но низкая свариваемость | Аэрокосмическая и оборонная промышленность |
Роль легирующих элементов
В различных сортах алюминия легирующие элементы усиливают те или иные характеристики. Хотя чистый алюминий известен своей исключительной электропроводностью, он не обладает высокой прочностью. С другой стороны, серия 7xxx с добавлением цинка повышает механическую прочность. Аналогично, каждый легирующий элемент выполняет свою функцию.
Термически обрабатываемые и нетермически обрабатываемые сплавы
Марки алюминия, относящиеся к сериям 2xxx, 6xxx и 7xxx, поддаются термической обработке. С другой стороны, марки алюминия серий 1xxx, 3xxx, 4xxx и 5xxx не поддаются термообработке. Термически обрабатываемые марки алюминия приобретают прочность за счет закалки осаждением. Наиболее ярким примером является дюралюминий. Алюминий, не поддающийся термической обработке, приобретает прочность в результате холодной обработки. Они предпочтительны благодаря своей коррозионной стойкости, пластичности и свариваемость.
Распространенные марки алюминия, используемые при изготовлении листового металла
Алюминиевые листы бывают разных марок. Каждый сорт имеет свое значение. Пригодность той или иной марки зависит от области применения. Некоторые марки используют высокую удельную жесткость, в то время как другие обеспечивают хорошую форму. Выбор подходящей марки зависит от разработчика изделия.
Алюминий 3003
Алюминиевый лист 3003 известен своей отличной пластичностью и легкостью в обработке. Основным легирующим элементом является марганец. Он придает умеренную прочность и отличную пластичность. Эти свойства делают алюминиевые листы 3003 полезными для обработки листового металла. Хорошая коррозионная стойкость делает алюминий марки 3003 пригодным для применения на открытом воздухе.
Алюминий 5052
Алюминиевые листы 5052 обладают превосходной коррозионной стойкостью даже в морской среде. Эти алюминиевые листы способны выдерживать малые радиусы изгиба. Эта превосходная способность к изгибу позволяет изготавливать сложные формы. Кроме того, он обладает впечатляющей механической прочностью в нетермообработанном состоянии. В результате алюминиевые листы 5052 широко используются в морской среде. К числу распространенных применений относятся панели, топливные баки, сосуды под давлением, электронные шасси и автомобильные компоненты.
Алюминий 6061
Алюминий 6061 - очень универсальный сплав, используемый во многих сферах. Он предлагает сбалансированное сочетание прочности, коррозионной стойкости и обрабатываемости. Но его формуемость несколько ниже, чем у марок алюминия 3003 и 5052. Алюминий 6061 обычно используется в виде толстых алюминиевых листов. Алюминий 6061 используется в конструкционных панелях, кронштейнах, рамах и опорных плитах.
Алюминий 7075
Алюминий марки 7075 обладает максимальной механической прочностью. Его прочность соответствует прочности стали. При этом его плотность составляет треть от плотности стали. Такое высокое соотношение прочности и веса делает его идеальным для применения в условиях повышенной жесткости. Он широко используется в аэрокосмических конструкционных панелях, авиационной арматуре и оборонных компонентах.
Сравнение марок алюминия для изготовления листового металла
Как правило, сравнение марок алюминия проводится по таким факторам, как коррозионная стойкость, механическая прочность, свариваемость, изгибаемость и обрабатываемость. В таблице приведено сравнение между различными марками алюминия:
| Класс | Тип сплава | Механическая прочность | Формуемость | Устойчивость к коррозии | Свариваемость | Обрабатываемость |
| 3003 | Al-Mn | Низкий - Умеренный | Превосходно | Хорошо | Превосходно | Хорошо |
| 5052 | Al-Mg | Умеренный | Очень хорошо | Превосходно | Превосходно | Хорошо |
| 6061 | Al-Mg-Si | Высокий | Умеренный | Хорошо | ярмарка | Превосходно |
| 7075 | Al-Zn (поддается термической обработке) | Очень высокий | Ограниченный | Умеренный | Бедный | Превосходно |
Почему важна температура алюминия?
Темперамент имеет большое значение в изготовление металлоконструкций процессов для алюминиевых листов. Температура определяет механическое состояние алюминиевых листов. Два листа, изготовленные из одной и той же марки, могут отличаться по прочности, твердости и пластичности. Ниже приведены часто используемые суффиксы для обозначения отпуска:
| Суффикс | Состояние температуры |
| O | Отожженный |
| T4 | Натурально состаренный |
| T6 | Искусственно состаренные |
| H | Не поддается термической обработке, но обрабатывается холодным способом |
Например, марка 6061-O будет более пластичной, чем марки 6061-T4 или 6061-T6. Другой пример - 5052-H. Суффикс "H" указывает на то, что эта сталь не подвергается термической обработке, но обрабатывается холодным способом.
Толщина алюминиевого листа и допуски на листовой металл
Толщина алюминиевого листа измеряется либо в единицах СИ, либо в имперских единицах. Другой, более старый и менее надежный метод - измерение в БВГ. В настоящее время большинство поставщиков предлагают алюминиевые листы миллиметровой толщины. В США люди часто используют дюймы и мили. В любом случае, эти значения легко конвертируются. Для преобразования значений BWG, дюймов и миллиметров друг в друга можно воспользоваться диаграммой. Еще одна вариация связана с использованием терминов для обозначения диапазона толщины. Для толщины более 6 мм используется термин "пластина". Для толщины менее 0,15 мм используется термин "фольга". То, что находится между ними, называется "лист".
| BWG | Дюймы (дюймы) | Миллиметры (мм) | Допуски |
| 42 | 0.004 | 0.102 | ± 10% |
| 41 | 0.0048 | 0.122 | ±10% |
| 40 | 0.005 | 0.127 | ±10% |
| 39 | 0.0056 | 0.142 | ± 10% |
| 38 | 0.006 | 0.152 | ±10% |
| 37 | 0.0064 | 0.163 | ±10% |
| 36 | 0.007 | 0.178 | ±10% |
| 35 | 0.0076 | 0.193 | ±10% |
| 34 | 0.008 | 0.203 | ±10% |
| 33 | 0.0096 | 0.244 | ±10% |
| 32 | 0.01 | 0.254 | ±10% |
| 31 | 0.0116 | 0.295 | ±10% |
| 30 | 0.012 | 0.305 | ±10% |
| 29 | 0.0136 | 0.345 | ± 10% |
| 28 | 0.014 | 0.356 | ±10% |
| 27 | 0.016 | 0.406 | ±10 % |
| 26 | 0.018 | 0.457 | ±10% |
| 25 | 0.02 | 0.508 | ± 0,05 мм |
| 24 | 0.022 | 0.559 | ±0,05 мм |
| 23 | 0.024 | 0.61 | ±0,05 мм |
| 22 | 0.028 | 0.711 | ±0,05 мм |
| 21 | 0.032 | 0.813 | ±0,05 мм |
| 20 | 0.036 | 0.914 | ± 0,05 мм |
| 19 | 0.04 | 1.016 | ±0,05 мм |
| 18 | 0.048 | 1.219 | ±0,08 мм |
| 17 | 0.056 | 1.422 | ± 0,08 мм |
| 16 | 0.064 | 1.626 | ±0,08 мм |
| 15 | 0.072 | 1.829 | ± 0,12 мм |
| 14 | 0.08 | 2.032 | ±0,12 мм |
Как выбрать правильную марку алюминия для деталей из листового металла
Необходимо тщательно продумать выбор наиболее подходящего алюминия. В этом разделе рассматриваются некоторые критерии выбора.
Выбор на основе метода изготовления
Такие факторы, как пластичность, изгибаемость, свариваемость и способность к вытяжке, играют ключевую роль при изготовлении. Например, сплав 3003 подходит для глубокой вытяжки, а 6061 - нет. С другой стороны, 6061 может быть более предпочтительным для механической обработки, чем сплав 3003.
Требования к окружающей среде и нагрузке
Такие сплавы, как 5052, способны выдерживать химически агрессивные среды. С другой стороны, сплав 7075 обладает очень высокой несущей способностью. Поэтому ни один из этих сплавов не может быть взаимозаменяемым.
Баланс между стоимостью, производительностью и доступностью
Иногда необходимо сбалансировать такие факторы, как стоимость, производительность и доступность. 3003 - это сплав общего назначения с умеренной стоимостью. Его будет достаточно для использования в общих областях. С другой стороны, сплав 5052 более устойчив к коррозии. Но она дорогостоящая. Поэтому его следует использовать только при необходимости. Аналогично, при умеренных нагрузках можно использовать многие распространенные сплавы. Но для сверхвысоких нагрузок подойдет только более дорогой 7075.
Вопросы и ответы
В чем разница между алюминиевыми листами марки 3003 и 5052?
В качестве основного легирующего элемента в сплаве 3003 используется марганец, а в сплаве 5052 - магний. Марка 3003 используется в областях общего назначения. Марка 5052 используется в морской среде.
Как выбрать подходящую марку алюминия для изготовления деталей из листового металла?
Тщательное изучение требований к применению помогает выбрать правильную марку.
Какая организация дает рекомендации по сравнению марок сплавов?
Алюминиевая ассоциация классифицирует алюминиевые сплавы по сериям.
Какой процесс металлообработки используется для производства банок для напитков?
Глубокая вытяжка используется для производства алюминиевых банок
Заключение
Алюминиевый лист используется во многих отраслях промышленности. В каждой отрасли используются определенные марки сплавов в зависимости от требований к их применению. Алюминиевая ассоциация выделила серию сплавов. Она классифицирует сплавы в зависимости от легирующих добавок. Знакомство с этими сериями помогает выбрать лучшую для конкретного применения.