Алюминиевые сплавы встречаются повсюду, но знаете ли вы их секреты? В этой статье блога мы погрузимся в увлекательный мир алюминиевых сплавов, исследуем их уникальные свойства и области применения. Наш эксперт, инженер-механик, проведет вас через восемь серий алюминиевых сплавов, раскрывая их сильные и слабые стороны, а также то, как они формируют наш современный мир. Приготовьтесь открыть для себя скрытые чудеса этого универсального металла!
Уникальные свойства алюминия делают его универсальным материалом для изготовления металлоконструкций и производства:
Низкий удельный вес алюминия (около 2,7 г/см³ по сравнению с 7,85 г/см³ для стали) приводит к уменьшению пружинения при формовке, что позволяет получить более точную форму и повысить точность размеров.
Несмотря на свою легкость, алюминий демонстрирует высокое соотношение прочности и веса. Некоторые высокопрочные алюминиевые сплавы могут соответствовать или превосходить по удельной прочности качественные стали, обеспечивая превосходные механические свойства при меньшей массе.
Хорошая пластичность алюминия, характеризующаяся его гранецентрированной кубической (FCC) кристаллической структурой, облегчает формирование сложных геометрических форм с помощью различных процессов, таких как глубокая вытяжка, формовка растяжением и гидроформовка.
По сравнению с нержавеющей сталью алюминий, как правило, лучше поддается обработке, с меньшими усилиями резания и лучшим образованием стружки. Он также обладает превосходной электропроводностью (примерно 60% по сравнению с медью) и теплопроводностью (около 237 Вт/м-К), а также устойчивостью к коррозии благодаря защитному оксидному слою.
Современные технологии обработки поверхности алюминия, включая анодирование, браширование и пескоструйную обработку, значительно повысили его эстетическую привлекательность и функциональные свойства. Эти достижения привели к широкому применению алюминия в бытовой электронике, особенно в корпусах и внутренних компонентах смартфонов.
Алюминиевые сплавы делятся на два основных типа в зависимости от метода их производства: деформируемые сплавы (деформируются в процессе прокатки, экструзии или ковки) и литые сплавы. Система обозначения сплавов Алюминиевой ассоциации дополнительно классифицирует алюминий и его сплавы на восемь серий (от 1xxx до 8xxx), каждая из которых отличается легирующими элементами и свойствами, предназначенными для конкретных применений.
Международная система обозначения алюминиевых сплавов (широко известная как четырехзначная система) широко используется в промышленности для классификации алюминиевых сплавов на основе их основных легирующих элементов. Эта система обеспечивает быстрый поиск свойств материала и типичных областей применения:
1XXX: серия из чистого алюминия (минимальное содержание алюминия 99,00%)
2XXX: серия алюминиево-медных сплавов
3XXX: серия алюминиево-марганцевых сплавов
4XXX: серия алюминиево-кремниевых сплавов
5XXX: серия алюминиево-магниевых сплавов
6XXX: серия алюминиево-магниево-кремниевых сплавов
7XXX: серия сплавов алюминия и цинка
8XXX: Различные алюминиевые сплавы
По способу обработки алюминиевый сплав можно разделить на деформированный алюминиевый сплав и литой алюминий сплава, а серийный номер алюминия и алюминиевого сплава в основном делится на восемь серий.
Среди этих серий серия 1000 имеет самое высокое содержание алюминия, с чистотой более 99,00%. Последние две цифры алюминиевой пластины серии 1000 определяют минимальное содержание алюминия в этой серии. Например, последние две цифры серии 1050 - 50, что означает, что содержание алюминия должно быть не менее 99,5%, чтобы соответствовать международным стандартам наименования бренда.
Первичный алюминий обладает хорошей формуемостью и свойствами обработки поверхности, а также отличной коррозионной стойкостью. Однако его прочность снижается по мере повышения чистоты.
Система сплава | Номер сплава | Резюме свойства материала | |
JIS | А.А. | ||
Серия 1000 | 1060 | 1060 | В качестве проводящего материала IACS гарантирует 61%, а 6061 используется, когда требуется прочность |
1085 1080 1070 1050 1030 | 1085 1080 1070 1050 | Он хорошо поддается формовке и обработке поверхности. Среди алюминиевых сплавов его коррозионная стойкость самая высокая, потому что это чистый алюминий с низкой прочностью. Чем выше чистота, тем ниже прочность. | |
1100 1200 | 1100 1200 | Алюминий общего назначения с чистотой Al более 99,0% слегка белеет после анодирования, что соответствует вышеуказанному. | |
1000 | Прочность немного выше, чем у 1100, формуемость хорошая, а химические свойства такие же, как у 1100. |
Те, которые обычно используются на мобильных телефонах 1050, 1070, 1080, 1085, 1100, сделать простой экструзионной формовки (без гибки), из которых 1050 и 1100 может сделать химический песок, глянцевый, туман, нормальный эффект, с очевидными линиями материала и хороший эффект окраски; 1080 и 1085 спекулярного алюминия часто используются, чтобы сделать яркое слово, туман эффект, без очевидных линий материала.
Первые серии алюминия относительно мягкие и используются в основном для декорирования или украшения интерьера.
Он характеризуется высокой твердостью, но плохой коррозионной стойкостью, среди которых содержание меди является самым высоким.
Алюминиевый сплав серии 2000 представляет собой сплав 2024, 2A16, 2A02.
Содержание меди в алюминиевом листе серии 2000 составляет от 3% до 5%.
Алюминиевые прутки серии 2000 относятся к авиационным алюминиевые материалыкоторые используются в качестве конструкционных материалов, но в настоящее время не часто применяются в традиционной промышленности.
Система сплава | Номер сплава | Краткое описание свойств материалов | |
JIS | А.А. | ||
Серия 2000 | 2011 | 2011 | Быстрорежущий сплав, хорошая обрабатываемость и высокая прочность. Но коррозионная стойкость низкая. Если требуется коррозионная стойкость, следует использовать сплав серии 6062 |
2014 2017 2024 | 2014 2017 2024 | Содержит большое количество Cu, коррозионная стойкость плохая, но прочность высокая, поэтому может использоваться для изготовления строительных материалов. Кованые изделия также могут быть использованы. | |
2117 | 2117 | После термообработки в твердом растворе он используется в качестве материала для гвоздей-шарниров, которые представляют собой сплав для замедления старения при комнатной температуре. | |
2018 2218 | 2018 2218 | Сплав для ковки. Хорошее свойство ковки и высокая температурная прочность, поэтому | |
Используется для поковок, требующих жаропрочности. Плохая коррозионная стойкость. | |||
2618 | 2618 | Сплав для ковки. Высокотемпературная прочность выше, но коррозионная стойкость низкая. | |
2219 | 2219 | Высокая прочность и высокотемпературные характеристики, отличная растворимость, но плохая коррозионная стойкость. | |
2025 | 2025 | Сплав для ковки. Хорошие ковочные свойства и высокая прочность, но плохая коррозионная стойкость. | |
2001 | - | Сплав для ковки. Обладает жаропрочностью и высокой прочностью, но коррозионная стойкость не очень хорошая |
Алюминиевые прутки серии 3000 в основном состоят из марганца.
Представители алюминиевого сплава серии 3000 - это сплавы на основе 3003, 3105, 3A21.
Содержание марганца составляет от 1,0% до 1,5%, что делает эту серию хорошей антикоррозийной функцией.
Она часто используется в качестве желобков и резервуаров для жидких продуктов, строительных заготовок, строительных инструментов, всевозможных ламповых деталей, а также различных сосудов под давлением и труб для обработки листов.
Хорошая пластичность, растворимость и коррозионная стойкость.
Система сплава | Номер сплава | Краткое описание свойств материалов | |
JIS | А.А. | ||
Серия 3000 | 3003 3203 | 3003 3203 | Прочность примерно на 10% выше, чем у 1100, а формуемость, растворимость и коррозионная стойкость хорошие. |
3004 3104 | 3004 3104 | Более высокая прочность, чем у 3003, превосходная формуемость и хорошая коррозионная стойкость. | |
3005 | 3005 | Прочность 20% выше, чем у 3003, а коррозионная стойкость также выше. | |
3105 | 3105 | Прочность немного выше, чем у 3003, а остальные характеристики аналогичны 3003. |
Обычно содержание кремния составляет от 4,5% до 6,0%, чем выше содержание кремния, тем выше прочность.
Алюминиевые шины серии 4000 представляют собой 4A01, а серия 4000 алюминиевые пластины Относятся к серии с высоким содержанием кремния.
Меньшая усадка при затвердевании, относится к строительным материалам, механическим деталям, кузнечные материалы, сварочные материалы;
Низкая температура плавления, хорошая коррозионная стойкость, жаропрочность и износостойкость.
Система сплава | Номер сплава | Краткое описание свойств материалов | |
JIS | А.А. | ||
Серия 4000 | 4032 | 4032 | Хорошая термостойкость, устойчивость к истиранию и низкий коэффициент теплового расширения. |
4043 | 4043 | Меньшая усадка при затвердевании, обработанная сернокислотным анодированием, демонстрирующая естественный серый цвет. |
Алюминиевый пруток серии 5000 относится к наиболее распространенной серии сплавов алюминиевых пластин, основным элементом которых является магний, содержание магния составляет 3-5%.
Алюминиевый сплав серии 5000 представляет собой сплав серий 5052, 5005, 5083, 5A05.
Его также можно назвать алюминиево-магниевым сплавом.
Основными характеристиками являются низкая плотность, высокая прочность на разрыв и высокое удлинение.
При одинаковой площади вес сплава Al-mg ниже, чем у других серий, поэтому он широко используется в обычной промышленности.
Система сплава | Номер сплава | Краткое описание свойств материалов | |
JIS | А.А. | ||
Серия 5000 | 5005 | 5005 5050 | Прочность такая же, как у 3003, хорошая технологичность, растворимость и коррозионная стойкость. Модификационная обработка после анодирования хорошая, что соизмеримо с цветом материала формы 6063. |
5052 | 5052 | Это наиболее представительный сплав со средней прочностью, с хорошей коррозионной стойкостью, растворимостью и формуемостью, особенно высокой усталостная прочность и хорошей устойчивостью к морской воде. | |
5652 | 5652 | Сплав, который ограничивает содержание нечистых элементов в 5052 и препятствует выделению перекиси водорода. Остальные свойства такие же, как у 5052. | |
5154 | 5154 | Прочность примерно на 20% выше, чем у 5052, а другие характеристики такие же, как у 5052. | |
5254 | 5254 | Сплав, ограничивающий содержание нечистых элементов в 5154 и препятствующий разложению перекиси водорода, обладает теми же свойствами, что и 5154. | |
5454 | 5454 | Прочность примерно на 20% выше, чем у 5052, а характеристики примерно такие же, как у 5154, но коррозионная стойкость в агрессивной среде лучше, чем у 5154. | |
5056 | 5056 | Отличная коррозионная стойкость, модификация режущей и рабочей поверхности, хорошее анодирование и окрашивание. | |
5082 | 5082 | Прочность аналогична 5083, а формуемость и коррозионная стойкость хорошие. | |
5182 | 5182 | Прочность примерно на 5% выше, чем у 5082, а другие характеристики такие же, как у 5082. | |
5083 | 5083 | Сплав для фьюзинговых конструкций. Это самый высокопрочный коррозионно-стойкий сплав среди практических сплавов, не подвергающихся термической обработке, и подходит для соединения конструкций с помощью раствора. Хорошая устойчивость к морской воде и низкотемпературные характеристики | |
5086 | 5086 | Прочность выше, чем у 5154. Это сплав с плавкой структурой без термической обработки, обладающий хорошей стойкостью к морской воде. | |
5001 | - | Прочность такая же, как у 3003, а анодирование после блестящей обработки может иметь высокий блеск. Хорошая формуемость и коррозионная стойкость. | |
5002 | Сплав для шарнирного гвоздя, хорошая устойчивость к морской воде |
Чаще всего для мобильных телефонов используется 5052, который является наиболее представительным сплавом со средней прочностью, хорошей коррозионной стойкостью, растворимостью и формуемостью, особенно высокой усталостной прочностью, хорошей стойкостью к морской воде, и часто используется для изготовления изделий с высокой прочностью.
Но его эффект окрашивания не идеален, поэтому он подходит для пескоструйного процесса, но не подходит для химического. пескоструйная обработка, туманная поверхность и т.д., в основном используется литьевое формование, не подходит для экструзионного формования.
Алюминий серии 6000 Сплав представляет собой 6061, который в основном содержит магний и кремний, поэтому он объединяет в себе преимущества серий 4000 и 5000.
6061 - это продукт холодной обработки алюминиевой поковки, который подходит для применений, требующих высокой коррозионной стойкости и устойчивости к окислению.
Хорошая практичность, легкое покрытие и хорошая технологичность.
Система сплава | Номер сплава | Краткое описание свойств материалов | |
JIS | А.А. | ||
Серия 6000 | 6061 | 6061 | Термообработанный коррозионностойкий сплав.T6 обработка может иметь очень высокую прочность, но прочность интерфейса плавления низкая, поэтому он используется для винтов и шарнирных винтов |
6001 | Экструзионный сплав средней прочности имеет среднюю прочность 6061 и 6063. Он обладает хорошими свойствами при экструзии, штамповке и закалке. Он может быть использован в качестве материала для крупных тонких мясных форм с сложные формыОбладает хорошей коррозионной стойкостью и плавким соединением. | ||
6063 | 6063 | Представитель экструзионного сплава имеет более низкую прочность, чем 6061, и хорошую экструдируемость. Он может быть использован в качестве фасонного материала со сложной формой сечения, с хорошей коррозионной стойкостью и обработкой поверхности. | |
6101 | 6101 | Высокопрочный проводящий материал. Гарантия 55% ACS | |
6151 | 6151 | Он обладает отличной технологичностью, коррозионной стойкостью и обработкой поверхности. Он подходит для сложных кованых изделий. | |
6262 | Коррозионная стойкость Быстрорежущий сплав обладает лучшей коррозионной стойкостью и обработкой поверхности, чем 2011, а его прочность такая же, как у 6061. |
6061 и 6063 в основном используются в мобильных телефонах.
Прочность 6061 выше, чем у 6063.
Литьевые формы позволяют отливать более сложные конструкции и могут использоваться в качестве защелкивающихся деталей, таких как крышка батарейного отсека и т.д.
В его состав в основном входит цинк, а алюминиевый сплав серии 7000 представляет собой 7075.
Он также относится к серии "Авиация".
Это алюминиево-магниево-цинково-медный сплав, термообрабатываемый сплав, сверхтвердый алюминиевый сплав, обладающий хорошей износостойкостью.
Система сплава | Номер сплава | Краткое описание свойств материалов | |
JIS | А.А. | ||
Серия 7000 | 7072 | 7072 | Электродный потенциал низкий. В основном используется для антикоррозийного покрытия кожаных материалов. Также подходит для теплоотвода теплообменника. |
7075 | 7075 | Один из алюминиевых сплавов с самой высокой прочностью, но коррозионная стойкость плохая. Покрытие материала с 7072 может улучшить его коррозионную стойкость, но стоимость увеличивается. | |
7050 | 7050 | Сплав с улучшенными закалочными свойствами 7075 обладает хорошей стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Он подходит для толстые пластины и кованые изделия | |
7001 | Сплав для сварочная конструкция Обладает высокой прочностью, и прочность сварочной детали может быть возвращена к прочности, близкой к прочности основного металла при комнатной температуре. Коррозионная стойкость также очень хорошая. | ||
7003 | 7003 | Экструзионный сплав для структуры плавления имеет немного меньшую прочность, чем 7N01, но обладает хорошей экструдируемостью. Он может использоваться в качестве материала большой формы с тонким мясом. Другие характеристики примерно такие же, как у 7N01. |
8011 обычно используется в алюминиевом сплаве серии 8000, который относится к другим сериям.
В основном применяется алюминиевая фольга, которая не часто используется в производстве алюминиевых стержней.