5.2. Алюміній та його сплави

Алюміній — легкий метал сріблясто-білого кольору з високою електро- і теплопровідністю. Густина алюмінію

2,7 г/см³, температура плавлення в залежності від його чис- тоти коливається в межах 660 — 667 ^oC . У відпаленому стані, алюміній має малу міцність і твердість, але велику плас-

тичність. Алюміній добре обробляється тиском і погано різан- ням. Має високу стійкість проти атмосферної корозії та в прісній воді. На повітрі він швидко окисляється, утворюючи тонку плівку окислу, яка не пропускає кисень в товщу мета- лу, що і забезпечує його високу корозіостійкість.

Алюміній відносно легко зварюється всіма видами звар-

ки, також легко підлягає гарячій та холодній обробці тиском.

Електропровідність алюмінію дещо менша, ніж у міді (60 % від міді). Однак, при розрахунку алюмінієвих про- відників еквівалентного перерізу при заданій силі струму алю-

76

мінієвий дріт отримується майже в два рази легше, ніж мідний. Як і у міді, електропровідність алюмінію дуже зале- жить від домішок.

Оскільки алюміній має низькі механічні властивості, то як конструкційний матеріал він використовується рідко. В основному він використовується в сплавах з міддю, марган- цем, магнієм, кремнієм, нікелем, титаном, берилієм та ін. Алюмінієві сплави поєднують в собі кращі властивості чис- того алюмінію і підвищені механічні характеристики легую- чих добавок. Так, залізо, нікель і титан підвищують жа- ростійкість алюмінієвих сплавів. Мідь, марганець, магній забезпечують зміцнюючу термообробку алюмінієвих сплавів.

Всі сплави алюмінію розділяються на деформуємі і ли-

варні.

До деформуємих відносяться сплави, вироби з яких от- римують обробкою тиском (прокаткою, пресуванням, волоч- інням тощо).

Ливарні алюмінієві сплави мають майже ті легуючі еле-

менти, що й деформуємі, тільки в значно більшій кількості.

Деформуємі сплави розділяють на ті, які зміцнюються термічною обробкою і які не зміцнюються. Не зміцнюються термічною обробкою сплави алюмінію з магнієм і марган- цем. Вони мають середню міцність, високу корозіостійкість, хорошу зварюємість і пластичність. З них виготовляють ма- лонавантажені деталі, зварні і клепані конструкції та деталі, які отримують глибокою витяжкою.

Сплави алюмінію, які термічно зміцнюються, включають мідь, магній, марганець (дюралюміни) і мідь, магній, марга- нець та цинк (сплави високої міцності).

Вміст легуючих елементів в сплавах, які зміцнюються термічною обробкою, повинен бути більше, ніж межа їх роз- чинності в алюмінії при нормальній температурі. В той же час він не повинен перевищувати межі розчинності при на- гріванні до температури плавлення.

Розглянемо механізм зміцнення алюмінієвого сплаву з міддю (рис 30). Мідь розчиняється в кристалічній решітці алюмінію з утворенням ^ -твердого розчину. При кімнатній температурі її розчиняється біля 0,2 %. З підвищенням тем- пературирозчинність міді зростає. Так, при температурі

77