Деформируемые алюминиевые сплавы по ГОСТ 4784-97

Кроме него отношение к химическому составу деформируемых сплавов имеют еще два стандарта:

  • ГОСТ 1131-76 на сплавы алюминиевые деформируемые в чушках
  • ГОСТ 11069-2001 на алюминий первичный в чушках.

Чушки из первичного алюминия и деформируемых сплавов переплавляют и получают слитки, пригодные для обработки горячей или холодной деформацией.

Марки алюминия и алюминиевых сплавов

Будем для удобства в наименовании алюминиевых сплавов опускать слово «марка», z.B, «алюминиевый сплав АД33», а не «алюминиевый сплав марки АД33». На мой взгляд, при наименовании сплавов слово «марка» представляется совершенно излишнимсовершенно достаточно слова “Legierung”.

Чтобы различать различные варианты чистого алюминия применяют терминмарка алюминия”, z.B, марка алюминия АД00. В этом случае это полезно, потому что марки алюминия не являются по определению алюминиевыми сплавами.

В стандартах стран СНГ применяет три вида обозначений марок алюминия и алюминиевых сплавов: традиционные бессистемные буквенно-цифровые и системные цифровые, а также международные цифровые и химические для имеющихся международных аналогов. beispielsweise, для сплава Д1 это: Д1, 1110, AlCu4MgSi и 2017.

Обозначения алюминиевых сплавов

Чисто цифровые обозначения были введены в конце шестидесятых прошлого века и были задуманы как часть общей системы обозначений всех сплавов всех металлов. Первая цифра 1 была закреплена за алюминиевыми сплавами. Вторая цифра должна обозначать систему легирования. Тогда первые две цифры, судя по ГОСТ 4784, обозначают алюминиевые сплавы различных систем легирования, например:

  • 10хх – алюминий технический;
  • 11хх – сплавы алюминиевые системы Al-Cu-Mg;
  • 12хх – сплавы алюминевые системы Al-Cu-Mn;
  • 13хх – сплавы алюминевые системы Al-Mg-Si;
  • 14хх – сплавы алюминевые системы Al-Mn;
  • 15хх – сплавы алюминевые системы Al-Mg;
  • 19хх – сплавы системы Al-Zn-Mg.

Последние две цифры определяют порядковый номер сплава внутри конкретной системы, причем, как будто бы, нечетные числа должны обозначать деформируемые сплавы, а четные – литейные. Однако в ГОСТ 1583-93 на литейные алюминиевые сплавы никаких следов таких цифровых обозначений не видно.

По-существу, эта цифровая система обозначений так полностью и не прижилась и мало употребляется. Большинство сплавов обозначают «старыми», бессистемными буквенно-цифровыми обозначениями, а стандарты, например ГОСТ 4784, дублируют оба варианта. Правда, некоторые сплавы имеют только одно, цифровое обозначение, z.B, Legierung 1105, который применяется для изготовления лент и у которого нет ни «старого» обозначения, ниофициальногомеждународного аналога.

Деформируемые сплавы: ГОСТ 4784-97

ГОСТ 4784-97 распространяется на алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы, предназначенные для изготовления полуфабрикатов (лент в рулонах, листов, плит, полос, прутков, профилей, шин, труб, проволоки, поковок и штамповок) методом горячей или холодной деформации, а также слябов и слитков для дальнейшей деформационной переработки.

Железо и кремний являются неизбежными постоянными примесями в алюминии и алюминиевых сплавах. Они образуют с алюминием тройные химические соединения, welche, особенно, если они находятся на границах зерен, снижают пластичность алюминия. Поэтому стандарт требует, чтобы в марках алюминия, а также сплаве АМцС, содержание железа было больше чем кремния.

ГОСТ 4784 относит к деформируемым сплавам легированный алюминий с суммарным содержанием легирующих элементов и примесей более 1,0 %. Таблица ниже представляет собой обзор сплавов ГОСТ 4784. Для большей ясности опущены специфические сварочные сплавы и варианты сплавов для проволоки для холодной высадки.

 

spalvy-aljuminievye- gost-4784-97

Мягкие сплавы

Марки алюминия (серия 1ххх)

Содержание примесей (или легирующих элементов) не более 1,00 %.

Алюминиевые сплавы Al-Mn (серия 3ххх)

Термически неупрочняемые сплавы.

(Заметим, что мы применяем словонеупрочняемыесо слитным написанием частицыне”. Это слово в данном случаеприлагательное, а не причастие. Прилагательные пишутся с частицейнеслитно, а вот причастияраздельно. Это мы помним со школьной скамьи. 🙂 )

Interessant, что эта система формально имеет соединение Al6Mg с переменной растворимостью и ее сплавы должны бы быть термически упрочняемыми. aber, оказывается, в присутствии неизбежной примеси – железа – вместо растворимой фазы образуется нерастворимое в алюминии соединение Al6(Mn, Fe). Марганец, в отличие от других легирующих элементов, не ухудшает, а улучшает коррозионную стойкость сплава. Поэтому эти сплавы превосходят технический алюминий и по прочности, и коррозионной стойкости.

Сплавов этой системы в стандарте не так уж много:

  • ММ,
  • АМц,
  • АМцС
  • Д12.

Все они применяются, meist, в виде листов и лент в различных нагартованных состояниях.

Обозначения сплавов этой системы пример полной бессистемности (извините за каламбур!) обозначений сплавов в наших стандартах. Похоже на тест для оценки IQ:Д1, Д16, Д18, Д19 – дюралюмины. Является ли сплав Д12 также дюралюмином?Правильный ответнет.

Умеренно прочные алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы Al-Mg(серия 5ххх)

Термически не упрочняемые.

Магний в количестве до 6 % дает упрочнение твердого раствора сплава и высокую эффективность деформационного упрочнения. Поэтому сплавы серии 5ххх имеют довольно высокие прочностные свойства. Эти сплавы широко имеют хорошую коррозионную стойкость, особенно сопротивление коррозии в морской воде и морской атмосфере, и поэтому широко применяются в судостроении, в основном в виде листов. Из этих сплавов изготавливают штампованные детали корпуса и шасси автомобилей благодаря хорошей комбинации их прочности и формуемости.

Алюминиевые сплавы Al-Mg-Si (серия 6ххх)

Эти сплавы иногда (только у нас) называют «авиалями».

Упрочняющей фазой является соединение Mg2Und.

Алюминиевый сплав АД31 – полный аналог «американского» сплава 6063 und, частично, «европейского» сплава 6060. Соотношение среднего содержания кремния и магния в нем близко к стехиометрическому соотношению 1:1,73 для соединения Mg2Und.

  • АД31 (6060/6063)самый популярный промышленный алюминиевый сплав. Широко применяется для изготовления алюминиевых профилей для строительных ограждающих конструкций (окон, дверей, фасадов) и других, allgemein, не несущих конструкций.
  • Алюминиевый сплав АД33 – аналог сплава 6061. Большее содержание магния и кремния, чем у АД31 (кремний в избытке), а также добавки меди. Более прочный, чем АД31. Применяется в несущих строительных конструкциях.
  • Алюминиевый сплав АД35 – аналог сплава 6082. По сравнению со сплавом АД33 магния почти столько же, как и у сплава АД33, а кремния раза в полтора больше и дополнительно до 1 % марганца. Поэтому сплав АД35 еще более прочный, чем АД33. Применяется в несущих строительных конструкциях.

Твердые алюминиевые сплавы

Серия 2хххАлюминиевые сплавы Al-Cu-Mg и Al-Cu-Mn

Warmhärtbare Legierungen.

Так называемые дуралюмины или дюралюмины. В зависимости от содержания меди и магния, а также соотношения их концентраций, в них могут образовываться различные упрочняющие фазы: двойные или тройные соединения алюминия с медью, магнием и марганцем.

  • Алюминиевый сплав Д1 – «классический», нормальный дюралюминий с упрочняющей фазой CuAl2.
  • Сплав Д16 – более прочный, так называемый «супердюралюмин», по сравнению с Д1 содержит повышенное количество магния (в среднем 1,5 %). Поэтому основной упрочняющей фазой у него является уже тройная фаза CuMgAl2, что и дает более высокую прочность.

Буква Д не обязательно означаетдюралюминий, дюраль”, как это может показаться. Существует алюминиево-марганцевый сплав Д12мягкий и пластичный.

Прочность дюралюминиев зависит от вида полуфабриката: в прутках больше, в листах – меньше. Предел прочности нормального листового Д1 достигает 410 MPa, а листового Д16 – 440 MPa.

  • Алюминиевый сплав Д18 специально предназначен для заклепок, он содержит пониженное количество меди и магния и поэтому имеет существенно более низкую прочность, но и более высокую пластичность, als, скажем, дюралюминий Д1.
  • Алюминиевый сплав В65 предназначен для заклепок, которые работают при температуре не выше 100 °С.
  • Алюминиевые сплавы АК (АК4, АК6 и АК8) – близкие «родственники» дюралюминия — предназначены для поковок и штамповок. Буква К как раз и обозначает: Ковочный.

Серия 7хххАлюминиевые сплавы Al-Zn-Cu-Mg

Warmhärtbare Legierungen.

Включают самый прочный алюминиевый сплавсплав В95. Известен еще более прочный алюминиевый сплавВ96, но он не включен в ГОСТ 4784-97.

  • Алюминиевый сплав В95 имеет содержание цинка от 5 zu 7 %, магния от 1,8 zu 2,8 % и меди от 1,4 zu 2 % при пределе прочности до 600 MPa. Сплав В96 имеет прочность под 700 МПа при содержании цинка от 8 zu 9 % и увеличенном содержании магния и меди.
  • Aluminiumlegierungen 1915 und 1925 удобны тем, что являются, так сказать, самозакаливающимися. Их прочность мало зависят от вида закалочной среды (вода, воздух). Поэтому при прессовании из них профилей с толщиной полок до 10 мм их охлаждают на воздухе. Старение проводят как при комнатной, так и при повышенных температурах.

Quellen:

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые
Гуляев А.П. Металловедение. М: Металлургия, 1986.