Алюминиевые сплавы делятся на деформируемые и литейные.

Деформируемые алюминиевые сплавы применяют для получения листов, ленты, фасонных профилей, проволоки и различных деталей штамповкой, прессованием, ковкой. Они подвергаются механической и термической обработке, которая существенно изменяет их свойства.

Деформируемые сплавы разделяют на сплавы, упрочняемые и не уп­рочняемые термической обработкой.

Термически не упрочняемые сплавы получают на основе систем Al - Mn (АМц, АМцМ,) и Al - Mg (AMг6, АМгН).

Они обладают умеренной прочностью, высокой коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью и пластичностью.

Их используют для изготовления короззионностойких изделий, получаемых методами глубокой вытяжки и сварки, например, сварных бензобаков, трубопроводов для масла и бензина, корпусов и мачт судов.

Термически упрочняемые сплавы приобретают высокие механические свойства и хорошую сопротивляемость коррозии только в результате термической обработки.

Это сплавы системы А1-Мg-Si (АВ, АД31, АДЗЗ), упрочняемые закал­кой и искусственным старением. Эти сплавы, вне зависимости от состояния материала, не склонны к коррозион­ному растрескиванию под напряжением. Они удовлетворительно обрабаты­ваются резанием в закаленном и состаренном состоянии, а также сваривают­ся с помощью точечной, шовной и аргонодуговой сварки. Большей коррози­онной стойкостью обладают сплавы АД31 и АДЗЗ, работающие в интервале -70 до +50 °С; сплав авиаль (АВ: Cu - 0,3; Mg - 0,7; Mn - 0,25; Si - 25%, Zn - 0,2%) из указанной группы сплавов характеризует­ся большей прочностью. Из этих сплавов изготавливают лопа­сти и детали кабин вертолетов, барабаны колес гидросамолетов.

Наиболее распространены сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем (дюралюмины) и алюминия с медью, магнием, марганцем и цинком (сплавы высокой прочности).

Дюралюмины Д1, Д16, Д18, Д19, ВД17 и др. (1,4-13% Сu; 0,4-2,8% Мg; 0,2-1,0% Мn; иногда 0,5-6,0% Si и др) имеют хорошее сочетание прочности и пластичности.

Термическая обработка дюралюминов состоит в закалке, естественном или искусственном старении.

Сплавы, подвергнутые термическому упрочнению хорошо свариваются точечной сваркой, удовлетворительно обрабатываются резанием, однако склонны к межкристаллической коррозии после нагрева (особенно Д1, Д16 и В65). Значительное повышение коррозийной стойкости сплавов достигается плакированием (покрытием их техническим алюминием). Из сплавов этого типа изготовляют лопатки компрессора двигателя. В авиации дюралюмины применяют для изготовления лопастей воздушных винтов, силовых элементов конструкций самолетов, заклепок и др.

Высокопрочные сплавы системы А1- Zn - Мg - Сu (В93, В95, В96Ц) характеризуются большими значениями временного сопротивления. При этом у них достаточная пластичность, трещиностойкость и со­противление коррозии, которые достигаются режимами старения, а также применением сплавов повышенной (В95пч) и особой (В95оч) чистоты. В данном случае сплавы обладают лучшей коррозионной стойкостью, чем дюралюмины. Рабочая температура высокопрочных сплавов не превышает 120⁰С, так как они не являются теплопрочными. Сплавы используют для изготовления высоконагруженных изделий, как правило, работающих в условиях сжатия (стрингеры, шпангоуты, лонжероны и др.).

К высокопрочным сплавам относятся и магналии.

Магналии – (названы так из-за большого содержания в них магния), сплавы на основе алюминия, содержащие: 5-13% Мg; 0,2-1,6%Мn; иногда 3,5-4,5% Zn; 1,75-2,25% Ni; до 0,15% Ве; до 0,2% Тi; до 0,2% Zr и др.

Магналии отличаются высокой прочностью и устойчивостью к корро­зии в пресной и даже морской воде. Магналии также хорошо устойчивы к воздействию азотной кислоты, разбавленной серной кислоты, ортофосфорной кислоты, а также устойчивы в средах, содержащих SO₂.

Применяются как конструкционный материал в: авиастроении; судостроении; машиностроении (сварные баки, заклепки, бензопроводы, масло­проводы); для изготовления арматуры строительных сооружений; для изготовления деталей холодильных установок; для изготовления декоративных бытовых предметов и др.

При содержании Мg выше 6% магналии склонны к межкристалличе­ской коррозии. Обладают более низкими литейными свойствами, чем силу­мины.

Жаропрочные алюминиевые сплавы системы А1-Сu-Мn (Д20, Д21) и А1-Сu-Мg-Fе-Ni (АК4-1) применяют для изготовления деталей (поршни, головки цилиндров, диски и лопатки компрессоров), работающих при повышенных температурах (до 300⁰С). Жаропрочность достигается за счет легирования сплавов никелем, железом и титаном, затормаживающими диффузионные процессы и образующими упрочняющие фазы. Сплавы обладают высокой пластичностью и технологичностью в горячем состоянии, хорошо (Д20) или удовлетворительно (Д21, АК-1) свариваются, однако отличаются пониженной коррозионной стойкостью; их защищают от коррозии анодированием и лакокрасочными покрытиями.

Литейные алюминиевые сплавы. Основные требования к сплавам для фасонного литья - это сочетание хороших литейных свойств (высокой жидкотекучести, небольшой усадки, малой склонности к образованию горячих трещин и пористости) с оптимальными механическими и химическими (со­противление коррозии) свойствами.

Литейные сплавы содержат почти те же легирующие компоненты, что и деформируемые сплавы, но в значительно большем количестве (до 9-13% по отдельным компо­нентам). Литейные сплавы пред­назначены для изготовления фа­сонных отливок. Выпускают 35 марок литейных алюминиевых сплавов, их

маркируют буквами АЛ и цифрой, указывающей условный номер сплава (АЛ8, АЛ27).

Сплавы на основе алюминия и кремния называют силуминами. В состав силуминов входят: 3-26% Si; 1-4% Сu; 0,2-1,3% Мg; 0,2-0,9% Мn; иногда 2-4% Zn; 0,8-2% Ni; и др.

Силумины обладают высокими меха­ническими и литейными свойствами: высокой жидкотекучестью, неболь­шой усадкой, достаточно высокой прочностью и удовлетворительной пластичностью. Сплавы на основе алюминия и магния имеют высокую удельную прочность, хорошо обрабатываются резанием и имеют высокую коррозионную стойкость, для повышения которой детали анодируют и защищают лакокрасочными покрытиями.

Свойства алюминиевых литейных сплавов существенно зависят от способа литья и вида термической обработки.

Силумины используют для изготовления мелких, средних и крупных литых деталей (корпусов компрессоров, картеров двигателей внутреннего сгорания – АЛ4, АЛ9). Сплав АЛ34 превосходит сплавы АЛ4 и АЛ9 по прочности на 25—50% и применяется для отливок, получаемых литьем под давлением (блоков цилиндров автомобильных двигателей), и отличается хорошими технологическими свойствами.

Следует отметить также высокопрочные и жаропрочные литейные сплавы алюминия. Легирование сплава АЛ19 титаном обеспечивает ему высокие механические свойства (в том числе при динамическом нагружении) при комнатной и низких температурах, а дополнительное легирование церием и цирконием — жаропрочность при температурах до 300 °С. Сплав отличается хорошей обраба­тываемостью резанием и свариваемостью, но пониженной коррозионной стойкостью. Он широко используется для литья крупногабаритных отливок в песчаные формы.

Промышленность выпускает и коррозионностойкие литейные сплавы.

Литейные алюминиевые сплавы систем А1—Мg (АЛ8, АЛ27) и А1—Мg—Zn (АЛ24) обладают высо­кой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах, обрабатыва­ются резанием и свариваются. Дополнительное легирование сплавов систе­мы А1—Мg бериллием, титаном и цирконием повышает пластичность и коррозионную стойкость.

В последнее время получили распространение гра­нулированные и порошковые алюминиевые сплавы. Гранулирование производится распылением рас­плава; при этом получаются частицы сферической или овальной формы - гранулы. В гранулируемых алюмини­евых сплавах повышаются как механические, так и физические свойства. Гранулы брикетируют, а затем под­вергают пластическому деформированию.

В настоящее время получили распространение гранулируемые алюминиевые сплавы, отличающиеся высоким содержанием легирующих элемен­тов (Мn, Сг, Zn, Тi, V), нерастворимых или малорастворимых в алюминии. Из гра­нул изготавливают прессованные полуфабрикаты и листы любых алюминие­вых сплавов.

Методами порошковой металлургии изготавливают спеченные алюминиевые порошки (САП) и спеченные алюминиевые сплавы (САС). Первые состоят из порош­ка алюминия и дисперсных частиц А1₂О₃, которые повы­шают прочность сплава и снижают его пластичность. Содержание А1₂О₃ в САПах колеблется от 6 до 22 %.

САП характеризуется высокой прочностью и жаропроч­ностью при повышенных температурах (350—500 °С).

Сплавы САС обладают высокой жаропрочностью до 500 °С. Спеченные алюминиевые сплавы (САС-1, САС-2 и др.) относятся к сплавам системы А1-Si-Ni. Исполь­зуются они в основном в приборостроении как материа­лы с низким коэффициентом линейного расширения. Механические свойства этих сплавов оп­ределяются формой и размерами частиц.

Композиционные алюминиевые сплавы. Волокнистые ком­позиционные материалы получают, армируя алюминиевые сплавы АД1, АДЗЗ борными волокнами (ВКА-1, ВКА-2). Эти материалы использу­ют для изготовления стрингеров, труб. Для композиционных материалов характерны высокие значения циклической прочности. Алюминиевые сплавы, армированные стальной проволокой (КАС-1) могут подвергаться деформации изгибом, обладают высокой ударной вязко­стью и жаропрочностью, большим сопротивлением распространению усталостной трещины и значительной прочностью. Применение накладок (стопперов) из материала КАС уменьшает скорость распространения трещины более чем в пять раз по сравнению с накладками из титановых сплавов.