Алюминиевые сплавы серии 6ххх для профилей

Из всех алюминиевых профилей профили из сплавов серии 6хххсплавов Al-Mg-Siимеют подавляющую популярность. Она связана с их уникальными технологическими, конструкционными и эксплуатационными свойствами. К ним, Erstens, относятся наши Aluminiumlegierungen

  • Legierung АД31,
  • сплав АД33 и
  • сплав АД35,

их зарубежные аналоги

а также такие сплавы как

  • сплав 6005А и
  • Legierung 6106.

Вязкость алюминиевых сплавов

Вязкость – это мера способности сплава поглощать механическую энергию и пластически деформироваться перед разрушением. Это свойство особенно важно для конструкционных элементов, которые должны сопротивляться хрупкому разрушению под воздействием ударных нагрузок. В отличие от сталей алюминиевые сплавы при снижении температуры не имеют перехода от вязкого к хрупкому разрушению, характерному для сталей. Вязкость алюминиевых сплавов чаще всего оценивают по результатам ударных испытаний по Шарпи или Изоду, und auch, когда это позволяют размеры изделия, испытаний на вязкость разрушения.

Микроструктура для высокой вязкости

Вязкость алюминиевых сплавов серии 6ххх контролируется тремя факторами:

  • зеренной структурой,
  • выделениями по границам зерен и
  • зонами, свободными от выделений вблизи границ зерен.

Самую высокую вязкость дают слоистая, нерекристаллизованная зеренная структура и однородное, внутризеренное распределение частиц силицида магния. Andererseits, низкая вязкость сплавов серии 6ххх обычно связана с грубой рекристаллизованной структурой, также как и с присутствием грубых частиц силицида магния и частиц свободного кремния по границам зерен и смежными с границей зонами без выделений избыточных фаз.

Легирование для повышения вязкости

Вязкие свойства повышают путем добавок марганца и хрома, низкой температурой гомогенизации слитков (для сплавов, легированных марганцем), низкой температурой профилей на выходе из матрицы и высокой скоростью охлаждения при закалке на прессе.

Вязкость разрушения у модифицированного алюминиевого сплава 6005А в два раза выше, чем у его базового сплава 6005. Это достигается за счет содержания в сплаве 6005А повышенного по сравнению со сплавом 6005 содержания марганца и хрома.

Усталостная прочность алюминия

Усталостная прочность сплавов также является важной для применения профилей как конструкционных элементов. Предел усталости обычно увеличивается пропорционально уровню прочности.

Способность алюминия к холодной формовке

Способность к холодной формовке, z.B, гибке, контролируется химическим составом сплава, скоростью охлаждения при закалке и условиями старения. Обычно способность к формовке возрастает со снижением предела текучести. Поэтому низкое легирование, быстрое охлаждение на прессе, естественное старение или искусственное старение с недостариванием способствуют улучшению характеристик формуемости. Наиболее употребляемой мерой формуемости является минимальный радиус гиба, достигаемый при гибке на 180º.

Свариваемость алюминия

Все сплавы серии 6ххNS удовлетворительно свариваются методом МIG (полуавтоматическая сварка) и методом TIG (ручная сварка) с использованием неплавящегося (вольфрамового) электрода. В качестве сварочной проволоки часто применяют сплавы 4043 und 5356. Отношение прочности сварного шва и основного металла обычно около 0,6.

Korrosionsbeständigkeit von Aluminium

Алюминиевые сплавы серии 6ххх обычно показывают весьма высокое сопротивление коррозии в сельской, городской и промышленной атмосферах. Естественная оксидная пленка на прессованных профилях обеспечивает им хорошую защиту. Увеличение толщины оксидной пленки путем анодирования алюминиевых профилей дает дальнейшее повышение коррозионной стойкости. Коррозия этих сплавов в основном проявляется в виде межзеренной питтинговой коррозии. В большинстве типов коррозионных атмосфер максимальная глубина коррозионных «язвинок» составляет около 100 Mikron, причем скорость их роста с увеличением глубины замедляется.

Способность алюминия к анодированию

На способность алюминиевых сплавов к анодированию оказывают влияние плотность и размеры интерметаллических компонентов сплавачастиц силицида магния и железосодержащих частиц. Отражательная яркость анодированной поверхности зависит от химического состава. Обычно чем выше легированность сплава, тем более матовой выглядит анодированная поверхность.

Добавки медидля блестящего анодирования

Исключением из легирующих элементов является медь, которая увеличивает отражательные свойства анодированной поверхности за счет того, что она благоприятствует образованию мелкодисперсной и однородной структуры выделяющихся частиц силицида магния. Aluminiumlegierung 6463 специально разработан для получения блестящей анодированной поверхности за счет малого содержания железа (<0,15 %) и небольших добавок меди для измельчения выделений силицида магния.

Применение алюминиевых профилей

Aluminiumlegierungen 6060 und 6063 (и связанный с ним 6463), обладающие умеренными прочностными свойствами наиболее доминируют в строительных ограждающих конструкциях (окнах, дверях, навесных фасадах) и в декоративных изделиях, требующих блестящей отделки поверхности. С каждым годом расширяется их применение в различных отраслях промышленности. beispielsweise, из них изготовляют профили с множеством тонких полок для отбора тепла в электронных приборах, по виду поперечного сечения напоминающие гребенки.

Алюминиевый сплав 6005А применяют во множестве строительных изделий от лестниц и мачт яхт до массивных профилей для кузовов пассажирских вагонов.
Более прочные алюминиевые сплавы 6061, 6261 und 6082 применяют в автомобилестроении, einschließlich, при изготовлении шасси и кузовов автобусов и грузовиков.