Алюміній з'яўляецца самым распаўсюджаным у свеце металам і з'яўляецца трэцім найбольш распаўсюджаным элементам, які складаецца з 8% зямной кары. Універсальнасць алюмінія робіць яго найбольш шырока выкарыстоўваным металам пасля сталі.

Вытворчасць алюмінія

Алюміній паходзіць з мінеральнага баксіту. Баксіт пераўтвараецца ў аксід алюмінія (гліназёму) праз працэс Bayer. Затым гліназёст пераўтвараецца ў алюмініевы метал пры дапамозе электралітычных клетак і працэсу залы-геруля.

Гадавы попыт на алюміній

Попыт ва ўсім свеце на алюміній складае каля 29 мільёнаў тон у год. Каля 22 мільёнаў тон - гэта новы алюміній, а 7 мільёнаў тон перапрацаваны алюмініевы лом. Выкарыстанне перапрацаванага алюмінія эканамічна і экалагічна пераканаўча. Для атрымання 1 тоны новага алюмінія патрабуецца 14 000 кВт.гадз. І наадварот, патрабуецца толькі 5% гэтага, каб перарабіць і перапрацаваць адзін тон алюмінія. Не існуе розніцы ў якасці паміж дзевам і перапрацаваным алюмініевым сплавам.

Прымяненне алюмінія

Чыстыалюмініймяккая, пластычная, устойлівая да карозіі і мае высокую электраправоднасць. Ён шырока выкарыстоўваецца для кабеляў з фальгі і правадыра, але для забеспячэння больш высокіх моцных бакоў неабходна больш высокія трываласці. Алюміній - адзін з самых лёгкіх інжынерных металаў, які мае суадносіны сілы і вагі, пераўзыходзіць сталь.

Выкарыстоўваючы розныя камбінацыі сваіх выгадных уласцівасцей, такіх як трываласць, лёгкасць, устойлівасць да карозіі, утылізацыі і фармальнасць, алюміній выкарыстоўваецца ў пастаянна павялічваецца колькасць прыкладанняў. Гэты масіў прадуктаў вар'іруецца ад структурных матэрыялаў да тонкіх упаковачных фальгі.

Абазначэнні сплаву

Алюміній часцей за ўсё легаваны медзі, цынку, магніем, крэмніем, марганцам і літыем. Таксама зроблены невялікія дапаўненні хрому, тытана, цырконія, свінцу, бісмута і нікеля, а жалеза нязменна прысутнічае ў невялікіх колькасцях.

Ёсць больш за 300 кованых сплаваў з 50 агульным выкарыстаннем. Звычайна яны ідэнтыфікуюцца чатырох фігурнай сістэмы, якая ўзнікла ў ЗША і зараз паўсюдна прымаецца. У табліцы 1 апісана сістэма для кованых сплаваў. Адкінутыя сплавы маюць падобныя абазначэнні і выкарыстоўваюць пяцізначную сістэму.

Табліца 1.Абазначэнні для кованых алюмініевых сплаваў.

Для неправераных алюмініевых сплаваў, пазначаных 1xxx, апошнія дзве лічбы ўяўляюць сабой чысціню металу. Яны эквівалентныя апошнія дзве лічбы пасля дзесятковай кропкі, калі алюмініевая чысціня выражаецца да бліжэйшага 0,01 працэнта. Другая лічба паказвае мадыфікацыі ў межах прымешак. Калі другая лічба роўная нулю, гэта паказвае на непрыдатны алюміній, які мае прыродныя межы прымешак і 1 па 9, паказваюць на індывідуальныя прымешкі або лекі.

Для груп ад 2xxx да 8xxx апошнія дзве лічбы выяўляюць розныя алюмініевыя сплавы ў групе. Другая лічба паказвае на мадыфікацыі сплаву. Другая лічба з нуля паказвае зыходны сплаў і цэлыя лікі ад 1 да 9. Пазначаюць паслядоўныя мадыфікацыі сплаву.

Фізічныя ўласцівасці алюмінія

Шчыльнасць алюмінія

Алюміній мае шчыльнасць прыблізна на траціну, чым у сталі або медзі, што робіць яго адным з самых лёгкіх у продажы ў даступных металах. Атрыманае суадносін высокай трываласці і вагі робіць яго важным структурным матэрыялам, што дазваляе павялічыць карысныя нагрузкі або эканомія паліва для транспартных галін.

Трываласць алюмінія

Чысты алюміній не мае высокай трываласці на расцяжэнне. Аднак даданне легучых элементаў, такіх як марганец, крэмній, медзь і магній, можа павялічыць сілавыя ўласцівасці алюмінія і вырабляць сплаў з уласцівасцямі з улікам пэўных прыкладанняў.

Алюмінійдобра падыходзіць да халодных умоў. Ён мае перавагу перад сталі, паколькі яго «трываласць на расцяжэнне ўзрастае пры зніжэнні тэмпературы, захоўваючы сваю трываласць. З іншага боку, сталь становіцца далікатнай пры нізкіх тэмпературах.

Каразійная ўстойлівасць алюмінія

Пры ўздзеянні паветра пласт аксіду алюмінія практычна імгненна на паверхні алюмінія. Гэты пласт аказвае выдатную ўстойлівасць да карозіі. Ён даволі ўстойлівы да большасці кіслот, але менш устойлівы да шчолачы.

Цеплаправоднасць алюмінія

Цеплаправоднасць алюмінія прыблізна ў тры разы большая, чым у сталі. Гэта робіць алюміній важным матэрыялам як для астуджэння, так і для ацяпляльных прыкладанняў, такіх як цеплаабмежавальнікі. У спалучэнні з тым, што ён не таксічны, гэта ўласцівасць азначае, што алюміній шырока выкарыстоўваецца ў кулінарным посудзе і посудзе.

Электрычная праводнасць алюмінія

Нароўні з медзі, алюміній мае электрычную праводнасць, дастаткова высокую для выкарыстання ў якасці электрычнага правадыра. Хоць праводнасць часта выкарыстоўванага сплаву, які праводзіць (1350), складае толькі каля 62% адпаленай медзі, гэта толькі траціна вагі і таму можа праводзіць удвая больш электраэнергіі ў параўнанні з медзі той жа масы.

Адбівальнасць алюмінія

Ад ультрафіялетавага выпраменьвання да ўльтрафіялетавага выпраменьвання, ад ультрафіялетавага выпраменьвання, з'яўляецца выдатным адбівальнікам прамяністай энергіі. Адлюстраванне святла прыблізна 80% азначае, што яна шырока выкарыстоўваецца ў свяцілень. Аднолькавыя ўласцівасці адбівальнай здольнасціалюмінійІдэальна падыходзіць у якасці ізаляцыйнага матэрыялу для абароны ад сонечных прамянёў летам, адначасова ізалюючы ад страты цяпла зімой.

Табліца 2.Уласцівасці алюмінія.

Механічныя ўласцівасці алюмінія

Алюміній можа быць сур'ёзна дэфармаваны без адмовы. Гэта дазваляе ўтварацца алюміній, пракатваючы, экструдыраванне, маляванне, апрацоўку і іншыя механічныя працэсы. Ён таксама можа быць адкінуты да высокай талерантнасці.

Усе можна выкарыстоўваць лек, халодныя і цяпло, можна выкарыстоўваць для адаптацыі ўласцівасцей алюмінія.

Трываласць пры расцяжэнні чыстага алюмінія складае каля 90 МПа, але гэта можна павялічыць да больш за 690 МПа для некаторых цеплааддачаных сплаваў.

Алюмініевыя стандарты

Стары стандарт BS1470 быў заменены на дзевяць стандартаў. Стандарты EN прыведзены ў табліцы 4.

Табліца 4.EN стандарты для алюмінія

Стандарты EN адрозніваюцца ад старога стандарту, BS1470 у наступных галінах:

• Хімічныя кампазіцыі - нязменныя.
• Сістэма нумарацыі сплаву - нязменная.
• Абазначэнне тэмпературы для цеплааддачы, якія падлягаюць лячэнню, зараз ахопліваюць больш шырокі спектр спецыяльных тэмператур. Пасля не-стандартных прыкладанняў былі ўведзены да чатырох лічбаў (напрыклад, T6151).
• Абазначэнне тэмпературы для не цеплавых лячэбных сплаваў - існуючыя тэмпературы нязменныя, але тэмпературы цяпер больш усебакова вызначаюцца з пункту гледжання таго, як яны ствараюцца. Мяккі (O) тэмпература зараз H111, і быў уведзены прамежкавы тэмпература H112. Для сплаву 5251 тэмпературы цяпер паказаны як H32/H34/H36/H38 (эквівалентна H22/H24 і г.д.). H19/H22 & H24 цяпер паказаны асобна.
• Механічныя ўласцівасці - застаюцца падобнымі на папярэднія лічбы. Зараз на тэставыя сертыфікаты павінны быць прыведзены 0,2% доказаў.
• Допускі былі ўзмоцнены да розных градусаў.
  

  Цеплавая апрацоўка алюмінія

  Шэраг цеплавых працэдур можа быць ужыты да алюмініевых сплаваў:

  • Гомагенізацыя - выдаленне сегрэгацыі пры награванні пасля ліцця.
  • Адпал-выкарыстоўваецца пасля халоднай працы, каб змякчыць сплавы для працоўнага дня (1xxx, 3xxx і 5xxx).
  • Ападкі або зацвярдзенне ўзросту (сплавы 2xxx, 6xxx і 7xxx).
  • Цеплавая апрацоўка раствора перад старэннем зацвярдзення ападкаў.
  • Пешанне для лячэння пакрыццяў
  • Пасля цеплааддачы суфікс дадаецца да нумароў абазначэння.
  • Суфікс F азначае "як выраблены".
  • O азначае "адпаленыя вырабы".
  • Т азначае, што ён быў "цеплааддадзены".
  • W азначае, што матэрыял быў раствораным цеплааддачы.
  • H ставіцца да неплачаных сплаваў, якія падлягаюць лячэнню, якія "холадна працуюць" альбо "напружана".
  • Сплавы, якія не паддаюцца лячэнню,-гэта ў групах 3xxx, 4xxx і 5xxx.