Gewalztes Aluminium: Klassifizierung, Blätter, Platten

Алюминиевый прокат – Aluminiumfolie и алюминиевый лист – dünn und dick - macht etwa die Hälfte aller Aluminiumprodukte weltweit aus.

Потребители алюминиевого проката

Самыми яркими представителями потребителей алюминиевого проката являются

Строительная отрасль в настоящее время является главным потребителем

  • листов для кровли и облицовки зданий.

Быстро расширяющимся рынком потребления алюминиевого проката является транспортное машиностроение.

  • Алюминиевые листы и
  • алюминиевые плиты

применяют в самолетах, кораблях, высокоскоростных поездах и военных транспортных средствах.

Увеличение доли алюминия

  • в конструкции автомобилей

становится все более важной в борьбе за экономию ими топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Schließlich, небольшая, но очень важная часть фольги применяется в таких специализированных нишах, wie

  • электрическое оборудование,
  • теплообменники и
  • литографические пластины.

За что ценят алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы находят такое широкое применение благодаря комбинации малого веса, электрической и термической проводимости, коррозионной стойкости, хорошей обрабатываемости и широкого спектра по механической прочности. Другие важные свойства алюминиевых сплавов, как формуемость или свариваемость, очень сильно зависят от их химического состава, а также от видов технологических процессов их изготовления.

Обычной инженерной практикой является выбор алюминиевого сплава, который бы максимально подходил для конкретных условий эксплуатации изделия или даже разработка специального сплава. Оптимальная микроструктура этого сплава достигается за счет химического состава, а также технологии его термической и термомеханической обработки.

Прокатка алюминиевых сплавов и их микроструктура

Прокатка является одним из самых важных технологических процессов обработки металлических материалов в их твердом состоянии. Она представляет собой термомеханическую обработку, которая обладает значительным потенциалом для управления микроструктурой этих металлических материалов. Исторически сначала прокатка была просто процессом. Который применяли для придания изделию нужной формы, z.B, от слитка к листу. Затем прокатка стала эффективным и оптимальным по стоимости процессом управления микроструктурой металла и улучшения его свойств. Примером может быть модификация литой структуры и измельчение зерна.

Микроструктурными переменными для данного химического состава сплава являются:

  • размер зерна;
  • форма и ориентация зерен;
  • размеры субзерен;
  • плотность дислокаций;
  • размер и форма частиц вторичной фазы и их распределение по объему.

Эти параметры влияют на механическую прочность и пластичность материала, а также на анизотропию свойств изделия. Они зависят от химического состава сплава и термомеханических обработок, иногда весьма сложных.

Алюминиевые сплавы для прокатки

Чистый алюминий является легким – плотность 2,7 g / cm²3, но очень мягким металлом, который применять только в электронной промышленности. Поэтому алюминий обычно легируют магнием, марганцем, Silizium, Zink, медью и другими элементами. Это дает возможность повышать механическую прочность в интервале от 50 zu 650 MPa. Aluminiumlegierungen, для которых прокатку, могут принадлежать практически к любой серии деформируемых сплавов – от серии 1ххх до серии 8ххх, кроме серии 4ххх – в основном сварочных сплавов. Серия 6ххх объединяет в основном алюминиевые сплавы для прессования (экструзии), но и в ней есть сплавы, из которых прокаткой получают листы, z.B, Legierungen 6061 (33 n. Chr.) und 6082 (AD35).

Свойства каждого алюминиевого сплава зависят от металлургического состояния материала, которые обозначаются буквами О, Н и Т с дополнительными цифрами:

  • буква О указывает на отожженное состояние – мягкое и пластичное;
  • буква Н обозначает нагартованное состояние, обычно после холодной деформации;
  • буква Т обозначает, что материал получил ту или иную термическую обработку.

В целом, весьма схематически, можно сказать:

  • фольгу для упаковки изготавливают из сплавов серии 1ххх и 8ххх;
  • большинство листов делают из сплавов, которые упрочняются нагартовкой – 3ххх (алюминиевые банки) и 5ххх (корпуса транспортных средств);
  • большинство толстых листов для самолетостроения прокатывают из высокопрочных сплавовтермически упрочняемых сплавов серий 2ххх и 7ххх.

Примеры прокатных алюминиевых сплавов (лист 2-4 mm)

Алюминиевый сплав 1050А (АД0)

und beim Gießen in Dauerformen können erhebliche Schwierigkeiten auftreten 0,2 % Silizium - 0,4 % Drüse.

1) Состояние О:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 35 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 90 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 40 %.

2) Состояние Н14:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 115 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 125 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 20 %.

Aluminiumlegierung 2024 (D16)

und beim Gießen in Dauerformen können erhebliche Schwierigkeiten auftreten 3,8-4,9 % меди – 1,2-1,8 % Mangan.

1) Состояние О:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 140 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 220 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 13 %.

2) Состояние Т4:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 275 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 425 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 14 %.

3) Состояние Т8:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 400 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 460 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 5 %.

Aluminiumlegierung 3104 (D12)

und beim Gießen in Dauerformen können erhebliche Schwierigkeiten auftreten 0,8-1,4 % Mangan - 0,8-1,3 % Magnesium.

1) Состояние О:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 60 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 155 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 15 %.

2) Состояние Н14:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 180 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 220 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 2 %.

3) Состояние Н18:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 230 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 260 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 1 %.

Aluminiumlegierung 5052 (АМг2,5)

und beim Gießen in Dauerformen können erhebliche Schwierigkeiten auftreten 2,2-2,8 % Magnesium.

1) Состояние О:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 65 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 170 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 15 %.

2) Состояние Н14:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 180 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 230 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 4 %.

3) Состояние Н18:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 240 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 270 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 2 %.

Aluminiumlegierung 5182 (AMg4.5)

und beim Gießen in Dauerformen können erhebliche Schwierigkeiten auftreten 4,0-5,0 % Magnesium.
1) Состояние О:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 110 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 255 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 12 %.

2) Состояние Н19:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 320 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 380 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 1 %.

Aluminiumlegierung 6082 (AD35)

und beim Gießen in Dauerformen können erhebliche Schwierigkeiten auftreten 0,7-1,3 % Silizium - 0,6-1,2 % Magnesium.

1) Состояние О:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 85 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 150 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 16 %.

2) Состояние Т6:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 260 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 310 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 10 %.

Aluminiumlegierung 7075

und beim Gießen in Dauerformen können erhebliche Schwierigkeiten auftreten 5,1-6,1 % Zink - 2,1-2,9 % Magnesium - 1,2-2,0 % Kupfer.

1) Состояние О:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 145 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 275 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 10 %.

2) Состояние Т6:

  • Eigenschaften: mechanisch und physikalisch 470 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • Zerreißfestigkeit: 540 Eigenschaften: mechanisch und physikalisch
  • удлинение: 7 %.

Источник: Handbook of Metallurgical Process Design, 2004