Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Цветные сплавы.doc
Скачиваний:
140
Добавлен:
27.03.2015
Размер:
967.68 Кб
Скачать

Алюминий - легкий и прочный материал, обладающий высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды, коррозии, и, изделия из него или покрытые им, очень долговечны. Алюминий отлично сохраняет свои структурные свойства при перепадах температур.

Физические свойства алюминия

Температура плавления алюминия технической чистоты (99,5%А1) 658°С. С повышением степени чистоты температура плавления алюминия возрастает и для металла высокой чистоты (99,996 % А1) составляет 660,24°С. Удельная теплота плавления алюминия - около 390 Дж/г, удельная теплоемкость при 0°С-0,88 Дж/(г°С). При переходе алюминия из жидкого состояния в твердое объем его уменьшается на 6,6 % (99,75% А1). Кипит алюминий при2500°С.

Плотность алюминия меньше плотности железа в 2,9 раза, меди - в 3,3 раза. В твердом виде алюминий легко подвергается ковке, прокатке, волочению, резанию. Из него можно вытягивать тончайшую проволоку и катать фольгу. Пластичность алюминия возрастает по мере повышения, его чистоты. Временное сопротивление литого алюминия технической чистоты составляет 88-118 Па, прокатанного 176-275 Па. Относительное удлинение соответственно равно 18-25 и 3-5 %, а твердость по Бринеллю НВ 235-314 и 440-590.

Алюминий имеет высокую теплопроводность и электропроводность. В зависимости от чистоты теплопроводность алюминия составляет 238 Вт/(м°С) (99,7% А1) и 247 Вт/(м°С) (99,99% А1). Электропроводность алюминия также зависит от его чистоты. Для алюминия технической чистоты (99,5 % А1) она составляет 62,5 % от электропроводности меди, а для алюминия высокой чистоты (99,997% А1) 65,45 %. Различные примеси влияют на электропроводность алюминия в неодинаковой степени. Наиболее сильно электропроводность снижают примеси хрома, ванадия и марганца. В меньшей степени, чем примеси, на электропроводность алюминия влияет степень его деформации и режим термической обработки. Отрицательное влияние деформации на электропроводность устраняется отжигом. Удельное электросопротивление отожженной проволоки из алюминия технической чистоты (99,7% А1) составляет (0,0279-0,0282) 106 Ом.м. Следует также отметить, что алюминий обладает высокой способностью отражать световые и тепловые лучи, которая близка к отражающей способности серебра и увеличивается с повышением чистоты металла.

Области применения алюминия

Алюминий обладает целым рядом свойств, которые выгодно отличают его от других металлов. Это - небольшая плотность алюминия, хорошая пластичность и достаточная механическая прочность, высокие тепло- и электропроводность. Алюминий нетоксичен, немагнитен и коррозионностоек к ряду химических веществ. Благодаря всем этим свойствам, а также относительно невысокой стоимости по сравнению с другими цветными металлами он нашел исключительно широкое применение в самых различных отраслях современной техники.

Значительная часть алюминия используется в виде сплавов с кремнием, медью, магнием, цинком, марганцем и другими металлами. Промышленные алюминиевые сплавы обычно содержат не менее двух-трех легирующих элементов, которые вводятся в алюминий главным образом для повышения механической прочности. Наиболее ценные свойства всех алюминиевых сплавов - малая плотность (2,65-2,8), высокая удельная прочность (отношение временного сопротивления к плотности) и удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии.

Алюминиевые сплавы подразделяют на деформируемые и литейные. Деформируемые сплавы подвергают горячей и холодной обработке давлением, поэтому они должны обладать высокой пластичностью.

Из деформируемых сплавов широкое применение нашли дуралюмины - сплавы алюминия с медью, магнием и марганцем. Имея небольшую плотность, дуралюмины по механическим свойствам близки к мягким сортам стали. Из деформируемых алюминиевых сплавов, а также из чистого алюминия в результате обработки давлением (прокатка, штамповка) получают листы, полосы, фольгу, проволоку, стержни различного профиля, трубы. Расход алюминия на изготовление этих полуфабрикатов составляет около 70 % его мирового производства. В строительстве применяют профильные и листовые полуфабрикаты. Профильные полуфабрикаты включают прессованные и холодногнутые профили, листы и ленты (в рулонах), профилированные листы (гофрированные), тисненные листы. От 60 дл 80% алюминия, применяемого в строительстве, составляют профильные полуфабрикаты. Промышленный сортамент прессованных профилей из алюминиевых сплавов весьма разнообразен. Профили подразделены на четыре группы:

1) профили сплошного сечения;

2) профили переменного сечения;

3) пустотелые (полые) профили;

4) панели.

Основными потребителями полых профилей из легких сплавов являются авиационная промышленность, судостроение, холодильная техника, электротехническая промышленность, радиолокация, в строительстве.

Остальной алюминий применяется для изготовления литейных сплавов, порошков, раскислителей, а также для других целей.

Из литейных сплавов получают фасонные отливки различной конфигурации. Широко известны литейные сплавы на основе алюминия - силумины, в которых основной легирующей добавкой служит кремний (до 13%).

В настоящее время алюминий и его сплавы используют практически во всех областях современной техники. Важнейшие потребители алюминия и его сплавов-авиационная и автомобильная отрасли промышленности, железнодорожный и водный транспорт, машиностроение, электротехническая промышленность и приборостроение, промышленное и гражданское строительство, химическая промышленность, производство предметов народного потребления.

Использование алюминия и его сплавов во всех видах транспорта и в первую очередь - воздушного позволило решить задачу уменьшения собственной ("мертвой") массы транспортных средств и резко увеличить эффективность их применения. Из алюминия и его сплавов изготовляют авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали. Алюминием и его сплавами отделывают железнодорожные вагоны, изготовляют корпуса и дымовые трубы судов, спасательные лодки, радарные мачты, трапы.

Широко применяют алюминий и его сплавы в электротехнической промышленности для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. В приборостроении алюминий и его сплавы используют в производстве кино- и фотоаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, различных контрольно-измерительных приборов.

Благодаря высокой коррозионной стойкости и нетоксичности алюминий широко применяют при изготовлении аппаратуры для производства и хранения крепкой азотной кислоты, пероксида водорода, органических веществ и пищевых продуктов. Алюминиевая фольга, будучи прочнее и дешевле оловянной, полностью вытеснила ее как упаковочный материал для пищевых продуктов. Все более широко используется алюминий при изготовлении тары для консервирования и храпения продуктов сельского хозяйства, для строительства зернохранилищ и других быстровозводимых сооружений. Являясь одним из важнейших стратегических металлов, алюминий, как и его сплавы, широко используется в строительстве самолетов, танков, артиллерийских установок, ракет, зажигательных веществ, а также для других целей в военной технике.

Алюминий высокой чистоты находит широкое применение в новых областях техники - ядерной энергетике, полупроводниковой электронике, радиолокации, а также для защиты металлических поверхностей от действия различных химических веществ и атмосферной коррозии. Высокая отражающая способность такого алюминия используется для изготовления из пего отражающих поверхностей нагревательных и осветительных рефлекторов и зеркал.

В металлургической промышленности алюминий используют в качестве восстановителя при получении ряда металлов (например, хрома, кальция, марганца) алюмотермическими способами, для раскисления стали, сварки стальных деталей. Широко применяют алюминий и его сплавы в промышленном и гражданском строительстве для изготовления каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и др. В Канаде, например, расход алюминия для этих целей составляет около 30 % от общего потребления, в США- более 20 %. По масштабам производства и значению в хозяйстве алюминий прочно занял первое место среди других цветных металлов.

История создания

Первые А. с. получены в 50-х гг. 19 в. Они представляли собой сплав алюминия с кремнием и характеризовались невысокими прочностью и коррозионной стойкостью. Длительной время Si считали вредной примесью в А. с. К 1907 в США получили развитие сплавы Al—Cu (литейные с 8% Cu и деформируемые с 4% Cu). В 1910 в Англии были предложены тройные сплавы Al—Cu—Mn в виде отливок, а двумя годами позднее — А. с. с 10—14% Zn и 2—3% Cu. Поворотным моментом в развитии А. с. явились работы А. Вильма (Германия) (1903—11), который обнаружил т. н. старение А. с., приводящее к резкому улучшению их свойств (главным образом прочностных). Этот улучшенный А. с. был назван дуралюмином. В СССР Ю. Г. Музалевским и С. М. Вороновым был разработан советский вариант дуралюмина — т. н. кольчугалюминий. В 1921 А. Пач (США) опубликовал метод модификации сплава Al—Si введением микроскопических доз Na, что привело к значительному улучшению свойств сплавов Al—Si и их широкому распространению. Исходя из механизма старения А. с., в последующие годы велись усиленные поиски химических соединений, способных упрочнить Al. Разрабатывались новые системы А. с.: коррозионностойкие, декоративные и электротехнические Al—Mg—Si; самые прочные Al—Mg—Si—Cu, Al—Zn—Mg и Al—Zn—Mg—Cu; наиболее жаропрочные Al—Cu—Mn и Al—Cu—Li; лёгкие и высокомодульные Al—Be—Mg и Al—Li—Mg (табл. 1).

Основные достоинства А. с.: малая плотность, высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность.

Табл. 1. — Развитие систем алюминиевых сплавов

Система

Упрочняющая фаза

Год открытия упрочняющего эффекта

Марка сплава (СССР)

Al—Cu—Mg

CuAl2, Al2CuMg

1903-11

Д1, Д16, Д18, АК4-1, БД-17, Д19, М40, ВАД1

Al—Mg—Si

Mg2Si

1915-21

АД31, АД33, АВ (без Cu)

Al—Mg—Si—Cu

Mg2Si, Wфаза (Al2CuMgSi)

1922

AB (с Cu), АК6, AK8

Al—Zn—Mg

MgZn2, Тфаза (Al2Mg2Zn3)

1923-24

B92, В48-4, 01915, 01911

Al—Zn—Mg—Cu

MgZn2, Тфаза(Al2Mg2Zn3), Sфаза (Al2CuMg)

1932

B95, В96, В93, В94

Al—Cu—Mn

CuAl2, Al12Mg2Cu

1938

Д20, 01201

Al—Be—Mg

Mg2Al3

1945

Сплавы типа АБМ

Al—Cu—Li

Тфаза (Al7,5Cu4Li)

1956

ВАД23

Al—Li—Mg

Al2LiMg

1963-65

01420

Деформируемые А. с. по объёму производства составляют около 80%. Полуфабрикаты получают из слитков простой формы — круглых, плоских, полых, — отливка которых вызывает относительно меньшие трудности. Химический состав деформируемых А. с. определяется главным образом необходимостью получения оптимального комплекса механических, физических, коррозионных свойств. Для них характерна структура твёрдого раствора с наибольшим содержанием эвтектики. Деформируемые А. с. принадлежат к различным группам (табл. 2).

Табл. 2. — Химический состав и механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов (1Мн/м2 » 0,1 кгс/мм2; 1 кгс/мм2 »10 Мн/м2)

Марка сплава

Основные элементы

(%по массе)1

Полуфаб-рикаты2

Типичные механич. свойства3

Cu

Mg

Zn

Si

Mn

предел прочности

sb, Мн/м2

предел текучести s0,2, mh/m2

относит. удлинение d, %

АМг1

< 0,01

0,5-0,8

< 0,05

Л

120

50

27,0

АМг6

< 0,1

5,8-6,8

< 0,2

< 0,4

0,5-0,8

Л, Пл, Пр, Пф

340

170

20,0

АД31

< 0,1

0,4-0,9

< 0,2

0,3-0,7

< 0.1

Пр (Л, Пф)

240

220

10,0

АДЗЗ

0,15—0,4

0,8-1,2

< 0,25

0,4-0,8

<0,15

Пф (Пр. Л)

320

260

13,0

АВ

0,2—0,6

0,45-0,9

< 0,2

0,5-1,2

0,15-0,35

л, ш, т, Пр, Пф

340

280

14,0

АК6

1,8—2,6

0,4-0,8

< 0,3

0,7-1,2

0,4-0,8

Ш, Пк, Пр

390

300

10,0

АК8

3,9—4,8

0,4-0,8

< 0,3

0,6-1,2

0,4—1,0

Ш, Пк, Пф, Л

470

380

10,0

Д1

3,8—4,8

0,4-0,8

< 0,3

<] 0,7

0,4-0,8

Пл (Л, Пф, Т), Ш, Пк

380

220

12,0

Д16

3,8—4,9

1,2-1,8

< 0,3

< 0,5

0,3-0,9

Л (Пф, Т, Пв)

440

2"0

19,0

Д19

3,8—4,3

1,7-2,3

< 0,1

< 0,5

0,5-1,0

Пф (Л)

460

340

12,0

В65

3,9—4,5

0,15-0,3

< 0,1

< 0,25

0,3-0,5

Пв

400

--

20,0

АК4-14

1,9—2,5

1,4-1,8

< 0,3

< 0,35

< 0,2

Пн, Пф (Ш, Пл, Л)

420

350

8,0

Д20

6,0—7,0

< 0,05

< 0,1

< 0,3

0,4-0,8

Л, Пф (Пн, Ш, Пк, Пр)

400

300

10,0

ВАД235

4,9—5,8

< 0,05

< 0,1

< 0,3

0,4-0,8

Пф (Пр, Л)

550

500

4,0

014206

< 0,05

5,0-6,0

< 0,007

0,2-0,4

Л (Пф)

440

290

10,0

В92

< 0,05

3,9-4,6

2,9-3,6

< 0,2

0,6-1,0

Л (Пл, Пс, Пр, Пк), Ш, Пф

450

320

13,0

0,19157

< 0,1

1,3-1,8

3,4-4,0

< 0,3

0,2-0,6

Л, (Пф)

350

300

10.1)

В93

0,8—1,2

1,6-2,2

6,5-7,3

< 0,2

< 0,1

Ш, (Пк)

480

440

2,5

В95

1,4—2,0

1,8-2,8

5,0-7,0

< 0,5

0,2-0,6

Л, Пл, Пк, Ш, Пф, Пр

560

530

7,0

В96

2,2—2,8

2,5-3,5

7,6-8,6

< 0,3

0,2-0,5

Пф (Пн, Пк, Ш)

670

630

7,0

 Примечания. 1Во всех сплавах в качестве примесей присутствуют Fe и Si; в ряд сплавов вводятся малые добавки Сг, Zr, Ti, Be. 2Полуфабрикаты: Л — лист; Пф — профиль; Пр — пруток; Пк — поковка; Ш — штамповка; Пв — проволока: Т — трубы; Пл — плиты; Пн — панели: Пс — полосы; Ф — фольга. 3Свойства получены по полуфабрикатам, показанным без скобок. 4С добавкой 1,8—1,3% Ni и 0,8—1,3% Fe. 5С добавкой 1,2—1,4% Li. 6С добавкой1,9—2,3% Li. 7С добавкой 0,2—0,4%Fe.

Двойные сплавы на основе системы Al—Mg (т. н. магналии) не упрочняются термической обработкой. Они имеют высокую коррозионную стойкость, хорошо свариваются; их широко используют при производстве морских и речных судов, ракет, гидросамолётов, сварных ёмкостей, трубопроводов, цистерн, ж.-д. вагонов, мостов, холодильников и т. д.

Сплавы Al—Mg—Si (т. н. авиали) сочетают хорошую коррозионную стойкость со сравнительно большим эффектом старения; анодная обработка позволяет получать красивые декоративные окраски этих сплавов.

Тройные Al—Zn—Mg сплавы имеют высокую прочность, хорошо свариваются, но при значительной концентрации Zn и Mg склонны к самопроизвольному коррозионному растрескиванию. Надёжны сплавы средней прочности и концентрации.

Четверные сплавы Al—Mg—Si—Cu сильно упрочняются в результате старения, но имеют пониженную (из-за Cu) коррозионную стойкость; из них изготовляют силовые узлы (детали), выдерживающие большие нагрузки. Четверные сплавы Al—Zn—Mg—Cu обладают самой высокой прочностью (до 750 Мн/м2 или до 75 кгс/мм2) и удовлетворительно сопротивляются коррозионному растрескиванию; они значительно более чувствительны к концентрации напряжений и повторным нагрузкам, чем дуралюмины (сплавы Al—Cu—Mg), разупрочняются при нагреве свыше 100°С. Наиболее прочные из них охрупчиваются при температурах жидкого кислорода и водорода. Эти сплавы широко используют в самолётных и ракетных конструкциях. Сплавы Al—Cu—Mn имеют среднюю прочность, но хорошо выдерживают воздействие высоких и низких температур, вплоть до температуры жидкого водорода. Сплавы Al—Cu—Li по прочности близки сплавам Al—Zn—Mg—Cu, но имеют меньшую плотность и больший модуль упругости; жаропрочны. Сплавы Al—Li—Mg при той же прочности, что и дуралюмины, имеют пониженную (на 11%) плотность и больший модуль упругости. Открытие и разработка сплавов Al—Li—Mg осуществлены в СССР. Сплавы Al—Be—Mg имеют высокую ударную прочность, очень высокий модуль упругости, свариваются, обладают хорошей коррозионной стойкостью, но их применение в конструкциях связано с рядом ограничений.

В состав деформируемых А. с. входят т. н. спечённые (вместо слитка для дальнейшей деформации используют брикет, спечённый из порошков) А. с. (в 1967 в США объём производства составил около 0,5% ). Имеются 2 группы спечённых А. с. промышленного значения: САП (спечённая алюминиевая пудра) и САС-1 (спечённый алюминиевый сплав).

САП упрочняется дисперсными частицами окиси алюминия, нерастворимой в алюминии. На частицах чрезвычайно дисперсной алюминиевой пудры в процессе помола её в шаровых мельницах в атмосфере азота с регулируемым содержанием кислорода образуется тончайшая плёнка окислов Al. Помол осуществляется с добавкой стеарина, по мере его улетучивания наряду с дроблением первичных порошков происходит их сращивание в более крупные конгломераты, в результате чего образуется не воспламеняющаяся на воздухе т. н. тяжёлая пудра с плотностью св. 1000 кг/м2. Пудру брикетируют (в холодном и горячем виде), спекают и подвергают дальнейшей деформации — прессованию, прокатке, ковке. Прочность САП возрастает при увеличении содержания первичной окиси алюминия (возникшей на первичных порошках) до 20—22%, при большем содержании снижается. Различают (по содержанию Al2O3) 4 марки САП (6—9% — САП1; 9,1—13% — САП2; 13,1—18% — САП3; 18,1—20% — САП4). Длительные выдержки САП ниже температуры плавления мало влияют на его прочность. Выше 200—250 °С, особенно при больших выдержках, САП превосходит все А. с., например при 500°С предел прочности σb=50—80 Мн/м2 (5—8 кгс/мм2). В виде листов, профилей, поковок, штамповок САП применяется в изделиях, где нужна высокая жаропрочность и коррозионная стойкость. САП содержит большое количество влаги, адсорбированной и прочно удерживаемой окисленной поверхностью порошков и холоднопрессованных брикетов. Для удаления влаги применяется нагрев в вакууме или нейтральной среде несколько ниже температуры плавления алюминиевых порошков или холоднопрессованных брикетов. Дегазация САП повышает его пластичность, и он удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой сваркой.

САС-1, содержащий 25% Si и 5% Ni (или Fe), получают распылением жидкого сплава, брикетированием пульверизата, прессованием и ковкой прутков. Мельчайшие кристаллики Si и FeAl3(NiAl3), воздействуя на матрицу, упрочняют сплав, повышают модуль упругости и пластичность, снижают коэффициент линейного расширения; этот эффект тем больше, чем мельче твёрдые частицы и меньше просвет между ними. Этот А. с. характеризуется низким коэффициентом линейного расширения и повышается модулем упругости. По этим характеристикам порошковые сплавы заметно превосходят соответствующие литейные А. с.

Литейные А. с. по объёму производства составляют около 20%. Для них особенно важны литейные характеристики — высокая жидкотекучесть, малая склонность к образованию усадочных и газовых пустот, трещин, раковин. А. А. Бочвар установил, что эти свойства улучшаются при сравнительно высоком содержании в сплаве легирующих элементов, образующих эвтектику, что приводит, однако, к некоторому повышению хрупкости сплавов. Важнейшие литейные А. с. содержат свыше 4,5% Si (т. н. силумины). Введение гомеопатических (сотые доли процента) доз Na позволяет модифицировать структуру доэвтектических и эвтектических силуминов: вместо грубых хрупких кристаллов Si появляются кристаллы сфероидальной формы и пластичность сплава существенно возрастает. Силумины (табл. 3) охватывают двойные сплавы системы Al—Si (АЛ2) и сплавы на основе более сложных систем: Al—Si—Mg (АЛ9), Al—Si—Си (АЛЗ, АЛ6); Al—Si—Mg—Си (АЛ5, АЛ10). Сплавы этой группы характеризуются хорошими литейными свойствами, сравнительно высокой коррозионной стойкостью, высокой плотностью (герметичностью), средней прочностью и применяются для сложных отливок. Для борьбы с газовой пористостью силуминов Бочвар и А. Г. Спасский разработали оригинальный и эффективный способ кристаллизации отливок под давлением.

К сплавам с высоким содержанием Mg (свыше 5% ) относятся двойные Al—Mg (АЛ8), сплавы системы Al—Mg—Si с добавкой Mn (АЛ13 и АЛ28), Be и Ti (АЛ22). Сплавы этой группы коррозионностойки, высокопрочны и обладают пониженной плотностью. Наиболее высокопрочен сплав АЛ8, но технология его изготовления сложна. Для уменьшения окисляемости в жидком состоянии в него вводится 0,05 — 0,07% Be, а для измельчения зерна — такое же количество Ti, в формовочную смесь для подавления реакции металла с влагой добавляется борная кислота. Сплав АЛ8 отливается главным образом в земляные формы. Сплавы АЛ13 и АЛ28 имеют лучшие литейные свойства, но меньшую прочность и не способны упрочняться термической обработкой; они отливаются в кокиль под давлением и в землю. Длительные низкотемпературные нагревы могут привести к ухудшению коррозионной стойкости литейных А. с. с высоким содержанием Mg.

Табл. 3.—Химический состав и механические свойства некоторых литейных алюминиевых сплавов (1Мн/м2 » 0, 1 кгс /мм2; 1 кгс/мм2 » 10 Мн/м2)

Марка сплава

Элементы (% по массе)

Вид литья1

Типичные механические свойства

Cu

Mg

Mn

Si

предел прочности sb, Мн/м2

предел текучести s0,2, mh/m2

относит. удлинение d, %

АЛ8

9,5-11,5

0,1

0,3

З, В, О

320

170

11,0

АЛ2

0,8

0,5

10-13

Все виды литья

200

110

3,0

АЛ9

0,2

0,2-0,4

0,5

6-8

" « "

230

130

7,0

АЛ4

0,3

0,17-0,3

0,25-0,5

8-10,5

" » «

260

200

4,0

АЛ5

1,0-1,5

0,35-0,6

0,5

4,5-5,5

» « "

240

180

1,0

АЛЗ

1,5-3,5

0,2-0,8

0,2-0,8

4,0-6,0

Все виды литья, кроме Д

230

170

1,0

АЛ25

1,5-3,0

0,8-1,2

0,3-0,6

11-13

К

200

180

0,5

АЛ30

0,8-1,5

0,8-1,3

0,2

11-13

К

200

180

0,7

АЛ7

4-5

0,03

1,2

230

150

5,0

АЛ1

3,75-4,5

1.25-1,75

0,7

Все виды литья, кроме Д

260

220

0,5

АЛ19

4,5-5,3

20,05

0,6-1,0

0,3

З, О, В

370

260

5,0

АЛ242

0,2

1,5-2,0

0,2-0,5

0,3

З, О, В

290

3,0

Примечание. 1Виды литья: З — в землю; В — по выплавляемым моделям; О — в оболочковые формы; К —в кокиль; Д — под давлением. 2Zn 3,5 — 4,5%.

Сплавы с высоким содержанием Zn (свыше 3%) систем Al—Si—Zn (АЛ11) и Al—Zn—Mg—Cu (АЛ24) имеют повышенную плотность и пониженную коррозионную стойкость, но обладают хорошими литейными свойствами и могут применяться без термической обработки. Широкого распространения они не получили.

Сплавы с высоким содержанием Си (свыше 4% ) — двойные сплавы Al—Си (АЛ7) и сплавы тройной системы Al—Cu—Mn с добавкой Ti (АЛ19) по жаропрочности превосходят сплавы первых трёх групп, но имеют несколько пониженные коррозионную стойкость, литейные свойства и герметичность.

Сплавы системы Al—Cu—Mg—Ni и Al—Cu—Mg—Mn—Ni (АЛ1, АЛ21) отличаются высокой жаропрочностью, но плохо обрабатываются.

Свойства литейных сплавов существенно меняются в зависимости от способа литья; они тем выше, чем больше скорость кристаллизации и питание кристаллизующегося слоя. Как правило, наиболее высокие характеристики достигаются при кокильном литье. Свойства отдельно отлитых образцов могут на 25—40% превосходить свойства кристаллизовавшихся наиболее медленно или плохо питаемых частей отливки. Некоторые элементы, являющиеся легирующими для одних сплавов, оказывают вредное влияние на другие. Кремний снижает прочность сплавов систем Al—Mg и ухудшает механические свойства сплавов систем Al—Si и Al—Cu. Олово и свинец даже в десятых долях процента значительно понижают температуру начала плавления сплавов. Вредное влияние на силумины оказывает железо, вызывающее образование хрупкой эвтектики Al—Si—Fe, кристаллизующейся в виде пластин. Содержание железа регулируется в зависимости от способа литья: оно максимально при литье под давлением и в кокиль и сильно снижено при литье в землю. Уменьшением вредных металлических и неметаллических примесей в сплавах с применением чистой шихты и рафинирования, введением малых добавок Ti, Zr, Be, модифицированием сплавов и их термической обработкой можно существенно повысить свойства фасонных отливок из А. с. Рафинирование осуществляется: продувкой газом (хлором, азотом, аргоном); воздействием флюсов, содержащих хлористые и фтористые соли; выдерживанием в вакууме или сочетанием этих способов.

С каждым годом увеличивается объём потребления А. с. в различных отраслях техники (табл. 4). За 5 лет применение А. с. в США увеличилось примерно в 1,6 раза и превышает (1967) по объёму 10% от потребления стали (в СССР за 1966—70 намечено увеличение производства А. с. более чем в 2 раза). Наряду с транспортом (авиация, суда, вагоны, автомобили) А. с. находят огромное применение в строительстве — оконные рамы, стенные панели и подвесные потолки, обои; бурно расширяется использование А. с. для производства контейнеров и др. упаковки, в электропромышленности (провода, кабели, обмотки электродвигателей и генераторов).

Табл. 4. — Распределение потребления алюминиевых сплавов по отраслям промышленности в США (тыс. т)

Область применения

1962

1965

1967

Строительство

613

846

862

Транспорт

612

838

862

Предметы длительного потребления

290,2

383

381

Электропромышленность

485

490

576

Машиностроение и приборостроение

190,5

258,5

279

Контейнеры и упаковка

175

298

397

Экспорт

188

260,2

415

Всего

2553,7

3373,7

3772

Большой интерес представляет распределение производства А. с. по различным видам полуфабрикатов (табл. 5).

Табл. 5. — Объём производства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов в США (тыс. т)

Вид полуфабриката

1955

1960

1965

Листы и плиты

610

630

1238

Фольга

89,9

131,1

184,1

Другие катаные полуфабрикаты

49,9

42,2

74,8

Проволока

28

25,1

38,6

Кабель

71,2

83

195,2

Проволока и кабель с покрытием

18

27,4

58,7

Прессованные полуфабрикаты

309,5

386

700

Волочёные трубы

30,5

27,4

37,6.

Сварные трубы

11,6

11,7

42,5

Порошки

16,2

14,9

27,2

Поковки, штамповки

31,9

22,7

43,2

Литьё в землю

75

58,9

124,5

Литьё в кокиль

135,2

117

150

Литьё под давлением

161,1

175

365

Всего

1638

1752,4

3279,4

Самые популярные сплавы

Сплав АД1 - это алюминий технической чистоты, содержащий до 0,7% примесей, главные из которых - Fe и Si . Примеси Fe и Si, а так же некоторых других металлов несколько повышают прочностные характеристики, но значительно снижают показатели пластичности и электропроводность сплава.

Технический Аl имеет высокую химическую стойкость в ряде сред, превосходя другие металлы. Высокая химическая стойкость алюминия объясняется на его поверхности тонкой, но достаточно плотной окисной пленки. Коррозионная стойкость алюминия тем выше, чем меньше содержание примесей (особенно Fe и Si .). Практически не снижают коррозионной стойкости лишь магний и марганец. Полуфабрикаты из сплава АД1 поставляются в отожженном и горячепрессованном состоянии. Однако независимо от состояния поставки заключительной операцией обработки прессованных профилей является правка растяжением, а также на роликоправильных машинах. При правке несколько повышаются прочностные свойства и интенсивно снижаются показатели пластичности.

Сплав АМц - сплав АМц является единственным деформируемым сплавом так называемой бинарной системы Al - Mn . Он обладает высокой коррозионной стойкостью, практически не отличается от коррозионной стойкости сплава АД1. Полуфабрикаты из сплава АМц хорошо свариваются газовой, атомно-водородной, аргоно-дуговой и контактной сваркой. Сплав хорошо деформируется в холодном состоянии и в горячем, температурный интервал (320-470°C). Термической обработкой не упрочняется, и профили из него поставляются в отожженном или горячепрессованном состоянии.

Сплавы АМг2, АМг3 - относятся к системе Аl - Mg - Mn - Si . Они обладают высокой коррозийной стойкостью, хорошо свариваются точечной, роликовой, газовой сваркой. Сплав хорошо деформируется в холодном и горячем состояниях. Интервал горячей деформации находится в пределах 340-430°C, охлаждение после горячей деформации на воздухе. Термической обработкой сплав не упрочняется: профили из него поставляются в горячепрессованном или отожженном состояниях. При производстве профилей применяют два вида отжига: низкий при температуре 270-300°C и высокий (полный) при 360-420°C. Охлаждение после отжига на воздухе.

Сплав АД31 - является представителем системы Al - Mg - Si . Он характеризуется высокими пластическими свойствами в температурно-скоростных условиях обработки давлением и повышенной коррозионной стойкостью. Коррозионная стойкость сплава практически не снижается при сварке. Сплав АД31 интенсивно упрочняется при термической обработке. Если в отожженном состоянии прессованные профили из сплава АД31 имеют предел прочности 10-12 кгс/мм2, то после закалки и естественного старения предел прочности до 18-20 кг/мм2. Относительное удлинение при этом снижается не очень сильно (с 23-25 до 15-20%). Более значительное упрочнение сплава может быть получено искусственным старением при температуре 160-190°C, при этом предел прочности повышается до 27,5-30,0 кг/мм 2 . Однако при искусственном старении более интенсивно снижаются пластические характеристики.

На степень упрочнения сплава АД31 при искусственном старении существенное влияние оказывает время перерыва между закалкой и искусственным старением. Так с увеличением времени перерыва от 1,5 до 4 часов снижается предел прочности и предел текучести на 3-4 кг/мм2. Время выдержки при искусственном старении на механические свойства полуфабрикатов из сплава АД31 существенного влияния не оказывает.

Сплав АВ - относится к системе Al - Mg - Si – Cu. Он имеет высокие пластические характеристики. Несмотря на относительно небольшое содержание Мn при получении прессованных полуфабрикатов из сплава АВ и после термической обработки позволяет получить изделие с достаточно высокими прочностными характеристиками. Как и АД31 сплав АВ интенсивно упрочняется при термической обработке. Даже естественным старением после закалки возможно повысить предел прочности по сравнению с этой характеристикой. Однако при искусственном старении существенно снижаются пластические характеристики (относительное удлинение уменьшается примерно вдвое). В отличие от сплава АД31, обладающего высокой коррозионной стойкостью, как в естественно, так и в искусственно состаренном состоянии, коррозионная стойкость сплава АВ при искусственном старении существенно снижается и появляется склонность к коррозии. Снижение коррозионной стойкости сплава АВ тем больше, чем выше содержание в нем Сu . С увеличением содержания в сплаве С u снижаются пластические характеристики и прочностные. Так при содержании меди 0,25% прочность уменьшается на 25%, а относительное удлинение на 90%. Поэтому для повышения коррозионной стойкости содержания меди в сплаве часто ограничивают до 0,1%. Сплав АВ удовлетворительно сваривается точечной, роликовой и аргонодуговой сваркой.

Сплавы АМг6 - АМг5 - относятся к системе Al - Mg - Mn . Они имеют высокие пластические характеристики, как при комнатной, так и при повышенных температурах, и обладают высокой коррозионной стойкостью в различных средах, в том числе и в морской воде. Это, а также хорошая свариваемость сплава, предопределяет широкое применение его в судостроении. Несмотря на довольно значительное увеличение растворимости магния в алюминии при повышении температуры, упрочнение при закалке сплава АМг6 весьма незначительно, поэтому сплав АМг6 как и другие сплавы группы магния (АМг2, АМг3,5) относятся к термически не упрочняемым. Полуфабрикаты из сплава АМг6 поставляются обычно в отожженном состоянии. Отжиг производится при сравнительно невысоких температурах (310-335°C) с охлаждением на воздухе. При более высоких температурах отжига повышается склонность к коррозии, поэтому для полуфабрикатов низкотемпературный отжиг имеет особое значение. Марганец, несмотря на довольно узкий диапазон содержания в сплаве, существенно влияет на его механические свойства. Так при содержании Mn на верхнем пределе (0,8%) при прочих равных условиях прочностные свойства на 2-3 кг/мм 2 выше, чем при содержании Мn на нижнем пределе (5%). Значительное упрочнение профилей из сплава АМг6 может быть достигнуто в результате холодной деформации. Так правка растяжением в пределах применяемых на практике степени деформации (2-3%) не оказывая заметного влияния на предел прочности профилей из сплава АМг6, значительно повышает предел их текучести. Относительное удлинение при этом понижается менее интенсивно, чем у других сплавов. Следует отметить, что такой характер изменения механических свойств профилей из сплава АМг6 при правке растяжением наблюдается независимо от условий отжига, предшествовавшего правке. Эффект полученный при холодном упрочнении при сварке значительно уменьшается. Это сужает область применения нагартовочных полуфабрикатов, их в основном используют для изготовления элементов, скрепляемых заклепочными или болтовыми соединениями.

Сплав Д1 - относится к системе Al - Cu - Mg - Mn . Он упрочняется термической обработкой. Сплав хорошо обрабатывается в холодном и горячем состояниях. Температурный интервал горячей деформации 310-470°C. Охлаждение после горячей деформации на воздухе. Прессованные профили имеют пониженную коррозионную стойкость. Сплав хорошо сваривается точечной сваркой. Профили из сплава Д1 могут поставляться в закаленном и естественно состаренном, а так же в отожженном состояниях.

Сплав АК4-1 - сплав АК4-1 относится к системе Al - Cu - Mg - Ni - Fe . Он является одним из жаропрочных сплавов и вследствие этого в последнее время находит довольно широкое применение в конструкциях, работающих при повышенных температурах. Сплав удовлетворительно деформируется в горячем состоянии, температурный интервал деформации 350-470°C. Сплав интенсивно упрочняется термической обработкой. Путем закалки и искусственного старения горячепрессованных профилей. Предел прочности может быть доведен до 43-45 кг/мм2 и предел текучести до 30-38 кг/мм2. Общая коррозионная стойкость сплава невысока. Поэтому профили из него желательно подвергать анодированию или окраске. Сплав удовлетворительно сваривается.

Сплавы 1915 и 1925 - являются среднелегированными термически упрочняемыми, свариваемыми сплавами системы Al - Zn - Mg и при определенных условиях могут успешно применяться в конструкциях вместо свариваемого сплава АМг6, который уступает сплаву 1915 по прочностным характеристикам, особенно по пределу текучести. Сплавы обладают хорошей устойчивостью против коррозии.

1925 применяется в виде профилей и труб для изготовления различных несварных конструкций в строительстве, машиностроении. Сплав обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью, более высокой, чем сплав Д1. Сплавы 1915 и 1925 хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Температурный интервал горячей деформации находится в пределах 350-480°C. К важным достоинствам этих сплавов является возможность прессования профилей и труб с высокими скоростями истечения до 15-30 м/мин. Это выше допустимых при прессовании сплавов Д1, АМг6 в 5-10 раз.

Сплавы 1915 и 1925 являются самозакаливаемыми, т.е. их прочностные характеристики мало зависят от вида закалочной среды (вода, воздух). В результате этого прессования профили с толщиной полки до 10 мм можно не подвергать закалке, т.к. охлаждение их после прессования на воздухе дает почти такую же структуру и такие же свойства, что и закалка в воде после нагрева в закалочных печах. Указанные сплавы упрочняются в процессе старения, как при комнатной, так и при повышенных температурах. Режим упрочняющей термообработки - закалка 450 + 10°C в воде и естественное старение не менее 30 суток или искусственное старение по режимам 100 ° C, 242+160 ° C 10 ч.

Сплав Д16 - наиболее распространенный сплав. Относится к системе А l - Cu - Mg - Mn. Он интенсивно упрочняется термической обработкой. Сплав хорошо деформируется в горячем и холодном состоянии. Горячая деформация возможна в широком интервале температур от 350 до 450°C. Деформации при комнатной температуре сплав может подвергаться как в отожженном, так и в закаленном состоянии. Механические свойства полуфабрикатов после закалки и естественного старения в значительной мере зависят от условий предварительной обработки. Так у профилей прессованных из литого слитка, прочностные характеристики после термообработки имеют максимальные значения (46-50м/мм2). У профилей, прессованных из предварительно деформируемой заготовки, прочностные характеристики после термообработки ниже 40-43 кг/мм 2 .

Существенное влияние на механические свойства прессованных профилей оказывает величина коэффициента вытяжки при прессовании. Максимальные значения прочностных характеристик получаются при коэффициенте вытяжки равном 9-12. Поэтому крупногабаритные профили имеют, как правило, более высокие показатели прочности, чем профили мелких сечений, прессуемых обычно с высокими коэффициентами вытяжки (25-35 и более). Различные механические свойства наблюдаются также при производстве профилей с резко отличающимися толщинами полок. Образцы, вырезанные из толстых полок, имеют более высокие значения, чем вырезанные из тонких полок. Прочность прессованных полуфабрикатов будет выше примерно на 10% без заметного снижения показателей пластичности, если изготавливать их из сплава с содержанием меди и марганца на верхнем пределе 4,5 Сu, 0,85%Mg ,0,65-0,85% Mn и повышать температуру прессования до 430-460°C. Прессованные полуфабрикаты в закаленном и естественно состаренном состоянии имеют пониженную коррозионную стойкость. Сплав Д16 удовлетворительно сваривается.

Сплав В95 - один из наиболее прочных сплавов и поэтому весьма широко применяется при изготовлении профилей, удельная прочность которых является решающим фактором. Сплав относится к четырехкомпонентной системе Al - Zn - Mg - Cu и весьма интенсивно упрочняется термической обработкой. Полуфабрикаты из сплава В95 поставляются только в закаленном и искусственно состаренном состоянии. Это объясняется тем, что в естественно состаренном состоянии сплав В95 имеет пониженную коррозионную стойкость. Сплав В95 хорошо сваривается точечной сваркой, но не сваривается аргоно-дуговой и газовой. Поэтому для сочленения полуфабрикатов (толстых листов, профилей и панелей) наиболее часто применяют заклепочные соединения.

Резюме

Сплавы низкой прочности(технический алюминий, АМц, АМг1 - АМг4) не упрочняются термической обработкой и полуфабрикаты из них применяются в отожженном состоянии или после упрочнения в результате холодной деформации. Некоторые сплавы системы Al - Mg - Si , например АД31, АД33, также относятся к сплавам низкой прочности. Однако эти сплавы упрочняются термической обработкой и профили из них применяются после закалки и искусственного и естественного старения. Эти сплавы обладают хорошей свариваемостью и высокой коррозионной стойкостью.

Сплавы средней прочностиможно разделить на две группы: термически неупрочняемые - АМг5, АМг6, АМг61 и термически упрочняемые - АВ, Д1, 1925, В92, АК4, АК4-1, Д19. Полуфабрикаты из сплавов первой группы применяются только в отожженном состоянии и обладают хорошей свариваемостью и высокой коррозионной стойкостью. Полуфабрикаты из сплавов второй подгруппы применяются после закалки и последующего естественного или искусственного старения. Сплавы АВ, 1915, В92 относятся к свариваемым сплавам с высокой коррозионной стойкостью, сплавы АК, 1925 и Д1 – имеют низкие коррозионную стойкость и свариваемость.

Высокопрочные алюминиевые сплавыВ95, Д16 интенсивно упрочняются при термической обработке. Полуфабрикаты из сплавов В95 - применяются после закалки и искусственного старения, а из сплава Д16 - обычно после закалки и естественного старения. Коррозионная стойкость сплавов этой группы невысока, поэтому приходится применять специальные методы защиты (плакирование, анодирование, нанесение лакокрасочных покрытий). Сплав Д16 обладает более высокими пластическими характеристиками и жаропрочностью. При сварке термически упрочняемых сплавов сварной шов и околошовная зона значительно ослабляются, отчего снижается коррозионная стойкость. Поэтому сплавы этой группы относятся к несвариваемым. Сборку конструкций из этих сплавов осуществляют при помощи заклепочных и реже - болтовых соединений. Для производства профилей, применяемых при изготовлении тяжелонагруженных конструкций используют сплавы В95, Д16. Для производства профилей, применяемых при изготовлении средненагруженных конструкций, используют в основном сплавы Д1, Д20, АК4-1, АВ, 1915, 1925, АМг5,6,61. Сплав Д1 - после закалки и естественного старения. Сплавы Д20, АК4-1, АВ - после закалки и искусственного старения, сплавы 1915 и 1925 - после закалки и искусственного или естественного старения, а сплавы АМг5, АМг6, АМг61 - после отжига. Из этих сплавов делают рамы и кузова железнодорожных вагонов, сварные балки, подвесные нагруженные потолки, перегородки зданий, корпуса, палубные надстройки и переборки судов.

Для изготовления ограждающих и отделочных строительных конструкций применяются профили из сплавов АВ и АД31 в закаленном и естественно состаренном состоянии. В этом состоянии указанные сплавы обладают повышенной коррозионной стойкостью, хорошо полируются и анодируются. Кроме того, в отдельных случаях для изготовления ограждающих строительных конструкций используют сплавы АМг6 и АМг3.

Профили применяют в автомобильной промышленности, для охладителей силовых полупроводниковых приборов, в строительстве и оформлении интерьера.

1105 - рулоны на кожухи трубопроводов теплотрасс.

Листы - изготовление рекламных щитов (плакированный), для обшивки автофургонов, для обшивки холодильников (1105УМ), гофра.

АМг2 - обшивка торцевого оборудования, в строительстве для производства потолков, наружных стеновых панелей, в трубном производстве, трубы для авиастроения, трубы, вся гидравлика.

Аl - пищевой - производство посуды, фляг, в различных соковыжималках, бочек, в электротехнической промышленности, корпуса бытовой техники, радиоаппаратуры, полиграфическая промышленность (офсетная печать), производители первичного алюминия (делают кожухи для анодов электролизеров), в качестве катодных листов на электроцинковых заводах А5Н.

АМг5 - высокая коррозионная стойкость, судостроение - обшивочные листы.

АМг6 - основной потребитель ракетостроение (топливные баки).

АМц - прочнее алюминия, где нужна коррозионная стойкость, в строительстве - потолки, больше во внутренние помещения, пищевая промышленность, корпусные детали.

АД1 - для холодильников, для газовых плит.

АД31 – для профильной продукции.

АВ - авиаль ( Al , Mg , Zn ) для производства автомобильных дисков (легкость, прочность).

В95 (7075, 7021) - цинковая группа: конструкции, листы для производства авиационных контейнеров, силовые профили для самолетов.

Д1, Д16 - в силовых конструкциях летательных аппаратов, обшивка самолетов. Внутренние перегородки из мягкого дуралюмина.

АД1Н, АМг2Н, АМг5пМ, АВ - для заклепок, поставленных в холодном состоянии, для болтов АМг5п, АВТ1, для сварных соединений - проволоку св. Al, св АМг3, 1557.

АМц, АМг2, АД31, АД1 в ограждающих конструкциях и в умеренно нагруженных элементах несущих конструкций; 1915 и 1925 в сварных и клепанных несущих конструкциях.

Для изготовления несущих строительных конструкций применяют профили из алюминиевых сплавов АД31, 1915 и 1925 и листы из АМц и АМг2. Марки 1915 и 1925 разработаны специально для несущих конструкций - первая для сварных, вторая для соединяемых на заклепках и болтах.

Алюминиевые сплавы находят широкое применение в судостроении для строительства корпусов судов и их надстроек, а также для изготовления различного судового оборудования, трубопроводов, мебели и других устройств.

Основные требования, предъявляемые к алюминиевым сплавам для судостроения следующие:

1.       Обеспечение предела текучести, временного сопротивления и пластических свойств, необходимых для создания прочных и надежных конструкций.

2.       Удовлетворительная свариваемость, высокие прочностные свойства, надежность сварных соединений из сплавов, предназначенных для изготовления сварных конструкций.

3.       Удовлетворительные технологические свойства, обеспечивающие возможность получения листов и профилей на металлургических заводах и изготовление конструкций на судостроительных заводах с осуществлением операций гибки, правки, резки на гильотинных ножницах и другим холодильным инструментом, обработки на станках и пр.

4.       Хорошая коррозионная стойкость в морской и речной воде или других средах, в которых будет работать конструкция, при заданных скоростях движения в них сплавов также должен обладать удовлетворительной коррозионной стойкостью под напряжением в соответствующих средах.

5.       Удовлетворительная сопротивляемость ударным нагрузкам. Для сваривающихся сплавов это относится и к сварным соединениям.

6.       Отсутствие склонности к искрообразованию при ударах и трении деталей из алюминиевых сплавов одна о другую, что особенно важно при наличии легко воспламеняющихся сред (танкеры и пр.)

Свойства полуфабрикатов из Al и его сплавов, применяемых в судостроении

Полуфабрикаты

Листы

Профили

Трубы

Состояние

Отожженное

Нагартованное

Марка

АД1

Коррозионная стойкость в воде

хорошая

Сварочные свойства

хорошие

Листы

Отожженное

Горячекатаное

Полунагартованное

АМц

Хорошая

Хорошие

Профили

Горячепрессованные

 

 

 

Листы толщиной до 4,5 мм

Отожженное

 АМг3

Хорошая

Хорошие

Листы толщиной более 5 мм

Горячекатаное

 

Хорошая

Хорошие

Профили

Горячепрессованное

 

Хорошая

Хорошие

Трубы

Отожженное

 АМг5

Хорошая

Хорошие

Листы толщиной до 4,5 мм

Отожженное

 

Хорошая

Хорошие

Листы толщиной более 5 мм

Горячекатаное

 

Хорошая

Хорошие

Плиты толщиной до 50 мм

 

 

 

Профили

Горячепрессованное

 

Хорошая

Хорошие

Трубы

Отожженное

 АМг61

Хорошая

Хорошие

Листы толщиной 4,0- 4,5 мм

Отожженное

 

Хорошая

Хорошие

Листы и плиты толщиной до 25 мм

Горячепрессованное

 

Хорошая

Хорошие

Плиты толщиной до 50 мм

Горячепрессованное

 

Хорошая

Хорошие

Профили

Отожженное

 

Хорошая

Хорошие

Листы толщиной до 4 мм

Закаленное и естественно состаренное

 Д16

Плохая

Не свариваются

Листы толщиной до 10 мм

-"-

 

-"-

-"-

Плиты толщиной до 25мм

-"-

 

-"-

-"-

Плиты толщиной до 40мм

-"-

 

-"-

-"-

Плиты толщиной до 80мм

-"-

 

-"-

-"-

Профили

-"-

 

-"-

-"-

В железнодорожном транспорте применяется сплав АМг6, Амг3, 1915, 1935 для внешней и внутренней обшивки вагонов пассажирских и грузовых (для перевозки продуктов, минеральных удобрений и т.д.). Замена стальной конструкции железнодорожного вагона конструкцией из алюминиевых сплавов позволяет снизить массу вагона до 15%. В связи с этим возрастает скорость движения поезда, нагрузка на ось, снижается расход энергии и топлива на 10%, сокращаются затраты на текущий и кап. ремонт вагонов до 18%.

В автомобильной промышленности алюминиевый прокат получил широкое применение для изготовления кузовов, цистерн, обшивки автобусов и фургонов, а так-же значительной номенклатуры.навесных деталей, из за высокой теплопроводности в 3-4 раза выше стали алюминиевые сплавы применяются для изготовления таких теплонаружных деталей как поршни, головки и блоки цилиндров, тормозные колодки и др.

В автомобильной промышленности применяют сплавы вторичные ВД1, АМг, АКМ, В95-2, АК5М7, АКЦМ4, АК7, АК9М2а, АК12Мгр. Применяется АЛ5, АЛ4, АК4М2Ц6, АК6М2, АМг4К1, АК18, АК9С, АЛ2, А l 6, АД33, АК12М2.

Для бортов грузовых автомобилей применяют сплавы АД31, 1935, 1915, АМг5. На обшивку рефрижераторов ВД1, АМг2. Бампера на ВАЗ сплав 1915. Радиаторы сплав АМц.

В конструкциях летательных аппаратах применяются сплавы из полуфабрикатов В96, В95, В93 - прочные и пластичные сплавы. Применяются сплавы АМг6 и Д16, Д20. Для конструкций подвергающихся значительному аэродинамическому нагреву применяют полуфабрикаты из сплава АК4-1, АК6.

Применение полуфабрикатов из алюминиевых сплавов для конструкций летательных аппаратов, не подвергающихся аэродинамическим нагревам .

Марка сплава

Листы

Плиты

Панели

Трубы

профили

Прутки

Штам- повки

Лопасти

Болты заклепки

Д1

+

+

-

+

+

+

+

+

+

Д16

+

+

+

+

+

+

-

-

+

Д19

+

+

+

-

+

+

-

-

+

1163

+

+

+

+

+

+

-

-

-

В65

-

-

-

-

-

-

-

-

+

В93, 1933

-

+

-

-

+

+

+

-

-

В95, В95с2р

+

+

+

-

+

+

+

-

-

В96ц

+

-

+

+

+

+

+

-

-

В94

-

-

-

-

-

-

-

-

+

АД31

+

-

-

+

+

+

-

-

-

АД33

-

-

-

-

+

+

+

-

-

АВ

+

+

-

+

+

+

+

+

-

АК6

-

-

-

-

+

+

+

-

-

АК8

-

-

-

-

+

+

+

-

-

АМг5

+

+

-

+

+

+

+

-

+

АМг6

+

+

+

+

+

+

+

-

-

1420

+

+

+

-

+

+

+

-

-

САП-1

+

+

-

+

+

+

+

-

-

Наиболее широко в конструкциях летательных аппаратов применяют упрочняемые термической обработкой сплавы Д16ч, 1163, высокопрочные сплавы В95пч, В95оч и В93пч, сплавы средней и повышенной прочности АВ, АК6 и АК8. Для строительства гидросамолетов используют так-же сплавы неупрочняемые термической обработкой коррозионно-стойкие сплавы АМг5 и АМг6.

Сплавы АК6 и АК8 - преимущественно ковочные сплавы.

Сплав Д16 в качестве ковочного не используют, но выпускают в широком ассортименте в виде прессованных и катаных изделий. Сплав Д1 применяют в основном для лопастей воздушных винтов, а сплав АВ и АД33 - для лонжеронов лопастей вертолетов.

Сплав АД31 и АМг1 используют для декоративных деталей самолетов - оправ зеркал, ручек, пепельниц и др.

САП-1 и 1420 - теплопрочные и коррозионностойкие материалы, их используют в зоне расположения двигателей, а также в качестве противопожарных перегородок.

Д16 и 1163 изготавливают детали растянутой зоны крыльев и обшивку фюзеляжей, для обшивки гермокабин.

Обшивку самолетов производят из сплавов Д16, Д19 искусственно состаренных для увеличения коррозионной стойкости.

Из сплава В93 изготавливают в основном штамповки до 200 кг и поковки массой до 5 т.

При применении сплава ВД3 при низких температурах его подвергают искусственному старению при повышенных температурах. Широкое применение находит сплав 1420.

По прочности сплав 1420 находится на уровне сплава Д16, но уступает по пластичности, и превосходит по упругости. По статической выносливости сплав 1420 близок к сплаву АК4-1. Применение в конструкциях полуфабрикатов из сплава 1420 взамен сплава Д16 обеспечивает снижение массы изделий на 10-12%.

Сварные конструкции из деформируемых сплавов широко используют при создании сварного бака, помещаемого в крыле самолета, сварных конструкций корпусов ракет, емкостей для топлива.