Rolled aluminum: foil, sheets, plate

Алюминиевый прокат – aluminium foil и алюминиевый лист – small and large - approximately half of all aluminum products in the world.

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.

Finally, небольшая, но очень важная часть фольги применяется в таких специализированных нишах, as

  • 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, corrosion resistance, 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, for example, 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 / cm3, но очень мягким металлом, который применять только в электронной промышленности. Поэтому алюминий обычно легируют магнием, manganese, silicon, zinc, медью и другими элементами. Это дает возможность повышать механическую прочность в интервале от 50 to 650 MPa. Aluminum alloys, 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, for example, alloys 6061 (AD33) i 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.

Generally, 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)

Chemical composition: 0,2 % silicon - 0,4 % gland.

1) Состояние О:

  • yield point: 35 MPa;
  • tensile strength: 90 MPa;
  • удлинение: 40 %.

2) Состояние Н14:

  • yield point: 115 MPa;
  • tensile strength: 125 MPa;
  • удлинение: 20 %.

Aluminium alloy 2024 (D16)

Chemical composition: 3,8-4,9 % меди – 1,2-1,8 % manganese.

1) Состояние О:

  • yield point: 140 MPa;
  • tensile strength: 220 MPa;
  • удлинение: 13 %.

2) Состояние Т4:

  • yield point: 275 MPa;
  • tensile strength: 425 MPa;
  • удлинение: 14 %.

3) Состояние Т8:

  • yield point: 400 MPa;
  • tensile strength: 460 MPa;
  • удлинение: 5 %.

Aluminium alloy 3104 (D12)

Chemical composition: 0,8-1,4 % manganese - 0,8-1,3 % magnesium.

1) Состояние О:

  • yield point: 60 MPa;
  • tensile strength: 155 MPa;
  • удлинение: 15 %.

2) Состояние Н14:

  • yield point: 180 MPa;
  • tensile strength: 220 MPa;
  • удлинение: 2 %.

3) Состояние Н18:

  • yield point: 230 MPa;
  • tensile strength: 260 MPa;
  • удлинение: 1 %.

Aluminium alloy 5052 (AMg2.5)

Chemical composition: 2,2-2,8 % magnesium.

1) Состояние О:

  • yield point: 65 MPa;
  • tensile strength: 170 MPa;
  • удлинение: 15 %.

2) Состояние Н14:

  • yield point: 180 MPa;
  • tensile strength: 230 MPa;
  • удлинение: 4 %.

3) Состояние Н18:

  • yield point: 240 MPa;
  • tensile strength: 270 MPa;
  • удлинение: 2 %.

Aluminium alloy 5182 (AMg4.5)

Chemical composition: 4,0-5,0 % magnesium.
1) Состояние О:

  • yield point: 110 MPa;
  • tensile strength: 255 MPa;
  • удлинение: 12 %.

2) Состояние Н19:

  • yield point: 320 MPa;
  • tensile strength: 380 MPa;
  • удлинение: 1 %.

Aluminium alloy 6082 (AD35)

Chemical composition: 0,7-1,3 % silicon - 0,6-1,2 % magnesium.

1) Состояние О:

  • yield point: 85 MPa;
  • tensile strength: 150 MPa;
  • удлинение: 16 %.

2) Состояние Т6:

  • yield point: 260 MPa;
  • tensile strength: 310 MPa;
  • удлинение: 10 %.

Aluminium alloy 7075

Chemical composition: 5,1-6,1 % zinc - 2,1-2,9 % magnesium - 1,2-2,0 % copper.

1) Состояние О:

  • yield point: 145 MPa;
  • tensile strength: 275 MPa;
  • удлинение: 10 %.

2) Состояние Т6:

  • yield point: 470 MPa;
  • tensile strength: 540 MPa;
  • удлинение: 7 %.

Источник: Handbook of Metallurgical Process Design, 2004