Klasy aluminiowe: typy, właściwości i zastosowania

Dziś aluminium jest stosowane niemal we wszystkich branżach, począwszy od produkcji naczyń żywnościowych do tworzenia kadłubów statków kosmicznych. Dla niektórych procesów produkcyjnych odpowiednie są tylko niektóre klasy aluminium, które mają pewne właściwości fizykochemiczne. Głównymi właściwościami metalu są wysoka przewodność cieplna, ciągliwość i ciągliwość, odporność na korozję, niska waga i niska rezystancja omowa. Są one bezpośrednio zależne od odsetka zanieczyszczeń zawartych w jego składzie, a także od technologii produkcji lub wzbogacania. W związku z tym wyodrębniono główne klasy aluminium.

Rodzaje aluminium

Wszystkie klasy metali są opisane i wprowadzane do jednego systemu uznanych norm krajowych i międzynarodowych: europejskiego EN, amerykańskiego ASTM i międzynarodowej normy ISO. W naszym kraju stopnie aluminium są określone w GOST 11069 i 4784. We wszystkich dokumentach aluminium i jego stopy są rozpatrywane osobno. W tym przypadku metal jest podzielony na marki, a stopy nie mają konkretnie określonych znaków.

Zgodnie ze standardami krajowymi i międzynarodowymi należy wyodrębnić dwa rodzaje mikrostruktury niestopowego aluminium:

• Wysoka czystość o wartości procentowej powyżej 99,95%;
• Czystość techniczna, zawierająca około 1% zanieczyszczeń i dodatków.

Związki żelaza i krzemu są najczęściej uważane za zanieczyszczenia. W międzynarodowej normie ISO dla aluminium i jej stopów wyróżniono oddzielną serię.

Klasy aluminiowe

Forma techniczna materiału jest podzielona na niektóre marki, które są ustalone na odpowiednie normy, na przykład AD0 zgodnie z GOST 4784-97. W tym przypadku klasyfikacja obejmuje metal o wysokiej częstotliwości, aby nie powodować zamieszania. Ta specyfikacja zawiera następujące marki:

1. Podstawowy (A5, A95, A7E).
2. Techniczne (AD1, AD000, ADS).
3. Odkształcalne (AM2, D1).
4. Odlewnia (VAL10M, AK12pch).
5. Do odtleniania stali (AB86, АВ97Ф).

Ponadto istnieją również ligatury – związki aluminiowe, które są używane do tworzenia stopów ze złota, srebra, platyny i innych metali szlachetnych.

Aluminium pierwotne

Typowym przykładem tej grupy jest aluminium pierwotne (klasa A5). Uzyskuje się ją wzbogacając tlenek glinu. W naturze metal w czystej formie nie występuje ze względu na wysoką aktywność chemiczną. W połączeniu z innymi pierwiastkami tworzy on bauxit, nefeliny i alunity. Następnie uzyskuje się tlenek glinu z tych rud i stosuje się czyste aluminium w wyniku złożonych procesów chemiczno-fizycznych.

GOST 11069 określa wymagania dotyczące klas aluminium pierwotnego, które należy zaznaczyć przy użyciu pasków pionowych i poziomych z niewymieralną farbą o różnych kolorach. Ten materiał znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle zaawansowanym, głównie w przypadku, gdy surowce wymagają wysokich parametrów technicznych.

Aluminium techniczne

Techniczny aluminium jest materiałem o odsetku zagranicznych zanieczyszczeń poniżej 1%. Bardzo często jest to również nazywane "undoped". Klasy techniczne aluminium wg GOST 4784-97 charakteryzują się bardzo niską wytrzymałością, ale wysoką odpornością na korozję. Ze względu na brak cząstek stopowych na powierzchni metalu, warstwa ochronna jest szybko formowana, która jest stabilna. Klasy techniczne aluminium odznaczają się dobrą przewodnością cieplną i elektryczną. W swojej sieci molekularnej praktycznie nie ma zanieczyszczeń, które rozpraszają przepływ elektronów. Ze względu na te właściwości, materiał jest aktywnie stosowany w produkcji przyrządów, w produkcji urządzeń grzewczych i wymiany ciepła, obiektów oświetleniowych.

Odkształcalne aluminium

Materiałem, który ma zostać zdeformowany, jest materiał, który jest poddawany obróbce na gorąco i na zimno: walcowanie, prasowanie, ciągnienie i inne typy. W wyniku odkształceń plastycznych uzyskuje się półprodukty o różnych przekątnych wzdłużnych: pręt aluminiowy, arkusz, taśma, płyta, profile i inne. Główne gatunki materiału odkształcalnego stosowanego w produkcji krajowej podano w dokumentach normatywnych: GOST 4784, OCT1 92014-90, OCT1 90048 i OCT1 90026. Charakterystyczną cechą odkształcalnego surowca jest solidna struktura roztworu o wysokiej zawartości eutektycznej fazy ciekłej, która jest w równowadze Dwa lub więcej stałych stanów materii.

Obszar zastosowania odkształcalnego aluminium, a także, w którym stosuje się pręt aluminiowy, jest dość obszerny. Jest on stosowany zarówno w obszarach wymagających wysokich parametrów technicznych z materiałów – w przemyśle stoczeniowym i konstrukcyjnym samolotów, jak i na budowach jako stopu do spawania.

Odlewniczy aluminium

Odlewy z aluminium są używane do produkcji wyrobów kształtowych. Ich główną cechą jest kombinacja wysokiej wytrzymałości i małej gęstości, co umożliwia wyrzucanie produktów o złożonych kształtach bez pęknięć.

Zgodnie z ich przeznaczeniem marki odlewnicze są konwencjonalnie podzielone na grupy:

1. Materiały wysoko uszczelnione (AL2, AL9, AL4M).
2. Materiały o wysokiej wytrzymałości i odporności na ciepło (AL 19, AL5, AL33).
3. Substancje o wysokiej odporności na korozję.

Bardzo często właściwości produkcyjne wyrobów z aluminium są zwiększone przez różne typy obróbki cieplnej.

Aluminium do odtleniania

Na jakość produkowanych wyrobów wpływają właściwości fizyczne aluminium. Użycie gatunków o niskiej jakości nie ogranicza się do tworzenia półproduktów. Bardzo często jest on używany do odtleniania stali – usuwania tlenu z roztopionego żelaza, który w nim rozpuszcza, a tym samym zwiększa właściwości mechaniczne metalu. Do realizacji tego procesu najczęściej stosuje się marki AB86 i АВ97Ф.