.
Широко применяются в авиации и других видах транспорта (суда, автомобили, железные дороги вагоны и пр.), в разных отраслях машиностроения, в частности в приборо- и аппаратостроении, в строительстве домов и сооружений, для изготовления посуды, для декоративных целей.
Общее содержание вводимых в алюминиевые сплавы легирующих элементов (главным образом Mg, Си, Zn, Si, Mn, Сг, Fe, Ni) доходит до 10—12%.
Современные двойные сплавы: Al — Mg называются магналиями, Al — Si — силуминами; тройные сплавы Al-Cu-Mg — дуралюминами; другие двойные, тройные и многокомпонентные сплавы общепринятых специальных названий не имеют.
Алюминиевые сплавы делятся на 2 основные группы:
В деформируемых сплавах содержание легирующих элементов находится обычно вблизи верхней границы их растворимости в алюминии при температуре закалки; это обусловливает их наибольшую прочность после термической обработки.
Литейные сплавы, как правило, содержат в существенном количестве эвтектику, что определяет хорошие литейные свойства (текучесть в жидком состоянии образование при кристаллизации плотных отливок и пр.).
Важнейшие деформируемые алюминиевые сплавы характеризуются табл. 1.
Сплавы Al—Mg (магналии) не подвергаются термической обработке, но могут упрочняться в результате наклёпа при холодной обработке давлением, они отличаются сравнительно низкой или средней прочностью, хорошей свариваемостью, высокой коррозионной стойкостью.
Широко применяются в судостроении, в ракетной технике, в качестве декоративного материала.
Сплавы Al—Cu—Mg (дуралюмины) после закалки и старения отличаются высокой прочностью и применяются в виде листов, фасонных профилей, труб, заклёпочной проволоки.
Для повышения коррозионной стойкости дуралюминовые листы методом плакировки покрываются с обеих сторон чистым алюминием.
Вводимый в малых количествах в состав дуралюминов марганец (так же как хром и цирконий) упрочняет сплавы, особенно сильно в горячепрессованных изделиях.
Пресс-эффект больше сказывается в толстых профилях чем и объясняется значительная разница (зависящая от величины сечения) между нижними и верхними пределами значений механических свойств прессованных изделий из дуралюмина и некоторых других алюминиевых сплавов.
Дуралюмины достаточно прочны при температуpax до 200°.
Сплавы Al—Cu—Mg—Fe—N хорошо поддаются ковке и штамповке.
После всесторонней проковки заготовок из этих сплавов изделия имеют практически равную во всех направлениях прочность, сохраняющуюся на достаточном уровне при температуpax до 250°.
Сплавы Al—Cu—Si—Mg отличаются не только деформируемостью, но и хорошими литейными свойствами, что важно для непрерывной отливки крупных слитков (при исключении из этих сплавов меди, т.е. при получении алюминиемагниекремниевых сплавов, наблюдается существенное увеличение коррозионной стойкости, такие тройные сплавы применяются в судостроении наряду с магналиями).
Тип сплава
|
Содержание элементов (%)
|
Механические свойства
|
Вид изделий и термич, обработка
|
Назначение
|
||||||||
Сu
|
Mg
|
Zn
|
Si
|
Fe
|
Мn
|
другие элементы
|
предел прочности (кг/мм2)
|
предел текучести (кг/мм2)
|
удлинение при разрыве (%)
|
|||
Al-Mg магналий |
До 0,1
|
2- 2,8
|
-
|
До 0,4
|
До 0,4
|
0,15- 0,4
|
0,15-0,4 Сг
|
19-25
|
8-21
|
23-6
|
Листы отожжённые или наклёпанные
|
Сварные конструкции повышенной коррозионной стойкости, вт.ч. работающие при t° до 250°
|
До 0,1
|
6-7
|
До 0,2
|
До 0,4
|
До 0,4
|
0,6-0,75
|
0,1 — 0,3 Тi
|
32
|
17
|
24
|
Листы отожжённые
|
||
Al-Cu-Mg дуралюмины |
3,8-4,9
|
1,2-1,8
|
До 0,3
|
До 0,5
|
До 0,5
|
0,3-0,9
|
-
|
44-52
|
27-40
|
19-8
|
Листы и фасонные профили разной толщины, закалка и естеств. старение
|
Клёпаные конструкции, работающие при t° до 200°
Заклёпки |
3,0- 4,5
|
0,15-0,3
|
-
|
До 0,25
|
До 0,2
|
0,3-0,5
|
-
|
26,5*
|
-
|
-
|
Проволока, закалка и естеств. старение
|
||
Al-Cu-Mg-Fe-Ni
|
1,9-2,5
|
1,4-1,8
|
До 0,3
|
До 0,35
|
1-1,5
|
До 0,2
|
0,3 1-1,5Ni
|
42
|
27
|
13
|
Поковки и штамповки, закалка и искусств, старение
|
Детали, работающие при t° 150°—250°
|
Al-Mg-Si-Cu
|
1,8-2,6
|
0,4-0,8
|
До 0,3
|
0,7-1,2
|
До 0,7
|
0,4-0,8
|
-
|
42
|
32
|
11
|
Поковки и штамповки, закалка и искусств, старение
|
Детали сложной формы
|
3,2-4,8
|
0,4-0,8
|
До 0,3
|
0,6-1,2
|
До 0,7
|
0,4-1
|
-
|
48
|
38
|
10
|
|||
Al-Zn-Mg-Cu
|
1,4-2
|
1,8-2,8
|
5-7
|
До 0,5
|
До 0,5
|
0,2-0,6
|
-
|
52-60
|
44-55
|
14-8
|
Листы и фасонные профили разной толщины, поковки, штамповки, закалка и искусств. старение
|
Высоко-нагруженные клёпаные конструкции, работающие при t° до 125°
|
1,8-2,4
|
1,2-1,6
|
6-6,7
|
До 0,2
|
До 0,2
|
До 0,4
|
0,1-0,25 Сг
|
32*
|
-
|
-
|
Заклёпочная проволока; закалка и искусств, старение
|
||
Al-Cu-Mn
|
6-7
|
До 0,1
|
До 0,1
|
До 0,3
|
До 0,3
|
0,4-0,8
|
0,15-0,3Сг
|
40
|
30
|
10
|
Поковки, штамповки, листы, фасонные профили, закалка и искусств. старение
|
Конструкции, в т. ч. сварные, работающие при 250°—300°
|
Al-Si силумины |
До 0,8
|
-
|
-
|
10-13
|
До 0,8
|
До 0,5
|
-
|
18
|
8
|
6
|
Литой в землю, модифицированный
|
Мелкие детали
|
До 0,3
|
0,17-0,3
|
-
|
8-10,05
|
До 0,6
|
0,25-0,5
|
-
|
26
|
20
|
4
|
Литой в землю, модифицированный. закалка и искусств, старение
|
Крупные сильно нагруж. детали
|
|
Al-Cu
|
4-5
|
До 0,03
|
-
|
До 1,3
|
До 0,1
|
-
|
-
|
25
|
15
|
5
|
Литой в землю; закалка и искусств. старение
|
Мелкие детали
|
Al-Si-Mg-Cu
|
1-1,5
|
0,35- 0,60
|
-
|
4-5-5,5
|
До 0,6
|
До 0,5
|
-
|
20
|
-
|
0,5
|
Литой в землю; закалка и искусств. старение
|
Крупные нагруженные детали
|
Al-Cu-Mg-Ni
|
3,75-4,5
|
1,25-1,75
|
-
|
До 0,7
|
До 0,8
|
-
|
1,75-2,25 Ni
|
30
|
26
|
0,5
|
Литой в кокиль; закалка и искусств, старение
|
Поршни головки цилиндров и др. детали, рабтающие при t° до 250°
|
4,6-6
|
0,8-1,5
|
-
|
До 0,5
|
До 0,6
|
0,18-0,3
|
0,1-0,25 Сг, 2,6-3,6 Ni |
24
|
20
|
0,8
|
Литой в землю; закалка и искусств. старение
|
Детали, работающие при t° 300°—350°
|
|
Al-Mg магналии |
До 0,3
|
9,5-11,5
|
-
|
До 0,3
|
До 0,3
|
До 0,1
|
-
|
30
|
17
|
12
|
Литой в землю, после гомогенизации
|
Нагруж. детали, в частности работающие в морской воде
|
До 0,1
|
4,5-5,5
|
-
|
0,8-1,3
|
До 0,5
|
0,1-0,4
|
-
|
17
|
10
|
3
|
Литой в землю
|
Детали разной величины
|
|
-
|
10,5-13
|
-
|
0,8-1,2
|
До 0,5-1,2
|
-
|
0,03-0,05 Be, 0,03-0,05 Ti |
25
|
-
|
3
|
Литой под давлением; закалка и естеств. старение
|
Детали повыш коррозионной стойкости
|
Сплавы Al-Zn-Mg-Cu обладают среди всех алюминиевых сплавов самой высокой прочностью. Листы из этих сплавов плакируются сплавом 99%.
Аl + 1% Zr. При добавке в эти сплавы Mn Cr и Zr прочность профилей, в связи с прессэффектом, меняется в зависимости от сечения. Сплавы эти применяются в конструкциях, работающих при температурах до 120°.
Сплавы Al-Cu-Mn отличаютсянаибольшей прочностью в интервале температур 250°— 350 °
Наиболее широко применяются сплавы Al-Si (силумины) с добавкой в небольшом количестве магния, обладающие хорошими литейными и механическими свойствами.
Необходимые свойства и тонкость структуры эти сплавы приобретают в результате модифицирования натрием и калием или их солями.
Двойные сплавы Al-Сu, с удовлетворительными литейными свойствами, после закалки и искусственного старения обладают и сравнительно высокой прочностью.
Сплавы Al-Si-Mg-Сu, в связи с наличием в них кремния, отличаются лучшими, чем алюминиемедные сплавы, литейными свойствами, прочность их относительно высока.
Сплавы Al-Mg (литейные магналии) отличаются прочностью и коррозионной стойкостью в морской воде. Добавка в магналии кремния (до 1,3%) улучшает их литейные свойства. Сплавы Al-Сu-Mg-Ni отличаются наибольшей прочностью в интервале t° 300°—350°.