Классификация и применение алюминиевых сплавов

13 мая Классификация и применение алюминиевых сплавов

Классификация алюминиевых сплавов делится на 8 серий в зависимости от основных типов сплавов: 1-я серия — чистый алюминий, 2-я серия — алюминиево-медный сплав, 3-я серия — алюминиево-марганцевые сплавы, 4-я серия — алюминиево-кремниевые сплавы, 5-я серия — алюминиево-магниевые сплавы, 6-я серия — алюминиево-магниево-кремниевые сплавы, 7-я серия — алюминиево-цинковые сплавы, а 8-я серия — прочие сплавы.

Области применения сплавов серии 1

привести пример:

Алюминиевые листы серии 1 также называют листами из чистого алюминия. Среди всех серий серия 1 относится к сериям с наибольшим содержанием алюминия. Чистота может достигать более 99,00%. Поскольку они не содержат других технических элементов, процесс производства относительно прост, а цена — относительно низкая. В настоящее время это наиболее широко используемая серия в традиционных отраслях промышленности. Большинство пластин, представленных сегодня на рынке, относятся к сериям 1050, 1060 и 1100. В серии 1 минимальное содержание алюминия определяется по последним двум арабским цифрам. Например, последние две арабские цифры серии 1050 — 50. Согласно международным принципам маркировки, содержание алюминия должно достигать 99,5% или более, чтобы продукт считался соответствующим требованиям.

Области применения:

1050 Экструдированные рулоны для пищевой, химической и пивоваренной промышленности, различные шланги, порох для фейерверков
Сталь марки 1060 применяется в случаях, когда требуются высокая коррозионная стойкость и формуемость, но не требуется высокая прочность. Типичной областью применения является производство химического оборудования.
Марка 1100 используется для изготовления деталей и узлов, которым требуется хорошая формуемость и высокая коррозионная стойкость, но не требуется высокая прочность, таких как химическая продукция, оборудование для пищевой промышленности и емкости для хранения, детали из тонколистового проката, вогнутые емкости, изготовленные методом глубокой вытяжки или центробежного формования, сварные детали, теплообменники, печатные платы, идентификационные таблички, светоотражающее оборудование
1145 Алюминиевая фольга для упаковки и теплоизоляции, теплообменники.

Области применения сплавов серии 2

привести пример:

Алюминий серии 2 отличается высокой твердостью и максимальным содержанием меди — около 3–5%. Алюминий серии 2 относится к авиационным алюминиевым материалам и в настоящее время не находит широкого применения в традиционных отраслях промышленности. В настоящее время в нашей стране насчитывается лишь несколько производителей алюминиевых листов серии 2. Их качество несопоставимо с качеством зарубежных аналогов. В настоящее время импортные алюминиевые листы поставляются в основном корейскими и немецкими производителями. С развитием аэрокосмической промышленности нашей страны технологии производства алюминиевых листов серии 2 будут и далее совершенствоваться.

Области применения:

2011 г. Винты и изделия, подвергающиеся механической обработке, для которых требуются высокие режущие характеристики
2014 Применяется в условиях, требующих высокой прочности и твердости (в том числе при высоких температурах). Тяжелые авиационные конструкции, поковки, толстые листы, экструдированные материалы, колеса и конструктивные элементы, топливные баки первой ступени многоступенчатых ракет и детали космических аппаратов, рамы грузовых автомобилей и детали подвески
В 2017 году этот сплав серии 2XXX впервые нашел промышленное применение. В настоящее время сфера его применения ограничена и включает в основном заклепки, детали общего машиностроения, конструктивные элементы и детали транспортных средств, пропеллеры, а также сопутствующие изделия.
2024 Конструкции самолетов, заклепки, детали ракет, колеса грузовиков, детали пропеллеров и другие несущие детали.

2036 Металлические детали кузова автомобиля
2048 Конструктивные детали аэрокосмических аппаратов и конструктивные детали вооружения
2124 Конструктивные элементы аэрокосмических аппаратов
2218 Поршни для авиационных и дизельных двигателей, головки цилиндров авиационных двигателей, рабочие колеса реактивных двигателей и кольца компрессоров
2219 — используется для сварки баков окислителя космических ракет, обшивки сверхзвуковых самолетов и конструкционных деталей; рабочий диапазон температур составляет от -270 до 300 °C. Обладает хорошей свариваемостью и высокой вязкостью разрушения, а в состоянии T8 — высокой стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением.

Сварочный стержень 2319 и припой для сплава 2219
2618 Штампованные и свободно кованые изделия. Поршни и детали авиационных двигателей
2A01 Конструкционные заклепки с рабочей температурой не более 100 °C
2A02 Осевые лопатки компрессора турбореактивных двигателей с рабочей температурой 200–300 °C
Сплав 2A06 для авиационных конструкций с рабочей температурой 150–250 °C и заклепки для авиационных конструкций из сплава 2A10 с рабочей температурой 125–250 °C; сплав 2A10 обладает более высокой прочностью, чем сплав 2A01, и используется для изготовления заклепок для авиационных конструкций с рабочей температурой не более 100 °C
2A11 Конструкционные детали средней прочности для самолетов, лопастей пропеллеров, транспортных средств и строительных конструкций. Болты и заклепки средней прочности для самолетов
2A12 Облицовка самолетов, перегородки, ребра жесткости, лонжероны, заклепки и т. п., конструктивные и транспортные детали
2A14 Свободные и штампованные поготовки сложной формы
Детали авиационных аппаратов из сплава 2А16, рассчитанные на рабочие температуры 250–300 °C, сварные контейнеры и герметичные кабины, эксплуатируемые как при комнатной температуре, так и при высоких температурах
2A17 Детали самолетов, рассчитанные на рабочую температуру 225–250 °C
2A50 Детали средней прочности сложной формы
Колесо компрессора, направляющее колесо, вентилятор, рабочее колесо и т. д. авиационного двигателя 2A60.
Облицовка самолетов из материала 2A70, поршни авиационных двигателей, направляющие колеса, диски колес и т. д.
2A80 Лопатки компрессора авиационного двигателя, рабочие колеса, поршни, расширительные кольца и другие детали, работающие при высоких температурах
Поршень 1145 авиационного двигателя 2A90, упаковка и изоляция алюминиевой фольгой, теплообменник.

Области применения сплавов серии 3

привести пример:

Алюминиевые листы серии 3 также называют антикоррозионными. Технология производства алюминиевых листов серии 3 в нашей стране находится на достаточно высоком уровне. Основным компонентом является марганец. Его содержание составляет 1,0–1,51 TP3T. Это серия с улучшенными антикоррозионными свойствами. Она широко используется в условиях повышенной влажности, например, в кондиционерах, холодильниках и днищах автомобилей. Цена на эту серию выше, чем на серию 1, и она является более распространённой серией сплавов.

Области применения:

Марка 3003 применяется для изготовления деталей и узлов, которым требуются хорошая формуемость, высокая коррозионная стойкость и хорошая свариваемость, либо которые должны обладать как этими свойствами, так и более высокой прочностью по сравнению со сплавами серии 1XXX, например, кухонная посуда, устройства для переработки и хранения пищевых и химических продуктов, резервуары и цистерны для транспортировки жидких продуктов, а также различные сосуды под давлением и трубы, изготовленные из тонколистовой стали.
Корпус банки из цельноалюминиевого сплава 3004 требует использования деталей с более высокой прочностью, чем у сплава 3003; оборудование для производства и хранения химической продукции; детали для обработки тонколистового металла; детали для строительной отрасли; строительные инструменты; различные детали для осветительных приборов
3105 Перегородки для помещений, дефлекторы, панели для мобильных домов, водосточные желоба и трубы, детали из тонколистовой стали, крышки для бутылок, пробки для бутылок и т. п.
Топливные баки самолетов 3А21, масляные каналы, заклепочные проволоки и т. п.; строительные материалы, продукты питания и другое промышленное оборудование и т. п.

Области применения сплавов серии 4

привести пример:

Алюминиевые листы серии 4 относятся к серии с повышенным содержанием кремния. Обычно содержание кремния составляет 4,5–6,01 TP3T. Относятся к строительным материалам. Используются для изготовления механических деталей, в качестве материала для ковки и сварки; обладают низкой температурой плавления и хорошей коррозионной стойкостью. Описание продукта: обладает термостойкостью и износостойкостью.

Области применения

4032 является материалом для ковки и сварки, поскольку добавление кремния (Si) позволяет снизить коэффициент теплового расширения и повысить износостойкость. Кроме того, добавление следовых количеств меди (Cu) и марганца (M) способствует повышению термостойкости, благодаря чему этот материал подходит для изготовления кованых поршней.
Сплав 4043 обладает низкой растворимостью и в основном используется для изготовления сварочных и паяльных электродов. Кроме того, благодаря дисперсии частиц кремния (Si) после анодирования на поверхности этого сплава образуется серая пленка, поэтому он в основном применяется для изготовления наружных панелей зданий.

Области применения сплавов серии 5:

привести пример:

Алюминиевые листы серии 5 относятся к наиболее широко используемым сериям алюминиевых листов из сплавов. Основным элементом является магний, содержание которого составляет от 3 до 5%. Их также можно назвать алюминиево-магниевыми сплавами. Основными характеристиками являются низкая плотность, высокая прочность на разрыв и высокое удлинение. Вес алюминиево-магниевого сплава меньше, чем у других серий при одинаковой площади. Поэтому он часто применяется в авиационной промышленности, например, для изготовления топливных баков самолетов. Он также широко используется в традиционных отраслях промышленности. Технология производства включает непрерывную литьевую прокатку, и этот материал относится к серии горячекатаных алюминиевых листов, поэтому его можно использовать для глубокой термической обработки. Алюминиевые листы серии 5 являются одной из наиболее освоенных серий алюминиевых листов в нашей стране.

Области применения:

Сплав 5005 схож со сплавом 3003 и обладает умеренной прочностью и хорошей коррозионной стойкостью. Используется для изготовления проводников, кухонной посуды, приборных панелей, корпусов и элементов отделки зданий. Анодированная пленка на этом сплаве более блестящая, чем на сплаве 3003, и гармонично сочетается с цветовым оттенком сплава 6063.
Тонколисты 5050 могут использоваться в качестве внутренних панелей холодильников и морозильных камер, автомобильных воздуховодов, нефтепроводов и труб для орошения в сельском хозяйстве; из них также можно изготавливать толстолисты, трубы, прутки, профили, проволоку и т. д.
5052. Данный сплав обладает хорошей формуемостью, коррозионной стойкостью, горючестью, усталостной прочностью и умеренной статической прочностью. Он используется для изготовления топливных баков для самолетов и нефтепроводов, а также металлических деталей для автомобилей и судов, приборов, кронштейнов для уличных фонарей, заклепок, металлоизделий и т. д.
Магниевый сплав 5056, а также заклепки для оболочки кабелей, застежки-молнии, гвозди и т. п., а также проволока с алюминиевым покрытием широко используются при изготовлении крышек для сельскохозяйственных ловушек для насекомых и в других случаях, когда требуется высокая коррозионная стойкость.
Сталь марки 5083 применяется в областях, где требуются высокая коррозионная стойкость, хорошая свариваемость и средняя прочность, например, при изготовлении сварных деталей для судостроения, автомобилестроения и авиастроения; в производстве сосудов под давлением, холодильного оборудования, телевизионных башен, бурового оборудования, а также в транспортных средствах, к которым предъявляются строгие требования по противопожарной безопасности. Кроме того, она используется в транспортном оборудовании, компонентах ракет, бронетехнике и т. д.
Сталь марки 5086 применяется в областях, где требуются высокая коррозионная стойкость, хорошая свариваемость и средняя прочность, таких как судостроение, автомобилестроение, авиастроение, криогенное оборудование, телевизионные вышки, буровое оборудование, транспортное оборудование, детали ракет и палубы и т. д.
5154 Сварные конструкции, резервуары для хранения, сосуды под давлением, судовые конструкции и морские сооружения, транспортные цистерны
Тонколистовая сталь марки 5182 используется для изготовления крышек для банок, панелей кузова автомобилей, панелей управления, усилителей, кронштейнов и других деталей
Сталь марки 5252 используется для изготовления декоративных деталей повышенной прочности, таких как декоративные детали для автомобилей. После анодирования на ней образуется яркая и прозрачная оксидная пленка. 5254 Контейнеры для перекиси водорода и других химических веществ
5356 Сварка электродами и проволокой из алюминиево-магниевого сплава с содержанием магния более 3%
5454 Сварные конструкции, сосуды под давлением, трубопроводы морских объектов
5456 Броневые плиты, высокопрочные сварные конструкции, резервуары для хранения, сосуды под давлением, материалы для судостроения
5457 Полированные и анодированные декоративные детали для автомобилей и другого оборудования 5652 Емкости для хранения перекиси водорода и других химических продуктов
5657 Полированные и анодированные декоративные детали для автомобилей и другого оборудования, однако в любом случае необходимо обеспечить, чтобы материал имел мелкозернистую структуру
5A02: топливные баки и трубопроводы для самолетов, сварочные проволоки, заклепки, элементы конструкции судов
Сварные конструкции средней прочности из сплава 5A03, детали, изготовленные методом холодной штамповки, сварные емкости и сварочная проволока из этого сплава могут использоваться в качестве замены сплава 5A02
5A05 — сварные конструктивные детали, каркас обшивки самолета
5A06 Сварные конструкции, детали, изготовленные методом холодной штамповки, детали, подверженные нагрузкам в сварных вытяжных сосудах, детали обшивки самолетов
Сварные конструкционные детали из стали марки 5А12, пуленепробиваемая палуба.

Области применения сплавов серии 6

привести пример:

Серия 6 содержит два элемента — магний и кремний, — благодаря чему сочетает в себе преимущества серий 4 и 5. Это кованое изделие из алюминия, полученное методом холодной обработки, которое подходит для применения в условиях, требующих высокой коррозионной стойкости и стойкости к окислению. Хорошая обрабатываемость, превосходные характеристики сопряжения поверхностей, простота нанесения покрытий и хорошая технологичность. Может использоваться в низковольтных системах вооружения и авиационных соединениях.

Области применения:

Экструдированные профили и трубы из сплава 6005 используются для изготовления конструкционных элементов, требующих более высокой прочности, чем у сплавов серии 6063, таких как лестницы, телевизионные антенны и т. п.
6009 Кузовные панели
6010 Тонколистовая сталь: кузов автомобиля
6061\6082 Различные промышленные конструкции, требующие определённой прочности, свариваемости и высокой коррозионной стойкости, такие как трубы, прутки, профили для производства грузовых автомобилей, башенных сооружений, судов, трамваев, мебели, механических деталей, прецизионной обработки и т. д. Материал, лист
6063 Строительные профили, ирригационные трубы и экструдированные материалы для автомобилей, подставок, мебели, ограждений и т. д.
6066 Поковки и сварные конструкции из экструдированных материалов
6070 Сварные конструкции повышенной прочности, экструдированные материалы и трубы для автомобильной промышленности
6101 Высокопрочные стержни, электрические проводники и теплоотводящее оборудование для автобусов и т. п.
Марка 6151 используется для штамповой ковки деталей коленчатого вала, деталей машин, а также для производства прокатных колец. Для этого требуются хорошая ковкость, высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость. 6201 — высокопрочные проводящие стержни и проволока
6205 — толстые листы, педали и высокопрочные профили
6262 Резьбовые детали, подвергающиеся высоким нагрузкам, для которых требуется более высокая коррозионная стойкость, чем у сплавов 2011 и 2017 6351 Экструдированные конструкционные детали транспортных средств, транспортные трубопроводы для воды, нефти и т. д.
6463 Профили для строительства и различных бытовых приборов, а также декоративные детали для автомобилей с блестящими поверхностями после анодирования
Детали авиационных двигателей, поковки и штампованные поковки сложной формы, относящиеся к позиции 6A02.

Области применения сплавов серии 7

привести пример:

Серия 7 также относится к авиационным сплавам. Это алюминиево-магниево-цинково-медный сплав. Данный сплав поддается термической обработке. Это сверхпрочный алюминиевый сплав, обладающий хорошей износостойкостью. Алюминиевая пластина 7075 прошла процесс снятия напряжений и не деформируется и не коробится после обработки. Все сверхбольшие и сверхтолстые алюминиевые листы 7075 прошли ультразвуковой контроль, чтобы гарантировать отсутствие пузырей и примесей. Алюминиевый лист 7075 обладает высокой теплопроводностью, что позволяет сократить время формования и повысить эффективность работы. Основной особенностью является высокая твёрдость. 7075 — это алюминиевый сплав, обладающий высокой твёрдостью и высокой прочностью. Широко используется при изготовлении авиационных конструкций и фьючерсов. Он востребован для изготовления конструкционных деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, а также форм, требующих высокой прочности и сильной коррозионной стойкости. В настоящее время мы полагаемся на импорт, а технологии производства в нашей стране всё ещё нуждаются в совершенствовании.

Области применения:

7005 — экструдированные материалы, используемые для изготовления сварных конструкций, требующих как высокой прочности, так и высокой вязкости разрушения, таких как рамы, стержни, кузова транспортных средств, крупные теплообменники, а также детали, которые после сварки не поддаются термообработке в виде твердого раствора. Кроме того, этот материал может использоваться для изготовления спортивного инвентаря, такого как теннисные ракетки и биты для софтбола.

7039 Контейнеры для замораживания, криогенное оборудование и ящики для хранения, противопожарное оборудование под давлением, военное оборудование, броневые плиты и ракетные устройства.
Сплав 7049 используется для ковки деталей, требующих такой же статической прочности, как и у сплава 7079-T6, но при этом обладающих высокой стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением, например, гидравлических цилиндров шасси и профилей для изготовления деталей самолетов и ракет. Усталостные характеристики деталей примерно равны характеристикам сплава 7075-T6, тогда как вязкость несколько выше.

7050 — листы средней и большой толщины, профили, свободные и штампованные поделки для изготовления конструкционных деталей самолетов. К сплавам, используемым при производстве таких деталей, предъявляются высокие требования: высокая стойкость к отслоению коррозии, коррозионному растрескиванию под напряжением, вязкость разрушения и усталостная прочность.
Алюминиевая фольга для кондиционеров из сплава 7072 и сверхтонкая лента: 2219, 3003, 3004, 5050, 5052, 5154, 6061, 7075, 7475, 7178 — покрытие для листов и труб из этих сплавов.
Сплав 7075 используется для изготовления авиационных конструкций, деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, а также форм, для которых требуются высокая прочность и коррозионная стойкость.

Марка 7175 используется для ковки высокопрочных конструкций для самолетов. Марка 7178 применяется для изготовления деталей, требующих высокого предела текучести при сжатии, для аэрокосмических аппаратов.

7475 Алюминиевые и неалюминиевые облицовочные листы для фюзеляжа, каркасов крыльев, ребер и т. п. Прочие детали, требующие как высокой прочности, так и высокой вязкости разрушения.

7A04 Обшивка самолетов, винты и несущие элементы, такие как лонжероны, переборки, ребра крыла, шасси и т. д.

Связанные публикации:

Фильтрующий агент на основе алюминиевых сплавов Что такое алюминий? Как получают алюминиевые сплавы? Компания «Aluminium Flux to Purdue to Research» разработала технологию, позволяющую повысить прочность и пластичность алюминиевых сплавов Производители пенопластовых фильтров из алюминия 7075 Различия между алюминиевыми сплавами 6061 и 6063 Устройство для блокировки алюминиевого водяного шлака Стоимость керамических фильтров из алюминия и алюминиевых сплавов Применение процесса вибрационного формования алюминиево-кремниевых сплавов Дегазация алюминиевых сплавов Заявка на поставку флюса для рафинирования Применение керамических пенофильтров в алюминиевой промышленности Китая Установка для ротационной дегазации и флюсования алюминиевых сплавов Особенности применения покрытий из нитрида бора в различных областях Дегазация алюминиевых сплавов