Области применения алюминий: Применение алюминия | Металлургический портал MetalSpace.ru

Алюминий: сфера применения

Одним из самых популярных металлов и наиболее часто применяемым в быту, строительстве, ремонте, медицине и других сферах является алюминий. Это легкий и пластичный материал, распространенное химическое соединение, которое содержится в земной коре.

Алюминий имеет ряд преимуществ:

1. Устойчив к коррозии.
2. Подвержен штамповке.
3. В своих соединениях не токсичен, не выделяет вредных веществ, экологически безопасен.
4. Обладает электропроводимостью.
5. Не теряет своих свойств и не портится при резких перепадах температуры.
6. При взаимодействии с воздухом на поверхности алюминия образуется твердая пленка, которая замедляет процесс естественного старения.

Почти все знают, что алюминий используется в авиастроении, однако мало кто знает, что он также используется и в автомобилестроении, и в медицине в качестве составляющих лекарств, и в пищевой промышленности (распространенная добавка Е-137, используемая как краситель, который придает продуктам серебристый оттенок).

Каждый конкретный сплав или соединение алюминия подвергается буквенно-цифровой классификации. Это упрощает процесс сортировки и помогает использовать каждое соединение согласно своему назначению.

Области применения оксидов и гидроксидов алюминия

Оксид и гидроксид алюминия – наиболее распространенные соединения этого металла. В природе они имеются только в виде минералов – корунды, бокситы, нефелины.

1. Ювелирная сфера. Корунды, незамутненные и чистые – это известные во всем мире драгоценности – рубины и сапфиры.
2. В химической промышленности эти соединения служат адсорбентом, также используются в производстве керамической посуды: котелки, ковши, чашки, кастрюли обладают повышенной жаропрочностью именно благодаря алюминию. Оксид алюминия применяется и для производства катализаторов. Кроме того, его иногда добавляют в бетон – для лучшего затвердевания, в стекло – для жаропрочности материала.
3. Гидроксид алюминия активно используется в медицине (разнообразные лекарства, вакцины от гепатитов «А» и «В») – во внимание фармацевтов попадают его свойства поглощать кислоту и каталитически воздействовать на иммунитет человека. Это соединение быстро выводит фосфаты из организма, что позволяет эффективно лечить почечную недостаточность.
4. Косметическая сфера. Так как соединения алюминия экологически чистые, абсолютно безопасны для окружающей среды, здоровья и жизни человека, то его часто добавляют в шампуни, солнцезащитные и увлажняющие крема для лица и тела, зубную пасту, мыло, косметические маски и лосьоны, тоники, пенки и антиперсперанты.

Области применения хлоридов и сульфатов алюминия

Хлорид алюминия не встречается в чистом виде, его получают искусственным путем из бокситов и каолинов. Больше всего его используют в нефтеперерабатывающей промышленности.

Сульфаты алюминия активно применяются в косметической сфере – в качестве добавки к косметическим средствам (например, антиперсперантам), и текстильной – в качестве красителя тканей, промышленности. Кроме того, соединение можно использовать как защиту от насекомых – комаров, мух, мелких мошек.

Сульфаты алюминия способы и обезболить место укуса. Тем не менее, это соединение небезвредно для человека, при длительном контакте (если вдохнуть или проглотить его) возможно серьезное отравление. 

Области применения сплавов алюминия с другими металлами

Наибольшее распространение сплавы алюминия получили в авиастроении – из сплавов алюминия, цинка и магния производят прочные материалы для обшивки корпусов самолетов.

Алюминиевый профиль активно используется в строительных и ремонтных работах (укладка гипсокартона и пр.).

Итак, алюминиевые соединения и сплав сегодня востребованы во многих сферах. Алюминий, цена на который полностью соответствует его характеристикам, можно приобрести в нашей компании на сайте или по телефону. В каталоге представлены алюминиевые профили различных типов.

Также рекомендуем прочитать:

Квадратные и круглые трубы в мебельном производстве.

Алюминий профиль в строительстве

Что важно для выбора карнизов для штор?

Машиностроение – Алюминиевая Ассоциация

Благодаря легкости, долговечности, устойчивости к коррозии и температурным воздействиям, алюминий является самым востребованным цветным металлом в машиностроении.

 

В основном в машиностроении применяются изделия алюминиевого проката, литья и экструзии, которые используются для изготовления силовых элементов конструкций, деталей машин и различных механизмов.

 

Железнодорожный транспорт

Алюминиевый вагон на треть легче стального. Его более высокая стоимость окупается за два первых года эксплуатации за счет перевозки большего объема грузов. При этом в отличие от стали алюминий не подвержен коррозии, поэтому алюминиевые вагоны долговечны и за 40 лет использования теряют не более 10% своей стоимости.

Сегодня алюминиевые вагоны используются для перевозки угля, руд, минералов и кислот. Алюминий также применяется в производстве высокоскоростных поездов дальнего следования. За счет легкости он позволяет снизить вес поезда и уменьшить замедляющий движение прогиб рельсов. Цельносварные корпуса первого российского поезда «Сапсан» и электропоезда «Ласточка» выполнены из алюминиевых сплавов.

Судостроение

Корпуса современных морских судов производятся с использованием целого ряда алюминиевых сплавов, благодаря чему обладают высокой коррозионной стойкостью как в пресной, так и в морской воде. Важнейшим качеством судового алюминия является также хорошая свариваемость.

Востребованные в производстве судов алюминиево-магниевые сплавы по сравнению со сталью в сто раз медленнее корродируют. Кроме того, в судостроении высоко ценятся прочностные характеристики алюминия. Цельносваренный алюминий пластичен и даже при сильном ударе не пробивается насквозь.

Спортивные суда почти полностью — от корпуса до надстроек — производятся из алюминия, что делает их легкими и быстроходными. Корпуса судов повышенной грузоподъемности в основном выпускаются из стали, но их надстройки и другое вспомогательное оборудования производятся из алюминия, что позволяет снизить общий вес судна и увеличить его грузоподъемность.

Другие области применения

Алюминий также активно используется в военной промышленности, в том числе для производства бронированной техники, артиллерийских установок, ракет и зажигательных веществ. Алюминий высокой чистоты находит широкое применение в таких областях техники, как ядерная энергетика, полупроводниковая электроника и радиолокация. В нефтяной, газовой и химической отраслях хорошо зарекомендовали себя содержащие алюминий емкости для хранения агрессивных жидкостей. Алюминиевые сплавы также используются в строительстве трубопроводов и в производстве бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб для нефтедобычи. За счет низкого веса, а также устойчивости к холоду и воздействию сероводорода алюминиевые трубы позволяют снизить затраты на строительство и эксплуатацию скважин.

Применение алюминия в промышленности | Стальной прокат в Одинцово – Стальной прокат в Одинцово

Широкое применение алюминия в промышленности обусловлено полезными свойствами этого металла. Алюминий — это элемент, обладающий значительной электропроводностью и устойчивостью к коррозии. Материал легко поддается механической обработке, литью и формовке. Алюминий используется в машиностроительной сфере, а также в авиакосмической и судостроительной отрасли.

Авиакосмическая промышленность

Сплавы алюминия применяются для изготовления обшивки и конструкционных элементов летательных аппаратов.

Для производства сварных фюзеляжей военных и гражданских самолетов применяется состав 1420, включающий следующие основные компоненты:

• алюминий;
• магний;
• марганец.

Алюминий отличается значительной удельной прочностью и пластичностью. Составы используют для изготовления носовых панелей ракет, а также топливных баков. Сплав марки 1460 считается перспективным материалом для изготовления емкостей, в которых хранится криогенное топливо (сжатый кислород, сжиженный газ и др. ).

Судостроительная сфера

Алюминий применяют при производстве судового оборудования, палубных сооружений, а также корпусов военных и гражданских судов. Использование алюминия снижает общую массу судна на 50 % и улучшает ТТХ кораблей (скорость, грузоподъемность и др.). Оборудование для морского флота изготавливают из составов АМгЗ, АМг61, АМц и Д16. Состав АМг5 применяется при штамповке обшивочных листов для рыболовецких баркасов.

Нефтехимическая отрасль

Сплавы алюминия применяются при производстве бурильного оборудования, компрессорных установок и труб разного диаметра. Также легкий металл используется для изготовления резервуаров, предназначенных для хранения нефтепродуктов. Алюминиевый состав АМг2 применяется при производстве конденсаторов и холодильной техники, которая установлена на НПЗ.

Автомобильная промышленность

Цветной металл идет на изготовление бамперов, радиаторов и навесных деталей транспортных средств. Алюминиевые сплавы используются при производстве обшивки для полуприцепов. Составы марки 2014 и 6061 используются для создания рамных конструкций и балок для тяжелых грузовиков. Магналиевые сплавы — это сырье для изготовления автоцистерн, в которых перевозят агрессивные жидкости.

Сферы применения алюминия

Мы отправляем его в воздух и запускаем в космос, ставим на плиту, строим из него здания, изготавливаем шины, мажем на кожу и лечим им язву… Вы еще не поняли? Речь идет об алюминии.

Попробуйте перечислить все области применения алюминия и обязательно ошибетесь. Скорее всего о существовании многих из них вы даже не подозреваете. Все знают, что алюминий — материал авиастроителей. Но как насчет автомобилестроения или, скажем. медицины? Знаете ли вы, что алюминий является пищевой добавкой Е-137, которая обычно используется как краситель, придающий продуктам серебристый оттенок?

Алюминий — элемент, который с легкостью образует устойчивые соединения с любыми металлами, кислородом, водородом, хлором и многими другими веществами. В результате подобных химических и физических воздействий получаются диаметрально разные по своим свойствам сплавы и соединения.

 

Использование оксидов и гидроксидов алюминия

 

Сферы применения алюминия настолько обширны, что для ограждения товаропроизводителей, конструкторов и инженеров от непреднамеренных ошибок, в нашей стране применение маркировки сплавов алюминия — стало обязательным. Каждому сплаву или соединению присваивается свое буквенно-цифровое обозначение, которое в дальнейшем позволяет быстро отсортировать их и направить для дальнейшей обработки.

Наиболее распространенные природные соединения алюминия — его оксид и гидроксид. в природе они существуют исключительно в виде минералов — корундов, бокситов, нефелинов, пр. — и в качестве глинозема. Применение алюминия и его соединений связано с ювелирной, косметологической, медицинской сферами, химической промышленностью и строительством.

 

 

Цветные, «чистые» (не мутные) корунды — это известные всем нам драгоценности — рубины и сапфиры. Однако по своей сути они — не что иное, как самый обычный оксид алюминия. Помимо ювелирной сферы, применение оксида алюминия распространяется на хим.промышленность, где он обычно выступает адсорбентом, а также на производство керамической посуды. Керамические котелки, горшочки, чашки обладают замечательными жаропрочными свойствами именно благодаря содержащемуся в них алюминию. Свое применение окись алюминия нашла и как материал для изготовления катализаторов. Нередко оксиды алюминия добавляют в бетон для его лучшего затвердевания, а стекло, в которое добавили алюминий, становится жаропрочным.

Перечень областей применения гидроксида алюминия выглядит еще более внушительно. Благодаря способности поглощать кислоту и оказывать каталитическое действие на иммунитет человека, гидроксид алюминия используется при изготовлении лекарств и вакцин от гепатитов типа «А» и «В» и столбнячной инфекции. Им также лечат почечную недостаточность, обусловленную наличием большого числа фосфатов в организме. Попадая в организм, гидроксид алюминия вступает в реакцию с фосфатами и образует неразрывные с ними связи, а затем естественным путем выводится из организма.

Гидроксид, в виду его отличной растворимости и не токсичности, нередко добавляют в пасту для чистки зубов, шампунь, мыло, примешивают к солнцезащитным средствам, питательным и увлажняющим кремам для лица и тела, антиперсперантам, тоникам, очищающим лосьонам, пенкам и пр. Если необходимо равномерно и стойко окрасить ткань, то в краситель добавляют немного гидроксида алюминия и цвет буквально «втравляется» в поверхность материи.

 

Применение хлоридов и судьфатов алюминия

 

Крайне важными соединениями алюминия являются также хлориды и сульфаты. Хлорид алюминия в естественном состоянии не встречается, однако его довольно просто получить промышленным путем из бокситов и каолинов. Применение хлорида алюминия ввиде катализатора довольно однобоко, но практически бесценно для нефтеперерабатывающей отрасли.

 

 

Алюминиевые сульфаты существуют в естественном состоянии в качестве минералов вулканических пород и известны своей способностью к абсорбации воды из воздуха. Применение сернокислого алюминия распространяется на косметическую и текстильную промышленность. В первой, он выступает в качестве добавки в антиперсперанды, во второй — в виде красителя. Интересно применение сульфата алюминия в составе реппелентов от насекомых. Сульфаты не только отпугивают комаров, мух и мошек, но и обезболивают место укуса. Однако несмотря на ощутимую пользу, сульфаты алюминия неоднозначно действуют на здоровье людей. Если вдохнуть или проглотить сульфат алюминия, можно получить серьезное отравление.

 

 

Алюминиевые сплавы — основные области применения

 

Искусственно полученные соединения алюминия с металлами (сплавы), в отличие от естественных образований, могут иметь такие свойства, какие пожелает сам производитель — достаточно изменить состав и количество легирующих элементов. На сегодняшний день существуют практически безграничные возможности для получения сплавов алюминия и их применения.

Самая известная отрасль использования алюминиевых сплавов — авиастроение. Самолеты практически полностью изготовлены из алюминиевых сплавов. Сплавы цинка, магния и алюминия дают небывалую прочность, используемую в обшивке самолетов и изготовлении деталей конструкции.

 

 

 

Аналогично используются алюминиевые сплавы и в строении кораблей, подводных лодок и мелкого речного транспорта. Здесь из алюминия наиболее выгодно делать надстроечные конструкции, они более чем в половину снижают вес судна, при этом не ухудшая их надежности.

Подобно самолетам и кораблям, автомобили с каждым годом все больше и больше становятся «алюминиевыми». Алюминий применяется не только в деталях кузова, теперь это еще и рамы, балки, стойки и панели кабины. Благодаря химической инертности алюминиевых сплавов, низкой подверженности коррозии и теплоизоляционным свойствам из сплавов алюминия изготавливают цистерны для перевозок жидких продуктов.

 

 

Широко известно применение алюминия в промышленности. Нефте- и газодобыча не были бы такими как сейчас, если бы не чрезвычайно коррозионстойкие, химически инертные трубопроводы из алюминиевых сплавов. Буры, сделанные из алюминия, весят в несколько раз меньше, а значит легко перевозятся и монтируются. И это не говря уже о разного рода, резервуарах, котлах и прочих емкостях…

Из алюминия и его сплавов производят кастрюли, сковороды, противни, половники и прочую домашнюю утварь. Алюминиевая посуда отлично проводит тепло, очень быстро нагревается, при этом легко чистится, не вредит здоровью и продуктам. На алюминиевой фольге мы запекаем мясо в духовке и выпекаем пироги, в алюминий упакованы масла и маргарины, сыры, шоколад и конфеты.

 

 

Крайне важная и перспективная область — применение алюминия в медицине. Помимо тех областей использования (вакцины, почечные лекарства, адсорбенты), о которых говорилось ранее, следует также упомянуть использование алюминия в лекарствах от язвы и изжоги.

Из всего вышесказанного можно сделать один вывод — марки алюминия и их применение слишком многообразны, чтобы посвящать им одну небольшую статью. Об алюминии лучше писать книги, ведь не зря же его называют «металлом будущего».

 

 

Применение алюминия в промышленности

Алюминий – уникальный по физико-химическим параметрам материал, с небольшой плотностью, относительно малым весом, отличными антикоррозионными свойствами, высокой электро и теплопроводностью.

Алюминий хорошо поддаётся обработке давлением в холодном состоянии.

Особенно широкое распространение получили сплавы алюминия. Основная причина этого в том, что чистый алюминий обладает недостаточной механической прочностью для решения большинства технических задач. Путём введения легирующих элементов в алюминиевый сплав, прокат на выходе приобретает новые положительные свойства. Значительно увеличивается прочность, твердость, жаростойкость алюминиевого сплава, снижается электропроводность и коррозионная стойкость.

В силу своих отличных свойств, алюминий и его сплавы нашли широкое применение во многих отраслях промышленности:

• авиастроении
• автопроме
• машиностроении
• электротехнической промышленности
• приборостроении
• строительстве
• химической промышленности
• производстве товаров народного потребления

В авиастроении алюминиевые сплавы благодаря своей легкости и прочности стали главным материалом используемым в производстве. Из сплавов алюминия производят авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач, насосы и другие детали.

В электротехнике серебристо-белый металл и его сплавы широко применяют в производстве кабельно-проводниковой продукции, конденсаторов, выпрямителей переменного тока.

В приборостроении алюминий используют для изготовления фото- и киноаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, разнообразных контрольно- измерительных приборов.

Алюминий благодаря его высокой коррозионной стойкости и не токсичности нашел широкое применение при изготовлении оборудования для производства и хранения концентрированной азотной кислоты, пероксида водорода, органических веществ и пищевых продуктов.
Фольга из алюминия — широко распространённый упаковочный материал. Из алюминия изготавливают тару для консервирования и хранения продуктов сельского хозяйства, а также используют для строительства зернохранилищ и других быстровозводимых сооружений, используемых на селе.
Алюминиевые сплавы применяются в военной промышленности при производстве авиации, артиллерии, танков, ракет и взрывчатых веществ.
Чистый алюминий, с минимальным содержанием сторонних примесей активно используют в ядерной энергетике, полупроводниковой электронике, радиолокации.

Алюминиевое напыление широко используют в качестве антикоррозионного покрытия для защиты металла от воздействия разнообразных химических веществ и атмосферной коррозии.

Высокую отражающую способность алюминия используют при производстве нагревательных, осветительных рефлекторов и зеркал

Алюминий применяют в металлургии в качестве восстановителя при получении таких металлов как хром, кальций, марганец. Алюминий используют для раскисления стали и сварки стальных элементов.

В гражданском строительстве сплавы алюминия используют для создания каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и др. За рубежом, а в частности в Канаде, доля алюминия в этой отрасли составляет ≈ 30 % от общего потребления, в Соединённых Штатах — более 20 %.

Резюмируя вышесказанное можно с уверенностью сказать, что алюминий и его сплавы прочно удерживают лидирующее место среди цветных металлов по масштабам использования их в производстве и промышленности.

Литейные алюминиевые сплавы: свойства и область применения

Запросить цену

Задать вопрос

ООО «Орион-Спецсплав-Гатчина» предлагает предприятиям и торговым компаниям алюминиевые сплавы. У нас вы найдёте широкий ассортимент марок разной технической сложности. Качество реализуемой продукции подтверждается сертификатами аттестованной лаборатории. Мы гарантируем быструю обработку заявок и заинтересованы в налаживании долгосрочных партнёрских связей. Собственное производство исключает посреднические схемы и переплаты.

Основные характеристики алюминиевых сплавов

Алюминий — известнейший элемент, обладающий малой плотностью (2,7 г/см³) и низкой температурой плавления (около 660 °С). Такое свойство, как высокая пластичность, существенно облегчает прокатку, ковку, волочение и другую обработку этого металла. Кроме того, он характеризуется хорошей электро- и теплопроводностью.

Литейные алюминиевые сплавы отливаются в индукционных печах по специальным технологиям. В качестве исходного материала может выступать не только первичное, но и вторичное сырьё, например, стружка. В последнем случае лом проходит тщательную предварительную подготовку с целью очищения его от грязи, масла и других инородных включений.

Литейные и деформируемые алюминиевые сплавы имеют следующие свойства:

• коррозионную стойкость;
• малую линейную усадку;
• способность к максимальному заполнению ёмкости формы;
• высокую устойчивость к появлению трещин, раковин, газовых пористых пустот и прочих дефектов;
• хорошую жидкотекучесть, позволяющую создавать сложные по конфигурации заготовки.

Для промышленных нужд алюминиевые сплавы поставляются в чушках и отливках. Конкретные свойства материала зависят от вида используемых добавок и их процентного содержания в основной массе.

Сфера применения литейных алюминиевых сплавов

В чистом виде алюминий используется крайне редко ввиду его незначительной плотности (порядка 50–80 МН/м²) и малой твёрдости (20–30 по Бринеллю, НВ). Соединение Al с другими компонентами позволяет придать материалу массу полезных физических и механических свойств.

Сегодня алюминиевые литейные сплавы широко применяются в таких областях промышленности, как:

• машиностроение;
• авиационная и космическая отрасли;
• металлургия;
• судостроение;
• химическая и электротехническая сферы.

Изделия, изготовленные из алюминиевых сплавов, встречаются повсеместно. Это и посуда, и упаковка, и стройматериалы, и высоковольтные линии электропередач, и декоративные детали автомобилей.

Мы предлагаем максимальные возможности выбора с учётом технической оснащённости вашего производства. Реализуемые алюминиевые сплавы соответствуют отечественным (ГОСТ 1583-93) и международным (DIN EN 1706) стандартам. Ознакомиться с марками продукции можно посредством таблиц, размещённых ниже.

Литейные и деформируемые алюминиевые сплавы по DIN EN1706

 

Обозначение сплава на основе химических символов EN AC- :	Цифровое обозначение сплава EN AC- :	Al	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Ni	Zn	Pb	Sn	Ti	каждый	всего
Al Cu4 Mg Ti	21000	Ост.	0,20 (0,15)	0,35 (0,30)	4,2-5,0	0.10	0,15-0,35 (0,20-0,35)		0.05	0.10	0.05	0.05	0,15-0,30 (0,15-0,25)	0.03	0.10
Al Cu4 Ti	21100	Ост.	0,18 (0,15)	0,19 (0,15)	4,2-5,2	0.55				0.07			0,15-0,30 (0,15-0,25)	0.03	0.10
Al Si2 Mg Ti	41000	Ост.	1,6-2,4	0,60 (0,50)	0,10 (0,08)	0,30-0,50	0,45-0,65 (0,50-0,65)		0.05	0. 10	0.05	0.05	0,05-0,20 (0,07-0,15)	0.05	0.15
Al Si7 Mg	42000	Ост.	6,5-7,5	0,55 (0,45)	0,20 (0,15)	0.35	0,20-0,65 (0,25-0,65)		0.15	0.15	0.15	0.05	0,05-0,25 (0,05-0,20)	0.05	0.15
Al Si7 Mg0,3	42100	Ост.	6,5-7,5	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0,25-0,45 (0,30-0,45)			0.07			0,08-0,25 (0,10-0,18)	0.03	0.10
Al Si7 Mg0,6	42200	Ост.	6,5-7,5	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0,45-0,70 (0,50-0,70)			0.07			0,08-0,25 (0,10-0,18)	0.03	0.10
Al Si10 Mg (A)	43000	Ост.	9,0-11,0	0,55 (0,40)	0,05 (0,03)	0.45	0,25-0,45 (0,30-0,45)		0.05	0.10	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si10 Mg (B)	43100	Ост.	9,0-11,0	0,55 (0,40)	0,10 (0,08)	0.45	0,20-0,45 (0,25-0,45)		0.05	0.10	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si10 Mg (Cu)	43200	Ост.	9,0-11,0	0,65 (0,55)	0,35 (0,30)	0.55	0,20-0,45 (0,25-0,45)		0.15	0.35	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si9 Mg	43300	Ост.	9,0-10,0	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0,25-0,45 (0,30-0,45)			0.07			0.15	0.03	0.10
Al Si10 Mg (Fe)	43400	Ост.	9,0-11,0	1,0 (0,45-0,90)	0,10 (0,08)	0.55	0,20-0,50 (0,25-0,50)		0.15	0.15	0.15	0.05	0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Si11	44000	Ост.	10,0-11,8	0,19 (0,15)	0,05 (0,03)	0.10	0.45			0.07			0.15	0.03	0.10
Al Si12 (B)	44100	Ост.	10,5-13,5	0,65 (0,55)	0,15 (0,10)	0.55	0.10		0.10	0.15	0.10		0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Si12 (A)	44200	Ост.	10,5-13,5	0,55 (0,40)	0,05 (0,03)	0.35				0.10			0.15	0.05	0.15
Al Si12 (Fe)	44300	Ост.	10,5-13,5	1,0 (0,45-0,90)	0,10 (0,08)	0.55				0.15			0.15	0.05	0.25
Al Si9	44400	Ост.	8,0-11,0	0,65 (0,55)	0,10 (0,08)	0.50	0.10		0.05	0.15	0.05	0.05	0.15	0.05	0.15
Al Si6 Cu4	45000	Ост.	5,0-7,0	1,00 (0,90)	3,0-5,0	0,20-0,65	0.55	0.15	0.45	2.00	0.30	0.15	0,25 (0,20)	0.05	0.35
Al Si5 Cu3 Mg	45100	Ост.	4,5-6,0	0,60 (0,50)	2,6-3,6	0.55	0,15-0,45 (0,20-0,45)		0.10	0.20	0.10	0.05	0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Si5 Cu3 Mn	45200	Ост.	4,5-6,0	0,80 (0,70)	2,5-4,0	0,20-0,55	0.40		0.30	0.55	0.20	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.25
Al Si5 Cu1 Mg	45300	Ост.	4,5-5,5	0,65 (0,55)	1,0-1,5	0.55	0,40-0,65 (0,35-0,65)		0.25	0.15	0.15	0.05	0,05-0,20 (0,05-0,25)	0.05	0.15
Al Si5 Cu3	45400	Ост.	4,5-6,0	0,60 (0,50)	2,6-3,6	0.55	0.05		0.10	0.20	0.10	0.05	0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Si9 Cu3 (Fe)	46000	Ост.	8,0-11,0	1,30 (0,60-1,10)	2,0-4,0	0.55	0,05-0,55 (0,15-0,55)	0.15	0.55	jaan.20	0.35	0.25	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si11 Cu2 (Fe)	46100	Ост.	10,0-12,0	1,10 (0,45-1,0)	1,5-2,5	0.55	0.30	0.15	0.45	jaan.70	0.25	0.25	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si8 Cu3	46200	Ост.	7,5-9,5	0,80 (0,70)	2,0-3,5	0,15-0,65	0,05-0,55 (0,15-0,55)		0.35	jaan.20	0.25	0.15	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si7 Cu3 Mg	46300	Ост.	6,5-8,0	0,80 (0,70)	3,0-4,0	0,20-0,65	0,30-0,60 (0,35-0,60)		0.30	0.65	0.15	0.10	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si9 Cu1 Mg	46400	Ост.	8,3-9,7	0,80 (0,70)	0,8-1,3	0,15-0,55	0,25-0,65 (0,30-0,65)		0.20	0.80	0.10	0.10	0,10-0,20 (0,10-0,18)	0.05	0.25
Al Si9 Cu3 (Fe) (Zn)	46500	Ост.	8,0-11,0	1,30 (0,60-1,20)	2,0-4,0	0.55	0,05-0,55 (0,15-0,55)	0.15	0.55	3.00	0.35	0.25	0,25 (0,20)	0.05	0.25
Al Si7 Cu2	46600	Ост.	6,0-8,0	0,80 (0,70)	1,5-2,5	0,15-0,65	0.35		0.35	1.00	0.25	0.15	0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Si12 (Cu)	47000	Ост.	10,5-13,5	0,80 (0,70)	1,00 (0,90)	0,05-0,55	0.35	0.10	0.30	0.55	0.20	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.25
Al Si12 Cu1 (Fe)	47100	Ост.	10,5-13,5	1,30 (0,60-1,10)	0,7-1,2	0.55	0.35	0.10	0.30	0.55	0.20	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.25
Al Si12 Cu Ni Mg	48000	Ост.	10,5-13,5	0,70 (0,60)	0,8-1,5	0.35	0,8-1,5 (0,9-1,5)		0,7-1,3	0.35			0,25 (0,20)	0.05	0.15
Al Mg3 (B)	51000	Ост.	0,55 (0,45)	0,55 (0,45)	0,10 (0,08)	0.45	2,5-3,5 (2,7-3,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg3 (A)	51100	Ост.	0,55 (0,45)	0,55 (0,40)	0,05 (0,03)	0.45	2,5-3,5 (2,7-3,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg9	51200	Ост.	veebr.50	1,00 (0,45-0,90)	0,10 (0,08)	0.55	8,0-10,5 (6,5-8,5)		0.10	0.25	0.10	0.10	0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg5	51300	Ост.	0,55 (0,35)	0,55 (0,45)	0,10 (0,05)	0.45	4,5-6,5 (4,8-6,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Mg5 (Si)	51400	Ост.	1,50 (1,30)	0,55 (0,45)	0,05 (0,03)	0.45	4,5-6,5 (4,8-6,5)			0.10			0,20 (0,15)	0.05	0.15
Al Zn5 Mg	71000	Ост.	0,30 (0,25)	0,80 (0,70	0,15-0,35	0.40	0,4-0,7 (0,45-0,7)	0,15 -0,60	0.05	4,5-6,0	0.05	0.05	0,10-0,25 (0,12-0,20)	0.05	0.15

 
 

Литейные и деформируемые алюминивые сплавы по ГОСТ 4784-74 и ГОСТ 1583-93

 

 

Цифровое обозначение сплава

Al

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Cr

Ni

Zn

Pb

Sn

Ti

каждый

всегo

ГОСТ 4784-74	ММ	Ост.	0.20	0,2-0,5	1,0-1,4	0.10	0.60	1.0	—	0.10	—	—	—			0.05	0.20
ГОСТ 4784-74	АMц	Ост.	0.10	0.20	1,0-1,6	0.10	0.70	0.60	—	0.20	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМцС	Ост.	0.10	0.05	1,0-1,4	0.10	0,25-0,45	0,15-0,35	—	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д12	Ост.	0.10	0,8-1,3	1,0-1,5	0.10	0.70	0.70	—	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг1	Ост.	0.10	0,7-1,6	0.20	—	0.10	0.10	—	—	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг2	Ост.	0.10	1,8-2,6	0,2-0,6	0.20	0.40	0.40	—	0.10	0.05	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг3С	Ост.	0.10	2,7-3,6	0,0-0,6	0.20	0.50	0.50	—	0.20	0.25	—	0,000- 0,005			0.05	0.15
ГОСТ 4784-74	АМг3	Ост.	0.10	3,2-3,8	0,3-0,6	0.20	0.50	0,5-0,8	—	0.10	0.05	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг4	Ост.	0.10	3,8-4,5	0,5-0,8	0.20	0.40	0.40	—	0,02-0,1	0,05-0,25	—	0,0002- 0,005			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг4,5	Ост.	0.10	4,0-4,9	0,4-1,0	0.20	0.40	0.40	—	0.20	0,05-0,25	—	0,000- 0,005			0.05	0.15
ГОСТ 4784-74	АМг5	Ост.	0.10	4,8-5,8	0,3-0,8	0.20	0.50	0.50	—	0,02-0,1	—	—	0,0002- 0,005			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АМг6	Ост.	0.10	5,8-6,8	0,5-0,8	0.20	0.40	0.40	—	0,02-0,1	—	—	0,0002- 0,005			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АД31	Ост.	0.10	0,4-0,9	0.10	0.20	0.50	0,3-0,7	—	0.15	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АД33	Ост.	0,15-0,4	0,8-1,2	0.15	0.25	0.70	0,4-0,8	—	0.15	0,15-0,35	—	—			0.05	0.15
ГОСТ 4784-74	АД35	Ост.	0.10	0,8-1,4	0,5-0,9	0.20	0.50	0,8-1,2	—	0.15	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АВ	Ост.	0,1-0,5	0,45-0,9	0,15-0,35	0.20	0.50	0,5-1,2	—	0.15	0.25	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д1	Ост.	3,8-4,8	0,4-0,8	0,4-0,8	0.30	0.70	0.70	0.10	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д16	Ост.	3,8-4,9	1,2-1,8	0,3-0,9	0.30	0.50	0.50	0.10	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	В65	Ост.	3,9-4,5	0,15-0,3	0,3-0,5	0.10	0.20	0.25	—	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Д18	Ост.	2,2-3,0	0,2-0,5	0.20	0.10	0.50	0.50	—	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК6	Ост.	1,8-2,6	0,4-0,8	0,4-0,8	0.30	0.70	0,7-1,2	0.10	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК8	Ост.	3,9-4,8	0,4-0,8	0,4-1,0	0.30	0.70	0,6-1,2	0.10	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК4	Ост.	1,9-2,5	1,4-1,8	0.20	0.30	0,8-1,3	0,5-1,2	0,8-1,3	0.10	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	АК4-1	Ост.	1,9-2,7	1,2-1,8	0.20	0.30	0,8-1,4	0.35	0,8-1,4	0,02-0,1	0.10	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	В95	Ост.	1,4-2,0	1,8-2,8	0,2-0,6	5,0-7,0	0.50	0.50	0.10	0.05	0,1-0,25	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 4784-74	Ацпл	Ост.	—	—	0.03	0,9-1,3	0.30	0.30	—	0.15	—	—	—			0.05	0.10
ГОСТ 1583-93	АК12	Ост.	0.60	0.10	0.50	0.30	0.70	10,0-13,0	—	0.10	—	0.1	—	—	—	0.02	2.1
ГОСТ 1583-93	АК12пч	Ост.	0.02	Ca 0,08	0.08	0.06	0.35	10,0-13,0	—	0.08	—	—	—	—	—	0.02	—
ГОСТ 1583-93	АК12оч	Ост.	0.02	Ca 0,04	0.03	0.04	0.20	10,0-13,0	—	0.03	—	—	—	—	—	0.02	—
ГОСТ 1583-93	АК12М2	Ост.	1,8-2,5	0.20	0.50	0.80	0,6-0,9	11,0-13,0	0.3	0.20	—	—	—	0.15	0.10	0.02	2.1
ГОСТ 1583-93	АК12 ММгН	Ост.	0,8-1,5	0,85-1,35	0.20	0.20	0.60	11,0-13,0	0,8-1,3	0.20	0.20	—	—	0.05	0.01	0.02	1.0
ГОСТ 1583-93	АК9	Ост.	1.0	0,25-0,45	0,2-0,5	0.50	0.80	8,0-11,0	0.3	—	—	—	—	—	—	0.02	2.4
ГОСТ 1583-93	АК9пч	Ост.	0.10	0,25-0,35	0,2-0,35	0.30	0.30	9,0-10,5	B 0,10	0,08-0,15	—	0.15	0.10	0.03	0.01	0.02	0.60
ГОСТ 1583-93	АК8М3	Ост.	2,0-4,5	0.45	0.50	1.2	1.3	7,5-10,0	0.5	—	—	—	—	Pb+Sn 0,30	—	0.02	4.1
ГОСТ 1583-93	АК7пч	Ост.	0.10	0,25-0,45	0.10	0.20	0.40	7,0-8,0	B 0,10	0.08	—	0.15	0.10	0.03	0.01	0.02	0.70
ГОСТ 4784-97	АД31	Ост.	0.10	0,45-0,9	0.10	0.20	0.50	0,2-0,6	—	0.15	0.10	—	—	—	—	0.05	0.15

Сварка алюминия — VACOM

 VACOM  осваивает новую технологию.

В настоящее время мы уже производим вакуумную арматуру из различных сплавов алюминия. Новинкой является то, что мы можем производить WIG-сварку вакуумных компонентов из твёрдых алюминиевых сплавов 6060 и 6082.

Алюминий имеет множество технологических преимуществ  по сравнению с широко распространенными н/сталями, использумыми в вакуумной технике, как сталь 304, 316 или 316LN. Алюминий легче поддаётся металлорежущей обработке, чем сталь.  Определяющими преимуществами алюминия являются:

• Небольшой вес, ввиду плотности 2,73 г/cm³
• Абсолютная ненамагничиваемость, т.е. относительная магнитная проницаемость
• µ = 1 (магнитная нейтральность, свободный от ферромагнетизма)
• Высокая  теплопроводность (для сравнения: теплопроводность у н/стали 1.4429 -150 W / mK по отношению к серии сплавов алюминия 6000 с теплопроводностью 160 — 190 W/mK)
• Короткое время отжига,  благодаря более низкой требуемой температуре отжига — около 150 °C
• Низкая концентрация водорода в материале

Естественный оксидный слой на поверхности алюминия действует как дополнительный защитный барьер и препятствует процессам диффузии и десорбции.

Выбранные нами сплавы технологически пригодны для обработки  гидравлическим прессом. Такого рода технология позволяет изготовление сложных профилей, для вакуумных камер, используемых в ускорителях частиц . Абсолютная ненамагничиваемость является обязательным условием для подобных вакуумных камер, например, в ондуляторах ускорителей заряженных частиц. Большим преимуществом при использовании таких камер в ускорителях является уменьшение времени откачки, благодаря низкому уровню водорода и углерода в алюминии, равно как и предельно низкий уровень диффузии частиц водорода.

Алюминий находит широкое применение в технологии ускорителей. Мы готовы соответсвовать предъявляемым в связи с этим особым требованиям. Обратитесь к нам.
Выше перечисленные свойства приводят к значительному снижению производственных расходов для всех областей применения в UHV.
Коротко о преимуществах:

• Низкие температуры отжига
• Малое время откачки
• Уменьшение расходов на обслуживание в области UHV

Для некоторых применений, например при использовании оптических лучей, обработка поверхности алюминиевых сплавов путем элоксирования, имеет ряд преимуществ (возможность добавление цвета, например, матового черного,  для защиты от отражения).

Области применения:
Алюминий используется в аэронавтике и космической технике. Алюминий не ядовит и подвергается  почти 100 % вторичной переработке. При понижении температуры алюминий сохраняет вязкость при одновременном повышении трёрдости. При транспортировке камер применение алюминия имеет огромные преимущества в весе.
Алюминиевые камеры широко используются в том числе для калибрирования датчиков (например, рентгеновых датчиков).

• < Микроплазменная сварка

Алюминий: применение, применение — Металпедия

Алюминий: применение, применение — Металпедия

• Поскольку алюминий имеет огромные запасы по всему миру и обладает множеством прекрасных свойств, он широко используется в промышленности и в повседневной жизни.
• В зависимости от свойств, его основные области применения следующие.

• Плотность алюминия 2.7 г / см³ (одна треть от железа и меди), с хорошей пластичностью, а его электропроводность составляет две трети от меди, в то время как его качество составляет лишь одну треть от качества меди. Кроме того, его цена сравнительно дешевая, поэтому он широко используется при производстве шин высокого напряжения, электрических кабелей и в радиопромышленности.
• Хотя его плотность невелика, плотность и твердость алюминиевого сплава хорошие. Поэтому алюминиевый сплав широко используется в обрабатывающей промышленности, например, в самолетах, автобусах, поездах и кораблях.Более того, ракеты-носители космических кораблей, как и спутники, также были изготовлены с использованием большого количества алюминия и алюминиевых сплавов.

• Алюминий является хорошим проводником тепла (его теплопроводность в три раза больше, чем у железа), и многие различные типы теплообменников, теплоотводящих материалов и кухонных плит в промышленности изготавливаются из алюминия.

• Алюминий обладает хорошей пластичностью (уступая только золоту и серебру), из него можно производить алюминиевую фольгу (тоньше 0.01 мм) при температуре от 100 ℃ до 150 ℃, что означает, что он широко используется в упаковке (от сигарет до конфет и банок для напитков). Кроме того, алюминиевую фольгу можно свернуть в алюминиевую проволоку и полосы, а также другие алюминиевые изделия.

• Коррозионная стойкость может быть превосходной благодаря тонкому поверхностному слою оксида алюминия, который образуется, когда металл подвергается воздействию воздуха. Поэтому алюминий всегда используется в производстве химических реакторов, медицинского оборудования, холодильного оборудования, нефтеперерабатывающих установок, нефте- и газопроводов и т. Д.

• Термит обычно используется для плавки тугоплавких металлов и сварных рельсов.
• Алюминий используется в качестве раскислителя в сталеплавильном процессе.
• Когда алюминиевый порошок смешивают с графитом и диоксидом титана (или другими оксидами металлов с высокой температурой плавления) в правильных соотношениях, а затем смесью наносят на металл с последующим высокотемпературным прокаливанием, в результате получают высокотемпературную металлокерамику, которая играет важную роль в ракетных технологиях.

• При сгорании алюминия в кислороде выделяется много тепла и ослепления, поэтому его часто используют при производстве взрывчатых смесей, таких как аммонийно-алюминиевое взрывчатое вещество (смесь нитрата аммония, древесного угля, порошка алюминия, технического углерода и других горючих смесей). органического вещества), горючей смеси (например, бомб и снарядов, «сделанных из термита», которые могут использоваться для атаки сложных целей или танков, артиллерии и т. д.) и осветительной смеси (например, содержащей 68% нитрата бария, алюминиевый порошок и шеллак, от 28% до 4%).

• Алюминиевый порошок имеет красивый серебристый блеск (обычно металлические порошки имеют черный цвет), поэтому его обычно используют для покрытия и называют серебряной или серебряной краской, чтобы защитить изделия из железа от коррозии.

• Когда алюминий находится при низких температурах, вместо того, чтобы быть хрупким, его интенсивность увеличивается без хрупкости, поэтому он является идеальным материалом для использования в устройствах при низких температурах, таких как холодильные камеры, морозильники, антарктические снегоходы и окисление при производстве водорода. единицы измерения.

• Алюминиевый лист имеет отличные отражающие характеристики (лучше, чем серебро, по отражению ультрафиолета). И чем выше чистота алюминия, тем лучше его отражательная способность, поэтому он обычно используется в производстве высококачественных зеркал, таких как отражатели для солнечных батарей.

• Некоторые пищевые добавки также содержат металлический алюминий, например, квасцы, разрыхлители и разрыхлители. Такие добавки также используются в некоторых жареных палочках из теста, булочках на пару, шелковой лапше и некоторых воздушных пище (картофельных чипсах).

• Алюминий обладает отличными звукопоглощающими характеристиками, поэтому в потолках студий вещания и современных крупномасштабных внутренних конструкциях обычно используется алюминий.
• В домашних условиях из-за своего звукопоглощающего эффекта дверные и оконные рамы всегда изготавливаются из алюминиевого сплава.

• Поскольку запасы алюминия в земной коре изобилуют, и он имеет определенные преимущества по сравнению с другими металлами, он будет по-прежнему широко использоваться в будущем.Например, производители обсуждают возможность использования большего количества алюминиевого сплава вместо стали, чтобы сделать автомобили легче. По мере развития технологий изделия из алюминиевых сплавов быстро найдут применение в новых областях, выходящих за рамки традиционных областей аэрокосмической промышленности, транспорта, электроники, электричества и строительства.

• О нас Свяжитесь с нами
• Metalpedia — это некоммерческий веб-сайт, цель которого — расширить знания о металлах и предоставить пользователям обширную справочную базу данных.Он в максимальной степени предоставляет пользователям достоверную информацию и знания. Если есть какое-либо нарушение авторских прав, пожалуйста, сообщите нам через нашу контактную информацию, чтобы незамедлительно удалить такой контент, нарушающий авторские права.

Характеристики, применение и свойства алюминия

Характеристики алюминия

Алюминий легкий, прочный, ковкий и устойчивый к коррозии. Этот металл широко используется в авиакосмической, транспортной и строительной отраслях.

• Некоррозионный
• Легко обрабатывается и отливается
• Легкий, но прочный
• Немагнитные и искробезопасные
• Хороший проводник тепла и электричества

Применения для алюминия

• Корпуса для электроники
• Линии электропередачи
• Радиаторы для транзисторов и процессоров

Свяжитесь со специалистом по производству диэлектриков, чтобы обсудить использование алюминия для ваших компонентов.3 Механический Предел текучести 3e7 — 5e8 Па 4,35 — 72,5 тыс. Фунтов / кв. Дюйм Прочность на растяжение 5,8e7 — 5e8 Па 8,41 — 79,8 тыс. Фунтов / кв. Дюйм Удлинение 0,01 — 0,44% деформации% деформации Твердость (по Виккерсу) 1.6 фунтов на квадратный дюйм Тепловой Макс.температура эксплуатации 120-210 ° C 248-410 ° F Температура плавления 475 — 677 ° C 887 — 1,25e3 ° F Изолятор или проводник Хороший Проводник Хороший проводник Удельная теплоемкость 857 — 990 Дж / кг ° C 0.205 — 0,236 БТЕ / фунт. ° F Коэффициент теплового расширения 2,1e-5 — 2,4e-5 деформация / ° C 11,7 — 13,3 µ деформация / ° F Электрооборудование Изолятор или проводник Хороший проводник ° C Хороший проводник ° F Удельное электрическое сопротивление 2.5e-8 — 6.5e-8 ° C 2,5 — 6.5 ° F Эко Уровень выбросов CO2 1,85 — 2,04 кг / кг 11,2 — 13,1 фунт / фунт Вторичная переработка Да Да

Алюминий 101 | The Aluminium Association

Quick Read

Легкий, прочный и пригодный для вторичной переработки алюминий стал неотъемлемым элементом повседневной жизни.В качестве экологически безопасного материала его области применения охватывают от предметов повседневного обихода, таких как экономичные автомобили, смартфоны, застежки-молнии и фольга, до электропроводки национальной электросети, вершины памятника Вашингтону и размещения Международной космической станции.

Влияние вторичной переработки алюминия на окружающую среду было огромным. Поразительные 75 процентов всего когда-либо произведенного алюминия все еще используются. Производство вторичного алюминия требует только 8 процентов энергии и создает 8 процентов выбросов по сравнению с первичным производством.Поскольку все больше компаний ищут энергосберегающие инновации в своей продукции и методах производства, алюминиевая промышленность готова к еще большему успеху.

Алюминий — это действительно металл современной жизни.

Выносные факты

• Универсальность
  Алюминий не зря часто называют «чудо-металлом». Его длинный список присущих свойств — легкий, коррозионно-стойкий, легко формируемый, высокопроводящий, хорошо отражающий, нетоксичный, прочный и пригодный для вторичной переработки — дает производителям и дизайнерам широкий спектр возможностей для инноваций и улучшения процессов.Благодаря своей прочности и красоте алюминий также является основой и фасадом известных зданий по всему миру.
• Экологичность
  Использование алюминия снижает затраты на электроэнергию и снижает выбросы углерода в десятках областей применения. Переработанная и легкая алюминиевая упаковка снижает транспортные расходы и выбросы, в то время как автомобиль с интенсивным использованием алюминия может снизить потребление энергии на 32% в течение срока службы. Алюминиевая промышленность Северной Америки скоро достигнет точки, когда она возвращает больше энергии, чем потребляет, исключительно от удара легких транспортных средств.
• Мобильность в современном мире
  Алюминий играет все возрастающую роль в сближении мира. Транспортная отрасль долгое время полагалась на легкий вес и долговечность алюминия для повышения безопасности и повышения топливной эффективности. Воздушные и космические путешествия были бы невозможны без алюминия, что знали даже братья Райт, выбирая алюминиевый двигатель для первого полета. И теперь цифровой мир осознает преимущества алюминия как с точки зрения дизайна продукции, так и с точки зрения эффективности производства.Вездесущие ноутбуки, смартфоны и планшеты, которые можно увидеть сегодня, являются последней демонстрацией современного металла.
• Экономические последствия
  Алюминиевая промышленность вносит в национальную экономику почти 174 миллиарда долларов ВВП, и в ней непосредственно занято более 162 000 рабочих, что на 3,5 процента больше, чем в 2013 году. И эти цифры будут продолжать расти. Спрос на прочный, легкий, пригодный для вторичной переработки алюминий растет восьмой год подряд — на 45,1%.

История алюминия

Алюминий существовал как свободный металл в 1825 году, когда датский химик Ганс-Кристиан Эрстед успешно извлек его из земли.В течение следующих 60 лет ученые больше узнали о металле и искали более эффективные способы его получения. Сегодня мы все еще можем видеть одно из этих ранних применений алюминия в качестве замкового камня памятника Вашингтону — 100 унций легкого металла гордо покоятся на вершине памятника сегодня, как и с 6 декабря 1884 года.

В 1886 году Чарльз Мартин Холл в США и Поль Эру из Франции одновременно изобрели электролитический процесс для получения металлического алюминия из его оксида.Одиннадцать лет спустя австриец Карл Йозеф Байер изобрел химический процесс очистки глинозема из бокситов. Вместе эти изобретения способствовали зарождению современной алюминиевой промышленности и до сих пор используются на глиноземных заводах и алюминиевых заводах по всему миру.

Обработка и производство алюминия

Существует два основных способа производства алюминия. Первичное производство включает добычу бокситов из недр земли и выполнение электрометаллургической обработки с целью получения алюминия.Вторичное производство производит новый алюминий из вторичного лома. Отсюда различные методы обработки и сплавы используются для придания алюминию желаемой формы, прочности и плотности.

Литье, или заливка расплавленного алюминия в форму, используется для деталей большого объема, требующих минимальной обработки, таких как автомобильные детали. Листовой прокат используется для изготовления длинных плоских кусков алюминия, которые часто используются в транспортных средствах, таких как автомобили, самолеты и поезда, а также в потребительской упаковке для банок и фольги.Когда требуются прочность и точность, алюминий можно выковать с помощью прессований и штампов для производства таких деталей, как колеса гоночных автомобилей. Экструзия используется для формования более длинных и тонких кусков алюминия, называемых стержнями, прутками или проволокой, которые часто используются в строительной индустрии.

Отрасли и рынки

Для рынков тяжелой промышленности алюминий представляет собой прочный, устойчивый к коррозии материал, который также является легким и легко формируемым. Транспортные и аэрокосмические компании могут создавать инновационные продукты, не жертвуя безопасностью или производительностью.В потребительских приложениях производители ценят легкие свойства алюминия для снижения транспортных расходов и его внешний вид для создания привлекательного дизайна. Безграничная возможность вторичной переработки алюминия во всех отраслях промышленности поддерживает устойчивое производство и вносит положительный вклад в достижение национальных экологических целей.

Вызовы и возможности будущего

Несмотря на значительный прогресс, Соединенные Штаты все еще имеют огромную возможность снизить потребление энергии и выбросы углекислого газа.И давление исходит не только со стороны правительства и экологических организаций. Потребители все чаще стремятся покупать у компаний с сильным чувством корпоративной ответственности и солидным экологическим опытом. Инновационные компании, такие как Ford и Apple, обращаются к алюминию, чтобы создавать продукты, которые нравятся покупателям, при одновременном снижении воздействия на окружающую среду (см. Историю ниже).

Ford F-150 переходит на энергетическую диету

Автомобильная промышленность продолжает лидировать в разработке инновационных продуктов на основе алюминия.В 2015 году Ford выпустил полностью алюминиевый F-150, сбросивший 700 фунтов, или примерно 15 процентов веса автомобиля. Такое снижение веса улучшает топливную экономичность и безопасность, и все это без ущерба для производительности.

Использование алюминиевого сплава в машиностроении

Немногие материалы произвели революцию в таком огромном количестве отраслей, как алюминий. Начиная с конца 19, ^{и 9049 годов, когда впервые был разработан процесс плавки алюминия, позволяющий производить его в больших масштабах, этот элемент стал все более важной частью нашей повседневной жизни, осознаем мы это или нет.От авиации до автомобилей и цифровых технологий, алюминиевые сплавы позволили ускорить производственные процессы с использованием более дешевых и гибких материалов. Однако влияние алюминия на инженерное дело почти наверняка не имеет себе равных.}

Каковы преимущества алюминия?

За последнее столетие алюминий претерпел ряд улучшений, в частности, в отношении диверсификации сплавов, которые позволили использовать металл в широком диапазоне применений. Эти улучшения подчеркнули свойства алюминия, которые сделали его таким желанным материалом среди производителей.

Во-первых, алюминий славится своей легкостью, но при этом чрезвычайно прочной. Хотя большинство людей считает, что сталь прочнее алюминия, правда в том, что некоторые алюминиевые сплавы могут сравниться со сталью по прочности. Кроме того, алюминий имеет выдающееся соотношение прочности и веса, что является одной из причин его популярности в таких отраслях, как авиакосмическая промышленность. Но легкий вес алюминия также сыграл важную роль во многих самых известных инженерных сооружениях, таких как современные небоскребы, которые, например, используют алюминиевые сплавы для создания огромных стеклянных пролетов, характерных для многих таких зданий.

Еще одно важное преимущество алюминия — его исключительная коррозионная стойкость. Алюминиевые сплавы обладают высокой стойкостью к атмосферной коррозии в различных условиях окружающей среды. Это особенно полезно для больших конструкций, которые должны сохранять свою целостность с течением времени, и для морских применений, где морская вода является постоянной проблемой. Алюминиевые конструкции и оборудование имеют более длительный срок службы и требуют меньшего обслуживания, чем многие конкурирующие материалы.

Еще одним преимуществом алюминия является его высокая проводимость как с точки зрения электрической, так и с точки зрения тепла.Нелегированный алюминий имеет около 60% проводимости меди, что делает его отличным вариантом для любого инженерного применения, где требуется высокая проводимость. Например, он широко используется в изделиях и конструкциях, для которых необходим теплообмен.

Алюминий также имеет преимущество благодаря своей невероятной формуемости. С алюминием легко работать, и ему можно придать практически любую мыслимую форму. Это делает его очень желательным для архитектурных сооружений. Поскольку с алюминиевыми сплавами так удобно работать, они экономят время и деньги инженеров.

К другим отличительным характеристикам алюминия, которые делают его популярным для инженерных применений, относятся его пригодность для вторичной переработки, способность выдерживать обработку поверхности и его долговечность. Сочетание всех этих свойств, и даже если алюминий на первый взгляд может показаться более дорогим, чем другие варианты, экономия затрат в течение всего производственного процесса может быть значительной.

Для каких технических целей используется алюминий?

Есть много видов инженерии, и почти все они так или иначе выигрывают от алюминия.Прежде всего, для зданий и других конструкций алюминий был важным материалом уже более века.

Одно из первых применений алюминия было в замковом камне памятника Вашингтону. Во время постройки алюминий все еще был редким и дорогим элементом. По мере того, как он становится все более популярным, инженеры все больше осознают его многочисленные преимущества, и его использование помогло преобразовать строительную отрасль.

Ранние небоскребы 20 ^-го века, в том числе Эмпайр-стейт-билдинг, использовали алюминий для многих различных элементов, таких как оконные рамы, внутренние конструкции и культовый шпиль.Как уже упоминалось ранее, современный небоскреб во многом зависит от алюминия. Огромное соотношение прочности и веса материала позволяет выдерживать большие стеклянные пролеты, которые являются символом современных зданий, в том числе крупных аэропортов и вокзалов.

Инженеры-электрики также полагаются на алюминиевые сплавы во многих областях. Например, для того чтобы пропускать такое же количество электричества, требуется алюминиевый провод, который в 1,5 раза шире медного, а алюминиевый провод будет в два раза легче, что дает алюминию преимущество.Вот почему воздушные электрические провода полностью изготовлены из алюминия.

Есть много других применений, связанных с проводимостью, которые хорошо подходят для алюминия. Поскольку энергоэффективность становится все более важной, все больше инженеров обращаются к алюминию. Сюда входят проводники, электронные компоненты, такие как конденсаторы и антенны, а также радары.

Машиностроение также остро нуждается в алюминии. В сложных машинах с многочисленными движущимися частями, включая автоматизированное оборудование и роботов, используется алюминий из-за его небольшого веса и пластичности.Многие инженеры обращаются к алюминию из-за его способности изготавливать пресс-формы, что является еще одним преимуществом его способности принимать самые разные формы.

Каковы некоторые технические области применения алюминия?

С точки зрения проектирования конструкций, алюминий стал важным материалом. Сегодня в этой области часто применяются как экструдированные, так и сварные детали. Конкретные примеры включают системы крыш с большим пролетом, опоры электропередач, конструкции, требующие нескольких движущихся частей, и конструкции в экстремальных условиях.

В области электротехники, в то время как алюминиевая проводка была основным продуктом в течение многих лет, все больше и больше производителей обращаются к алюминию для множества других применений. Сюда входят проводники, двигатели с кожухом, микроэлектроника, трансформаторы и низковольтные двигатели.

В машиностроении слишком много приложений, чтобы перечислить их все. Но благодаря большому разнообразию алюминиевых сплавов, это быстро развивающаяся область, в которой постоянно появляются новые достижения.Конкретные области применения включают робототехнику, опреснение морской воды, теплопроводники, теплообменники HVAC и целый ряд форм.

Сводка

Алюминиевые сплавы, благодаря постоянному совершенствованию, являются надежным, адаптируемым и высококачественным вариантом для ваших инженерных нужд. Независимо от отрасли или области применения, алюминий имеет финансовый смысл благодаря своей гибкости и другим превосходным свойствам, которых нет у других материалов, по крайней мере, в той же комбинации.

В Clinton Aluminium мы верим в важность использования правильного материала для работы.Мы работаем с нашими клиентами, чтобы выбрать правильный сплав для каждого конкретного применения. Свяжитесь с одним из наших дружелюбных представителей по обслуживанию клиентов сегодня, чтобы узнать, какой алюминиевый сплав вам подходит.

Ресурсы: https://www.researchgate.net/publication/233554423_Structural_Applications_of_Alu

a Handy Guide — Aluminium Insider

Глядя на шквал анонсов новых алюминиевых сплавов, разработанных некоторыми крупными производителями алюминия (Novelis, Constellium, Norsk Hydro, Alcoa и UC Rusal), кажется, что OEM-производители этого не сделали. на самом деле знали — по крайней мере до недавнего времени — как можно улучшить металл с точки зрения прочности и пластичности с помощью современных сплавов.Но благодаря непрерывной эволюции производственных процессов, новые смеси ускоряются вместе с экономически эффективным переходом массового рынка со стали на алюминий, что особенно заметно в автомобильной промышленности. В то время как большинство считают легкость алюминия основной причиной этого перехода, автопроизводители в равной степени заинтересованы в хорошей прочности металла, превосходной коррозионной стойкости, а также в улучшенном обслуживании благодаря новым инструментам и методам.

Чтобы достичь и улучшить эти цели, производители оригинального оборудования начали исследовать новые алюминиевые сплавы, которые могут обеспечить еще более высокую прочность и пластичность, чем алюминиевые сплавы более старых серий.Но не все новостные статьи, восхваляющие достоинства новых алюминиевых сплавов и технологий их производства, следует рассматривать как надежные: некоторые выпуски являются просто рекламой для определенных компаний или просто продвигают недоработанные идеи, которые могут даже не реализоваться.

На самом деле все ведущие производители и переработчики алюминия имеют, помимо обычных смесей, свои собственные запатентованные сплавы, которые используются особенно в алюминиевых отраслях, таких как упаковка, автомобилестроение, авиакосмическая промышленность и строительство.

В области, заполненной таким количеством различных сплавов, отделить продукты с реальной добавленной стоимостью от рекламных трюков — непростая задача. Этот обзор предназначен для ознакомления с некоторыми из основных алюминиевых сплавов, используемых в автомобильной промышленности, и для обозначения последних тенденций в исследованиях.

Серия алюминиевых сплавов: 6xxxx vs 5xxxx

Сплавы для использования в автомобильной промышленности подразделяются на несколько категорий: литые, экструдированные и прокатанные сплавы, каждая из которых предназначена для различных деталей и позиций в транспортных средствах.В зависимости от химического состава и свойств автомобильные сплавы классифицируются по сериям (чаще всего 6xxxx и 5xxxx ). Каждая серия содержит множество вариаций и подгрупп, в зависимости от состава, технологии производства и состояния (эксп. Т4, Т6) различных сплавов.

Согласно Innoval Technology, баланс поставок между AA5xxx и AA6xxx автомобильными листовыми сплавами все больше и больше смещается в сторону сплавов AA6xxx .Этому переходу способствуют производители оригинального оборудования, требующие более высокой прочности, которую легче достичь с помощью сплавов AA6xxx . Сплавы AA6xxx составляют не менее 80% объемов, поставляемых автопроизводителям в настоящее время. В то время как сплавы серии 5xxx обладают превосходным соотношением прочности к массе, пластичностью и полной совместимостью с переработкой, серия 6xxx имеет преимущество, поскольку они универсальны, поддаются термообработке, легко формуются и хорошо свариваются.

Некоторые основные сплавы, используемые в автомобильной промышленности

Алюминиевый сплав AA6016A с избыточным содержанием кремния, первоначально выпущенный Alusuisse на рубеже тысячелетий, в основном используется в Европе для внешних панелей в транспортных средствах.Большинство основных поставщиков алюминиевых листов, таких как Novelis, Aleris, Constellium, Hydro и Amag, производят AA6016A .

Сплав AA6111 используется в моделях с интенсивным содержанием алюминия, разработанных Jaguar и Land Rover, с медью в качестве легирующего металла (содержание меди от 0,5 до 0,9 мас.%) И даже прочнее, чем AA6016A , хотя немного меньше коррозии. стойкий (этот сплав чаще встречается в США). Помимо присущих им химических свойств, существуют различные методы, которые придают готовым сплавам их окончательные характеристики, такие как: упрочнение в печи, деформационное и дисперсионное твердение, нагрев, отжиг и т. Д.Эти процессы могут придать сплаву особые свойства, такие как более высокая прочность, формуемость или качество кромки.

AA6016A — менее прочный, но более формуемый сплав, который имеет более низкую реакцию на упрочнение при выпекании, чем AA6111 . Производители оригинального оборудования используют AA6016A с относительно более толстым калибром по сравнению с AA6111 , чтобы получить тот же уровень сопротивления вмятинам. Использование AA6111 позволило Jaguar, а затем Jaguar Land Rover использовать более тонкие закрывающие панели, чем у большинства немецких OEM-производителей.

Далее, сплав AA6451 сочетает в себе свойства как AA6111 , так и AA6016A (медь <0,4 мас.%). Это тот же сплав, который компания Novelis продвигает для внешних панелей под названием Advanz e600 . Этот сплав — излюбленный сплав Novelis для производства из вторичного лома. Advanz e600 — это термообрабатываемый сбалансированный сплав, специально разработанный и оптимизированный для требований высокой прочности как для обшивки, так и для строительных работ. Он имеет отличную прочность в состоянии T6, достигая прочности около 350 МПа, что делает его идеальным для применения в конструкциях шасси и компонентов поперечных балок.

AA6181A был добавлен совсем недавно благодаря аспектам утилизации. Этот сплав в основном используется для изготовления наружных панелей толщиной 0,9–1,0 мм для деталей, требующих высокой прочности и хорошей формуемости.

Alcoa выбрала сплав AA6022 для наружных панелей, который впервые был продан в 1996 году как сплав с прочностью AA6111 и пластичностью AA6016A . Однако AA6022 представляет собой сплав с низким содержанием меди (<0,11 мас.%) И железа (<0.20 мас.%), Что затрудняет производство из вторичного сырья, что делает его менее популярным для производителей. После разделения Alcoa на добывающий и перерабатывающий бизнес, AA6022 остается доступным у Arconic.

AA6061 , используемый, например, в поворотных кулаках автомобилей, имеет средний предел прочности на разрыв 383 МПа и относительное удлинение 10,7%. Сплав был оптимизирован путем добавления незначительных количеств циркония, цинка и меди.

Другой хорошо зарекомендовавший себя сплав с высоким содержанием магния, AlMg5Mn ( AA5182 ), используется для высокопрочной и сложной штамповки внутренних панелей, обеспечивая коррозионную стойкость и высокую формуемость, в то время как его родственный сплав AA5754 обеспечивает превосходное качество поверхности. и используется в конструкционных листах.

Компания Novelis недавно начала поставки автомобилей Jaguar Land Rover с автомобилем RC5754 . В этом сплаве повышено содержание железа, меди и кремния, что позволяет компании производить его из 50% производственного лома, возвращаемого с заводов по прессованию. Например, компания Aleris включает 71% переработанного материала в свой транспортный сплав 3004 , который в основном используется для изготовления листов для прицепов грузовиков, прицепов для лошадей и ирригационных труб.

Эти разработки объединяет то, что количество алюминиевых сплавов, производимых из вторичного алюминия, увеличивается, и ожидается, что эта тенденция сохранится и в будущем.Помимо своей «экологичности» и в зависимости от содержания легирующих элементов и состояния, эти сплавы достигают предела прочности на разрыв от 350 до 390 МПа при среднем относительном удлинении 10,5-11%.

Сплавы в настоящее время в разработке

Теперь давайте обратим наше внимание на сплавы, которые в настоящее время разрабатываются или находятся в стадии испытаний. Эти сплавы включают 1580, новый высокопрочный сплав Al-Mg, разработанный для UC Rusal учеными Сибирского федерального университета (СФУ). Он содержит рекордно низкий процент скандия (0.10%) и циркония, что привело к снижению производственных затрат более чем на 3000 долларов США за тонну.

Fiat Chrysler Automobiles (FCA) и Национальная лаборатория Ок-Ридж создали алюминиевый сплав под названием ACMZ , который (по их утверждению) превышает ограничения смесей, используемых в настоящее время в головках цилиндров двигателей транспортных средств. Сплав устойчив к значительно более высоким температурам по сравнению с существующими материалами (до 300 ° C или 572 ° F), что позволяет изготавливать двигатели меньшего размера с той же мощностью (4 цилиндра вместо 6, с большим давлением в цилиндрах и более высокими температурами). , и, как следствие, меньший расход топлива.В этом сплаве в качестве упрочняющего компонента используется медь, а не кремний. Несмотря на десятилетия интенсивных исследований, современные коммерческие алюминиевые сплавы для автомобильных двигателей жизнеспособны при температурах только до 250 ° C. Тем не менее,

ACMZ требует дальнейшего тестирования и развития, прежде чем он появится в составе двигателя.

Еще одна недавняя инновация в технологии сплавов — это Arconic Enduralum , исключительно прочный (предел прочности на разрыв до 460 МПа) алюминиевый крепеж, разработанный для тепловой и гальванической совместимости с алюминиевыми и магниевыми отливками следующего поколения в автомобильных силовых агрегатах.Сверхлегкий термообработанный сплав AA 6056 и Enduralum помогает снизить общий вес при сохранении надежной зажимной нагрузки. Еще одна запатентованная смесь Arconic — это сплав C6A1 , используемый FCA, который позволяет автопроизводителям создавать легкие конструктивные решения высокой формы в приложениях, требующих прочности и долговечности.

Norsk Hydro недавно представила три новых алюминиевых сплава (сплавы 5083 , 5456 и 7020 ), чтобы улучшить процесс формования сверхпластиков за счет сокращения времени процесса и повышения их привлекательности для автомобильной промышленности. .Эти сплавы специально предназначены для горячей штамповки алюминиевых листов для сложных автомобильных компонентов. Они обладают более высоким удлинением, достигают более высокого предела прочности на разрыв после формования и позволяют сократить время цикла по сравнению с сегодняшними альтернативами.

Будущее алюминиевых сплавов

Большинство основных поставщиков в настоящее время разрабатывают автомобильные листовые сплавы AA7xxx , пытаясь оправдать более высокие ожидания производителей оборудования в отношении большей прочности. Однако сплавы AA7xxx (с добавками Zn), помимо более высокой стоимости, должны преодолевать проблемы как коррозии, так и коррозии под напряжением, особенно для сплавов, которые свариваются обычным способом.Следовательно, сплавы AA6xxx остаются в настоящее время преобладающими материалами, используемыми в автомобильной промышленности.

Сварка алюминиевых сплавов друг с другом или с другими металлами также является проблемой, требующей дальнейших технологических усовершенствований и инноваций. Недавние открытия привели к выводу, что эта проблема скоро будет решена, что, следовательно, ускорит их внедрение производителями автомобилей.

Такие факторы, как геометрия инструмента, выбор параметров сварки, термообработка после сварки (PWHT), толщина заготовки, термический цикл во время сварки и дополнительное охлаждение, сильно влияют на результирующую микроструктуру и прочность сварного изделия.

Команде из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе удалось сварить две части AA7075 , используя обычную газо-вольфрамовую дуговую сварку (GTAW или TIG для большинства), быстрый, дешевый и надежный способ склеить даже небольшие, сложные формы, а не только листы или трубки из сплава. Прутки из этого сверхпрочного сплава имеют прочность соединения после сварки 96% от чистых материалов и обеспечивают впечатляющую прочность на разрыв 550 МПа после термообработки.

Сплав EverCast Alcoa C862F (Al-Zn-Mg) также является частью серии 7xxx .По сравнению с обычными литейными сплавами 3xxx , в этом сплаве отсутствуют хрупкие частицы кремния, что обеспечивает лучшие свойства. Результатом является значительно более высокая прочность на растяжение и усталость (400 МПа T.S.) по сравнению с традиционным сплавом A356 со свойствами, равными или лучшими, чем у большинства поковок из сплава 6xxx . EverCast обеспечивает отличную текучесть и сопротивление горячему растрескиванию и усадке.

Недавние исследования также показали, что медь, содержащая сплавы серии 7ххх, с истекшим сроком годности обеспечивает надежную трещиностойкость и коррозионную стойкость при испытаниях.

Поколение 3 ^rd из алюминиево-литиевых сплавов (алюминий-литий) также может стать неотъемлемой частью различных компонентов роскошных автомобилей благодаря превосходному сочетанию низкой плотности, высокой прочности, высокой жесткости и отличной устойчивости к повреждениям. В прошлом эти сплавы предназначались для использования в аэрокосмической промышленности.

Хорошим примером алюминиево-литиевых сплавов является семейство Constellium Airware , в которое входят сплавы 2195 и 2050 , разработанные специально для нужд аэрокосмического и оборонного секторов.За последние десять лет сплав Airware 2050 присоединился к 2195 в качестве предпочтительного пластинчатого материала как для находящихся под давлением, так и для негерметичных конструкционных компонентов, используемых в космических пусковых установках и модулях экипажа, требующих диапазона толщины 1,27– 1,65 см.

Алюминий, легированный скандием, образует особо прочный и легкий сплав с превосходной устойчивостью к коррозии и хорошей свариваемостью. Более того, он сохраняет свои характеристики при более высоких температурах, особенно в сочетании с цирконием.Даже небольшое количество скандия в алюминиевых сплавах существенно увеличивает прочность и делает его более устойчивым к коррозии.

Эти свойства сплава могут быть достигнуты при добавлении скандия в диапазоне от 0,1 до 1,0% по весу. Благодаря мелкозернистому измельчению сплавы Al-Sc уменьшают образование горячих трещин в сварных швах, повышают прочность и обеспечивают лучшие усталостные характеристики. Хотя эти сплавы довольно дороги (в несколько раз больше, чем алюминий) и более ориентированы на применение в аэрокосмической промышленности, дальнейшие разработки и снижение затрат на скандий повысят их использование в автомобильной промышленности.Мы надеемся, что недавние инвестиции в добычу скандия (особенно в Австралии) приведут к приемлемым для автопроизводителей уровням цен.

Если обычные сплавы обычно дешевле и все больше полагаются на переработанный лом для достижения более низких затрат, то производство новейших сплавов значительно дороже, что делает их слишком дорогими для большинства автопроизводителей. Однако ожидается, что в будущем их цена снизится из-за более широкого коммерческого использования и большей доступности легированных металлов.Как только это произойдет, производители автомобилей с гораздо большей вероятностью примут их на вооружение.

Наконец, стоит упомянуть так называемый «супер алюминий», продвигаемый Nano Al. Как и в случае со сталью, этот суперметалл является результатом запатентованного производственного процесса внедрения нанокристаллов, который обещает повысить прочность на 20% и снизить вес по сравнению со стандартными автомобильными алюминиевыми сплавами.

Заключительные замечания

Обнаружение и коммерческое внедрение новых алюминиевых сплавов — долгий и трудный процесс.В последние годы этому способствовало более мощное компьютерное программное обеспечение, которое может рассчитывать влияние легирующих элементов и прогнозировать поведение определенного сплава на основе его химического состава и процедур улучшения сплава после производства.

Новые, улучшенные и улучшенные алюминиевые сплавы стали и, вероятно, останутся основными легковесными материалами в транспортных средствах. Единственным препятствием остается их относительно высокая цена по сравнению со сталью, но все же доступная по сравнению с пластиками, армированными углеродным волокном (CFRP).Более того, ожидается, что в будущем цены будут снижаться благодаря более широкому использованию, новым процедурам и технологиям рециркуляции, а также снижению производственных затрат (Sc, Zr, Li и т. Д.).

Решающей тенденцией, которая будет доминировать в характеристиках алюминиевых сплавов в будущем для производителей автомобилей, является сверхпластическое формование. Этот процесс позволяет производителям алюминия производить детали из тонкостенных алюминиевых листов. Это рентабельный процесс, позволяющий растянуть лист более чем на 200% по сравнению с его первоначальным размером, сохраняя или даже улучшая прочность на разрыв.Другая тенденция, хотя и не коррелирующая с первой, — это увеличение содержания вторичного лома в будущих алюминиевых сплавах, используемых в автомобильной промышленности.

Вывод из этих двух тенденций для более мелких производителей первичного алюминия по всему миру, которые с трудом выживают в условиях нынешнего рынка с низкими ценами или переносят убытки, прост. Посмотрите на потенциальных покупателей, а затем найдите или выберите один или два из этих более дорогих алюминиевых сплавов, пользующихся растущим спросом, и производство зубчатых колес для них.Если таким заводам удастся предложить сплавы по более конкурентоспособным ценам, чем у ведущих производителей, их успех будет гарантирован.

Что такое алюминиевые сплавы?

Алюминиевые сплавы невероятно универсальны, прочны и надежны. По этой причине они очень востребованы в машиностроении, строительстве и автомобилестроении, являясь одним из самых распространенных металлических материалов наряду со сталью. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о качествах, применении и уникальных характеристиках алюминиевых сплавов.Хотя алюминий обладает удивительными свойствами как чистый элемент, он может быть недостаточно прочным для обеспечения высокой прочности. По этой причине его можно комбинировать с другими элементами, чтобы формировать сплавы, которые экспоненциально более долговечны и подходят для промышленного применения. Алюминиевые сплавы особенно желательны, когда инженеры стремятся уменьшить вес объекта (например, самолета) без ущерба для прочности.

Что такое алюминиевые сплавы?

• Перки и приложения

По сей день алюминий является одним из самых популярных цветных металлов, используемых в строительстве, машиностроении и промышленности, и это совсем не удивительно.Не так много материалов, которые были бы такими же прочными, работоспособными и универсальными, как алюминиевые сплавы. Хотя их свойства широко известны инженерами и производителями, большинство людей могут не знать о свойствах алюминия. На что способен этот металл? Когда большинство людей думают об этом элементе, они определенно не имеют никакого отношения к ученым-ракетостроителям или передовой автомобильной инженерии! Первое, что приходит в голову большинству людей, это, несомненно, посуда или, возможно, другие предметы домашнего обихода.

Однако этот замечательный элемент невероятно универсален, и его нельзя использовать только для изготовления необычных кастрюль и сковородок! Алюминий — действительно замечательный металл, известный своей прочностью, гибкостью и универсальностью. Благодаря своим востребованным свойствам алюминий используется во многих отраслях промышленности и представляет собой фантастическую альтернативу для многих областей применения, начиная от изоляции и заканчивая кухонной утварью, строительством, прототипированием и т. Д. Особой популярностью пользуются и алюминиевые сплавы.

• Что такое алюминиевый сплав?

«Сплав» — это смесь различных металлических элементов, часто созданная для повышения прочности и долговечности материала. Алюминиевый сплав обычно состоит из последнего в качестве основного металла в смеси, часто в сочетании с другими элементами, такими как кремний, олово, марганец или даже медь, олово и магний, в зависимости от желаемого применения. При правильном сочетании элементов алюминий может стать намного прочнее, а в некоторых случаях даже превзойти сталь.Сплавы обладают теми же преимуществами, что и чистый алюминий, а также относительно рентабельны, поскольку имеют более низкую температуру плавления.

• Наиболее популярные области применения алюминиевого сплава

> Аэрокосмическая и автомобильная промышленность

Вы часто встретите алюминиевые сплавы в контексте инженерии, а также при создании легких компонентов и коррозионно-стойких металлических деталей. Одна из отраслей, которая в значительной степени полагается на алюминиевые сплавы в аэрокосмической, а также автомобильной промышленности.В этом конкретном контексте алюминиевый сплав становится все более важным материалом. Это потому, что он может снизить вес транспортного средства, тем самым максимизируя его эффективность и экономичность в долгосрочной перспективе. В дополнение к этому, долговечность алюминиевого сплава также делает его безопасным вариантом, поскольку он действительно хорошо проходит краш-тесты и превышает требования большинства норм безопасности во всем мире. Алюминий намного легче стали (около одной трети своего веса), и он позволяет производителям создавать прочные металлические детали, не добавляя лишнего веса, который снижает производительность их транспортных средств.

> Строительство и сооружения

Высокопрочный алюминиевый сплав

также является очень популярным инструментом в строительстве. Сталь по-прежнему остается одним из основных материалов в строительстве, но на втором месте стоят алюминиевые сплавы. При возведении современных небоскребов и сооружений очень важно учитывать прочность и безопасность. Дополнительные преимущества высокой коррозионной стойкости и низкой воспламеняемости, а также естественные изоляционные свойства алюминия делают его идеальным выбором.В последние годы алюминий получил высокую оценку на международном уровне за использование в конструкциях, где возможно возгорание. Для повышения температуры алюминия на один градус требуется примерно в два раза больше тепла по сравнению с аналогичной массой стали. Кроме того, алюминий не горит на воздухе, не вызывает дыма и других токсичных паров.

> Электротехника и электроника

Алюминий часто используется в электротехнике и электронике, поскольку он не вызывает никаких магнитных помех.Алюминий, в отличие от других металлов, на самом деле неферромагнитен, что делает его очень ценным и важным для электронного производства, электрического экранирования и других приложений.

> и более того …

Помимо того, что он чрезвычайно прочен, алюминиевый сплав, особенно когда используется магний, менее воспламеняем по сравнению с другими сплавами и менее подвержен коррозии. Очень важно выбрать лучший алюминиевый сплав для каждого конкретного применения, учитывая, среди прочего, такие факторы, как ковкость, плотность, пластичность и прочность на разрыв.

Неудивительно, что крупные организации, такие как НАСА и несколько армий по всему миру, доверяют алюминиевым сплавам для многих важных приложений. Если это не было достаточно убедительным свидетельством огромной прочности алюминия, вот еще одно для вас: клетки для акул!

Акулы — одни из самых старых и самых смертоносных машин для убийства на планете Земля, и их укус достаточно силен, чтобы сломать китовые кости и разорвать человеческие конечности, как раскаленный нож, проходящий через топленое масло.Однако они не могут пройти через клетки из алюминиевого сплава! Морская вода очень агрессивна по отношению к металлам из-за ее кислотности и солености. Однако, как упоминалось ранее, алюминий очень устойчив к коррозии. В дополнение к этому, он обладает действительно хорошей плавучестью, а это означает, что он имеет тенденцию чувствовать себя легче в воде.

Заключительные замечания

Итак, вот оно, взгляд на многогранность алюминиевых сплавов. Эти невероятно многогранные материалы обеспечивают большую универсальность производителям и производителям, и они также становятся все более популярными.

В заключение, это лишь некоторые из вещей, которые делают алюминий фантастическим. От крупных правительственных учреждений до огромных корпораций и небольших независимых производителей — многие люди ценят преимущества и преимущества алюминия и многих связанных с ним сплавов, которые часто являются синонимом гибкости, прочности и надежности.

---

Источники и дополнительная литература

http://www.alcotec.com/us/en/education/knowledge/techknowledge/understanding-the-alloys-of-aluminium.cfm

https://materialsdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/173/Alumin%20and%20Aluminium%20Alloys%20Davis.pdf

https://www.asminternational.org/documents/10192/1849770/ 05917G% 20Sample.pdf / 7e7ed58b-3fd6-46bf-aa91-14c6e1360084

https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminium-alloys

https://firesciencereviews.springerlesopen.com/articlesopen.com 10.1186 / s40038-015-0007-5

https://www.experimentalaircraft.info/articles/aircraft-aluminium.php

Пять распространенных применений экструзии алюминия

В Wiley мы никогда не перестаем думать и смотреть на изделия из металла. Это то, что мотивирует нас совершенствоваться в том, что мы делаем. Даже когда мы не на работе, мы не можем не замечать сфабрикованные конструкции вокруг нас. Загружаем ли мы трейлер, сидим на трибуне или рассматриваем навес для лодки, мы всегда думаем о металлических изделиях

Экструзия алюминия во всем

Многие из этих производств, как и три только что перечисленных, используют экструдированный алюминиевый профиль.Как вы могли заметить, мы фанаты этого материала. Это потому, что это упрощает сборку при изготовлении, улучшая при этом прочность и жесткость. Он также легкий, устойчивый к коррозии и красивый. (Вы можете отполировать до блеска, анодировать, покрыть или покрасить.)

Эти свойства делают его идеальным для широкого спектра применений. На самом деле, вы можете быть удивлены, узнав, сколько применений экструзии существует. Ниже мы перечислим некоторые из наиболее распространенных из них, но сначала было бы полезно объяснить, что такое экструзии и как они производятся.

Основы процесса экструзии

Когда мы говорим, что материал был экструдирован, мы имеем в виду, что его протолкнули через отверстие или отверстие, чтобы получился длинный отрезок с однородным поперечным сечением. Некоторые называют это процессом нанесения зубной пасты, потому что выдавливание белой или полосатой пасты из тюбика является экструзией.

Экструзия алюминия немного сложнее, хотя идея та же. Заготовку из алюминия сначала нагревают примерно до 900 ° F перед загрузкой в ​​камеру экструзионного пресса.Плунжер оказывает давление на заготовку, заставляя ее течь через небольшое отверстие на противоположном конце камеры. Это отверстие, которое выточено в блоке из инструментальной стали, создает поперечное сечение или профиль, который принимает алюминий.

Экструзия — это непрерывный процесс, позволяющий производить экструзию на сотни или даже тысячи футов. (Как ни странно, экструдированный материал часто называют «экструзией», как и сам процесс).

Экструдированный алюминий выходит из матрицы при температуре выше 900 ° F и перемещается на «выводной» стол.Здесь он обрезан до нужной длины и быстро перемещается по пути материала, который продолжает поступать. Затем он охлаждается на «растягивающем» столе перед тем, как разрезать его до длины, пригодной для транспортировки.

Экструзионные профили

Одной из особенностей процесса экструзии является то, что он позволяет производить практически безграничное разнообразие профилей. Они бывают сплошными, полыми и полупустыми.

Квадратный, прямоугольный и круглый стержень являются наименее сложными профилями и являются примерами сплошных профилей.Полости представляют собой трубы квадратной, круглой, прямоугольной или любой другой формы. Как следует из названия, профиль полностью закрывает пустое пространство.

Для полуполой экструзии изобразите С-образную форму. Он почти полностью закрыт с небольшим отверстием в профиле.

В целом экструдированный алюминий обладает высокой стабильностью размеров. Полуполостная секция показывает наибольшую изменчивость, хотя и очень небольшую, из-за тенденции к небольшому раскрытию.

Зачем использовать экструзию алюминия?

Алюминий — удивительный материал, характеристики которого делают его особенно полезным, когда важны малый вес, коррозионная стойкость, прочность, внешний вид, а также теплопроводность или электрическая проводимость.Экструзия дает ему любое желаемое поперечное сечение, которое может включать в себя множество полезных функций. Тройник-паз для закрепления гаек — один пример, ребра жесткости — другой.

Еще один аргумент в пользу экструзии — стоимость. Экструзионные матрицы намного дешевле, чем штампы для формования или литья, и их можно изготовить за гораздо меньшее время. Кроме того, сам процесс относительно недорог в эксплуатации.

Общие области применения экструдированного алюминия

Составление списка из 10 лучших приложений означало бы обсудить определения и использовать ли тонны, ярды или доллары.Мы уже достаточно спорим, поэтому мы просто составили алфавитный список, составленный из того, что нам известно.

1. Архитектура и строительство

Эта категория применений простирается от перил и балюстрад до фасадов зданий и трибун. Жесткая и легкая алюминиевая секция идеально подходит для таких применений, как навесы, где конструкция не может много весить, но должна выдерживать нагрузку. (Высокая жесткость означает, что его нужно меньше, что означает большую экономию веса.) Он также используется для подвесных потолков и стен.

Может показаться преувеличением включить его в состав «Строительство», но многие лестницы сделаны из алюминиевого профиля.

1. Дисплейное оборудование

Практически каждый стенд, который вы когда-либо видели на торговой выставке или выставке, был построен из экструдированного материала. Это связано с тем, что экструдированный профиль может быть спроектирован таким образом, чтобы детали сцеплялись друг с другом, что ускоряет и упрощает сборку. Его также легко перемещать, и он может быть отделан любым количеством способов для получения привлекательного и долговечного внешнего вида.

Точно так же дисплеи в торговых точках, рамки для картин и витрины — другие примеры экструзии алюминия, используемой для демонстрации.

1. Электрические системы

Экструдированный алюминий, являющийся хорошим проводником, иногда используется для изготовления шин и связанного с ними электрического оборудования. Другое применение — освещение. В частности, современные светодиодные светильники могут иметь проблемы с регулированием температуры. Экструдированный алюминий с ребрами является отличным радиатором или теплообменником, легко монтируется и окрашивается, а также не слишком много весит при установке над головой.

Третий электрический пример — использование экструзии алюминия в опорных конструкциях фотоэлектрических (солнечных) панелей. Им необходимы прочность и коррозионная стойкость в сочетании с малой массой, особенно в случае панелей, устанавливаемых на крышу.

1. Промышленное

Пройдите по любой фабрике (включая нашу), и вы почти гарантированно увидите, как работает экструзия алюминия. Это предпочтительный материал для такого оборудования, как верстаки, смотровые столы и тележки, поскольку его легко резать и сверлить, он легкий, но при этом прочный и имеет хорошее соотношение цены и качества.У него также есть дополнительная привлекательность в том, что он расширяемый: если верстак нуждается в модификации, это делается быстро.

На тех же заводах вы часто также увидите экструзию, используемую для создания рам для защиты машин. Он быстро соединяется и может быть оснащен панелями Lexan для лучшего обзора и защиты людей, работающих поблизости.

1. Транспорт

Вес и легкость — большие проблемы при транспортировке. Аэрокосмическая промышленность — очевидный пример, но есть и автомобильные приложения, такие как прицепы.Низкий вес прицепа позволяет буксирующему транспортному средству расходовать больше крутящего момента на транспортировку грузов и меньше — на перемещение самого прицепа. Обратите внимание, что это касается как прицепов для лошадей и лодок, так и 53-футовых полуприцепов.

Экструзия алюминия широко используется в жилых домах по той же причине. Кроме того, он не ржавеет и его можно отполировать, чтобы он выглядел почти как хром, так что он также хорош для украшения.

Размышляя о применении экструзии алюминия

Если вы думаете о металлических изделиях так же, как и мы, вы найдете их повсюду.

No related posts.