Серия алюминиевых сплавов: Типы, свойства и применение

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!

Серия 8 из алюминия и алюминиевого сплава

Оглавление

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.

Серии из алюминия и алюминиевого сплава

Представление марок алюминиевых сплавов

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%)

  • Примеры: 1050 (99,5% Al), 1100 (минимум 99,0% Al)
  • Характеристики: Отличная коррозионная стойкость, высокая электрическая и тепловая проводимость

2XXX: серия алюминиево-медных сплавов

  • Пример: 2014 год (4,4% Cu, 0,8% Si, 0,8% Mn, 0,5% Mg)
  • Характеристики: Высокое соотношение прочности и веса, поддается термообработке, широко используется в аэрокосмической промышленности

3XXX: серия алюминиево-марганцевых сплавов

  • Пример: 3003 (1,2% Mn, 0,12% Cu)
  • Характеристики: Умеренная прочность, хорошая формуемость, отличная коррозионная стойкость

4XXX: серия алюминиево-кремниевых сплавов

  • Пример: 4032 (12,2% Si, 1,0% Mg, 0,9% Ni, 0,9% Cu)
  • Характеристики: Низкое тепловое расширение, хорошая износостойкость, широко используется в поршнях

5XXX: серия алюминиево-магниевых сплавов

  • Пример: 5052 (2,5% Mg, 0,25% Cr)
  • Характеристики: Хорошая свариваемость, отличная коррозионная стойкость в морской среде

6XXX: серия алюминиево-магниево-кремниевых сплавов

  • Примеры: 6061 (1,0% Mg, 0,6% Si, 0,30% Cu, 0,20% Cr), 6063 (0,7% Mg, 0,4% Si)
  • Характеристики: Поддается термообработке, хорошо поддается формовке, широко используется в конструкциях

7XXX: серия сплавов алюминия и цинка

  • Пример: 7075 (5,6% Zn, 2,5% Mg, 1,6% Cu, 0,23% Cr)
  • Характеристики: Самая высокая прочность среди алюминиевых сплавов, используется в аэрокосмической промышленности и в условиях высоких нагрузок

8XXX: Различные алюминиевые сплавы

  • В эту серию входят сплавы с составом, выходящим за рамки вышеуказанных категорий, или с менее распространенными легирующими элементами
  • Пример: 8011 (0,7% Fe, 0,7% Si) используется для изготовления фольги.
Серии из алюминия и алюминиевого сплава

8 Серии из алюминия и алюминиевого сплава

Серия 1XXX

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 сплаваНомер сплаваРезюме свойства материала
JISА.А.
Серия 100010601060В 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.
1000Прочность 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.

Серия 2XXX

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 сплаваНомер сплаваКраткое описание свойств материалов
JISА.А.
Серия 200020112011Быстрорежущий 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.
21172117После 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.
26182618Сплав для ковки. Высокотемпературная прочность выше, но коррозионная стойкость низкая.
22192219Высокая прочность и высокотемпературные характеристики, отличная растворимость, но плохая коррозионная стойкость.
20252025Сплав 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

Серия 3XXX

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 сплаваНомер сплаваКраткое описание свойств материалов
JISА.А.
Серия 30003003
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.
30053005Прочность 20% выше, чем у 3003, а коррозионная стойкость также выше.
31053105Прочность немного выше, чем у 3003, а остальные характеристики аналогичны 3003.

Серия 4XXX

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 сплаваНомер сплаваКраткое описание свойств материалов
JISА.А.
Серия 400040324032Хорошая термостойкость, устойчивость к истиранию и низкий коэффициент теплового расширения.
40434043Меньшая усадка при затвердевании, обработанная сернокислотным анодированием, демонстрирующая естественный серый цвет.
Серии из алюминия и алюминиевого сплава

Серия 5XXX

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 сплаваНомер сплаваКраткое описание свойств материалов
JISА.А.
Серия 500050055005
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.
50525052Это наиболее представительный сплав со средней прочностью, с хорошей коррозионной стойкостью, растворимостью и формуемостью, особенно высокой усталостная прочность и хорошей устойчивостью к морской воде.
56525652Сплав, который ограничивает содержание нечистых элементов в 5052 и препятствует выделению перекиси водорода. Остальные свойства такие же, как у 5052.
51545154Прочность примерно на 20% выше, чем у 5052, а другие характеристики такие же, как у 5052.
52545254Сплав, ограничивающий содержание нечистых элементов в 5154 и препятствующий разложению перекиси водорода, обладает теми же свойствами, что и 5154.
54545454Прочность 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.
50565056Отличная коррозионная стойкость, модификация режущей и рабочей поверхности, хорошее анодирование и окрашивание.
50825082Прочность аналогична 5083, а формуемость и коррозионная стойкость хорошие.
51825182Прочность примерно на 5% выше, чем у 5082, а другие характеристики такие же, как у 5082.
50835083Сплав 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
50865086Прочность 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.
5002Сплав 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.

Серия 6XXX

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 сплаваНомер сплаваКраткое описание свойств материалов
JISА.А.
Серия 600060616061Термообработанный коррозионностойкий сплав.T6 обработка может иметь очень высокую прочность, но прочность интерфейса плавления низкая, поэтому он используется для винтов и шарнирных винтов
6001Экструзионный 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.
60636063Представитель 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.
61016101Высокопрочный проводящий материал. Гарантия 55% ACS
61516151Он обладает отличной технологичностью, коррозионной стойкостью и обработкой поверхности. Он подходит для сложных кованых изделий.
6262Коррозионная 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.

Серия 7XXX

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 сплаваНомер сплаваКраткое описание свойств материалов
JISА.А.
Серия 700070727072Электродный потенциал низкий. В основном используется для антикоррозийного покрытия кожаных материалов. Также подходит для теплоотвода теплообменника.
70757075Один из алюминиевых сплавов с самой высокой прочностью, но коррозионная стойкость плохая. Покрытие материала с 7072 может улучшить его коррозионную стойкость, но стоимость увеличивается.
70507050Сплав с улучшенными закалочными свойствами 7075 обладает хорошей стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Он подходит для толстые пластины и кованые изделия
7001Сплав 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.
70037003Экструзионный 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.

Серия 8XXX

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.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Вам также может понравиться
Мы выбрали их специально для вас. Читайте дальше и узнавайте больше!

Проводники из алюминия, меди и алюминиевых сплавов: Сравнение

Почему алюминиевые сплавы становятся более предпочтительным выбором, чем медь в электрических проводниках? Эта статья посвящена сравнению проводников из алюминия, меди и алюминиевых сплавов, подробно описывает их историю, свойства,...
Химический состав алюминиевых сплавов: Секреты раскрыты

Химический состав алюминиевых сплавов: Секреты раскрыты

Что делает алюминиевые сплавы краеугольным камнем современного машиностроения? В этой статье мы рассмотрим разнообразные химические составы, которые придают алюминиевым сплавам уникальные свойства, от высокой прочности до превосходных коррозионных...

Алюминиевые сплавы: Применение и достижения

Вы когда-нибудь задумывались, почему алюминиевые сплавы используются во всем - от самолетов до кухонной утвари? В этой статье рассматриваются разнообразные области применения и достижения алюминиевых сплавов, подчеркиваются их уникальные...
Общие первичные параметры материалов из алюминиевых сплавов

Общие первичные параметры материалов из алюминиевых сплавов

Вы когда-нибудь задумывались, почему алюминиевые сплавы так популярны в производстве? В этой статье мы рассмотрим основные параметры, которые делают алюминиевые сплавы незаменимыми. От основных свойств, таких как плотность и теплопроводность,...
Дефекты окисления алюминиевого сплава 6063 Причины и решения

Дефекты окисления алюминиевого сплава 6063: Причины и решения

Вы заметили странные белые пятна на изделиях из алюминиевого сплава 6063? Эти дефекты поверхности, часто появляющиеся после сернокислотного анодирования, могут ухудшить качество ваших металлических изделий. В этой статье...

Нержавеющая сталь против алюминиевого сплава: Различия объяснены

Действительно ли нержавеющая сталь прочнее алюминиевого сплава или это просто вопрос перспективы? В этой статье мы рассмотрим различия между этими двумя универсальными материалами, изучим их сильные стороны,...

Понимание коррозии и межкристаллитной коррозии в алюминиевом сплаве серии 6000

Почему некоторые алюминиевые сплавы легче поддаются коррозии и что можно с этим сделать? В этой статье рассматриваются причины и виды коррозии алюминиевых сплавов 6000-й серии, особое внимание уделяется...

Основы алюминиевого сплава 6061: Исчерпывающее руководство

Вы когда-нибудь задумывались, что делает алюминиевый сплав 6061 таким универсальным в различных отраслях промышленности - от аэрокосмической до строительной? В этой статье мы рассмотрим его уникальные свойства, состав и области применения, подчеркнем, почему...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.