Aluminiumgussteile im Bau (Eurocode 9)

Eurocode 9

Eurocode 9 enthält Empfehlungen für die Verwendung im Bauwesen:

Ниже представлен обзор рекомендаций Еврокода 9 по применению литейных алюминиевых сплавов. Для профессионального применения рекомендаций Еврокода следует использовать его аутентичный текст с соответствующим национальным приложением.

Алюминиевые отливки в Еврокоде 9

Европейскими стандартами, которые определяет литейные алюминиевые сплавы, sind:

  • AUF 1676 – для алюминиевых слитков (чушек);
  • AUF 1706 – для алюминиевых отливок.

Химический состав литейных алюминиевых сплавов в чушках и в готовых отливках незначительно отличается.

Обозначение алюминиевых литейных сплавов в этих стандартах состоит из пяти цифр, перед которыми пишется буквенный «префикс»:

  • «AW AB-» – для чушек, z.B, AW AB-42100;
  • «AW AC-» – для отливок, z.B, AW AС-42100.

Eurocode 9 рекомендует для применения в строительных конструкциях шесть литейных алюминиевых сплавов (таблица 1, префиксы для краткости опускаем):

  • четыре термически упрочняемых сплава 42100, 42200, 43000 und 43300, und auch
  • два сплава, которые не упрочняются термической обработкой – 44200 und 51300.

Tabelle 1 – Литейные алюминиевые сплавы для применения в строительствеliteynye-alyuminievye-splavy

Все шестеро литейных алюминиевых сплавов имеют малое содержание меди и поэтому имеют хорошую коррозионную стойкость.

Термически упрочняемые литейные сплавы

Aluminiumgusslegierungen 42100, 42200, 43000 und 43300 являются сплавами системы Al-Si-Mg и, daher, поддаются термическому упрочнению. Все четыре сплава подходят для литья в песчаные формы и постоянные формы, но обычно не применяются для литья под давлением. Самой высокой прочности достигает сплав 42200 als die Schweißfestigkeit des Legierungsblechs, но при более низкой пластичности, als Legierung 42100.

Legierung 43300 проявляет самые лучшие литейные свойства и имеет посредственные коррозионные свойства, хорошо поддается механической обработке резанием и обладает хорошей свариваемостью.

Legierungen 42100 und 42200 проявляют достаточно хорошие литейные свойства, хорошее сопротивление коррозии и хорошую обрабатываемость резанием.

Gusslegierungen, не подвергаемые термическому упрочнению

Aluminiumgusslegierungen 44200 und 51300 предназначены для литья в песчаные и многократные формы, но не рекомендуются для литья под давлением. Legierung 44200 обладает отличными литейными свойствами, однако сплав 51300 имеет довольно посредственные литейные свойства и поэтому подходит только для более отливок с простой формой. Legierung 51300 имеет самую высокую прочность, отличную коррозионную стойкость и хорошо поддается механической обработке.

Legierung 51300 можно подвергать декоративному анодированию.

Минимальные прочностные свойства алюминиевых отливок

Минимальные величины условного предела текучести (0,2 %) и предела прочности (временного сопротивления разрыву) для любого места отливки даны в таблице 2. Эти величины составляют 70 % от величин, указанных в EN 1706, которые относятся только к отдельно отлитым испытательным образцам. Аналогично предельные величины относительного удлинения А50 составляют 50 % от указанных в EN 1706 величин.

Tabelle 2 – Минимальные механические свойства отливок из алюминиевых сплавов alyuminievye-otlivki-mexsvoystva

Проектирования алюминиевых отливок для строительства

Проектирование несущих алюминиевых отливок для применения в строительстве производят на основании линейного упругого расчета путем сравнения расчетных эквивалентных напряжений с расчетной прочностью. Расчетная прочность должны быть меньше предела прочности и условного предела текучести, которые умножены на соответствующие понижающие коэффициенты. Эти понижающие коэффициенты устанавливаются в национальных приложениях к Еврокоду 9.

Технические условия поставки каждой алюминиевой отливки должны включать следующую информацию:

  • области с растягивающими напряжениями, в которых напряжения составляют более 70 % от расчетной прочности (области Н);
  • области с растягивающими напряжениями, в которых напряжения составляют от 30 zu 70 % от расчетной прочности (области М);
  • области со сжимающими напряжениями, в которых напряжения составляют от 100 zu 30 % от расчетной прочности (области М);
  • области, в которых напряжения составляют до 30 % от расчетной прочности (области N);
  • место и направление вырезки образцов для механических испытаний. Место вырезки образцов должно точно в том месте, в котором возникают максимальные напряжения для данной детали или вблизи от него. Если у отливки несколько областей с высокими напряжениями, то вырезку образцов производят в более, чем одном месте;
  • все испытания, которые должны проводиться;
  • требуемый минимум прочностных величин и удлинения.

Требования к качеству строительных алюминиевых отливок

Механические испытания

Для проверки механические свойств нагруженных мест отливки отбирают две готовых отливки от партии. В некоторых случаях испытаниям подвергают также места отливки с затрудненными условиями литья. Результаты испытаний временного сопротивления разрыву, условного предела текучести и удлинения должны быть не менее величин, указанных в таблице 2.

Ограничения по внутренним дефектам

1) Трещины в отливках не допускаются.

2) Максимально допустимая величина пористости:

  • в областях Н: 4 %;
  • в областях М: 6 %;
  • в областях N: 8 %.

Диаметр пор должен быть менее 2 mm.

3) Каждая отливка должна быть подвергнута:

  • дефектоскопии капиллярными методами на выявление наружных трещин и
  • рентгеновской дефектоскопии на выявление внутренних дефектов.

Quelle: Europäische Norm EN 1999-1-1:2014