Алюминиевые сплавы: различия между версиями

[[Файл:Aluminium etched.jpg|thumb|200px|right|Протравленный слиток алюминиевого сплава.]]

[[Файл:Diagramme binaire al si fonderie.svg|thumb|200px|right|Фазовая диаграмма системы Al-Si.]]

'''АлюминиевыеАлюми́ниевые сплавыспла́вы''' — сплавы, основной массовой частью которых является [[алюминий]]. Самыми распространенными легирующими элементами в составе алюминиевых сплавов являются: [[медь]], [[магний]], [[марганец]], [[кремний]] и [[цинк]]. ВсеРеже - [[цирконий]], [[литий]], [[бериллий]], [[титан]]. В основном алюминиевые сплавы можно разделить на две основные группы: литейные сплавы и деформируемые (конструкционные). В свою очередь, конструкционные сплавы подразделяются на [[Термическая обработка металлов|термически обработанные]] и термически не обработанныенеобработанные. Большая часть производимых сплавов относится к деформируемым, которые предназначены для последующей ковки и штамповки.<ref name="en">[[:en:Aluminium alloy|Алюминиевый сплав в английской википедии.{{ref-en}}]]</ref>.

[[Файл:President Lula visit to Aluminum factory.jpg|thumb|Алюминиевый прокат.]]

Сплавы системы Al-Mg характеризуются сочетанием удовлетворительной прочности, хорошей пластичности, очень хорошей свариваемости и коррозионной стойкости <ref>{{книга |автор=Байков Д.И. и др.|заглавие=Сваривающиеся алюминиевые сплавы |место=Л.|издательство=Судпромгиз|год=1959 |страниц=236}}</ref>. Кроме того, эти сплавы отличаются высокой вибростойкостью.

В сплавах этой системы, содержащих до 6 % Mg, образуется [[Эвтектика|эвтектическая система]] соединенияс атомным составом Al₃Mg₂ c твердым раствором на основе алюминия. Наиболее широкое распространение в промышленности получили сплавы с содержанием магния от 1 до 5 %.

Рост содержания Mg в сплаве существенно увеличивает его прочность. КаждыйУвеличение процентконцентрации магния на каждый процент повышает предел прочности сплава на ~30 МПа, а предел текучести — на ~20 МПаМ[[Па]]. При этом относительное удлинение уменьшается незначительно и находится в пределах 30…3530—35 %.

Сплавы с содержанием магния до 3 % (по массе) структурно стабильны при комнатной и повышенной температуре даже в значительно [[Наклёп|нагартованном]] состоянии. С ростом концентрации магния в нагартованном состоянии структура сплава становится нестабильной. Кроме того, увеличение содержания магния свыше 6 % приводит к ухудшению коррозионной стойкости сплава.

Для улучшения прочностных характеристик сплавы системы Al-MgAl—Mg легируют хромом, марганцем, титаном, кремнием или ванадием. ПопаданияПримеси в сплавы этой системы меди и железа стараются избегать, поскольку они снижают их коррозионную стойкость и свариваемость.

* Алюминиево-[[марганец|марганцевые]] Al-MnAl—Mn (ANSI: серия 3ххх; ГОСТ: АМц).

Основными примесями в сплавах системы Al-MnAl—Mn являются железо и кремний. Оба этих элемента уменьшают растворимость марганца в алюминии. Для получения мелкозернистой структуры сплавы этой системы легируют титаном.

* Алюминиево-[[медь|медные]] Al-CuAl—Cu (Al-Cu-MgAl—Cu—Mg) (ANSI: серия 2ххх, 2xx.x; ГОСТ: АМ).

В качестве легирующих добавок могут встречатьсяиспользуются марганец, кремний, железо и магний. Причем наиболее сильное влияние на свойства сплава оказывает последниймагний: [[легирование]] магнием заметно повышает предел прочности и текучести. Добавка кремния в сплав повышает его способность к искусственному старению. Легирование железом и никелем повышает жаропрочность сплавов второй серии.

* Сплавы системы Al-Zn-MgAl—Zn—Mg (Al-Zn-Mg-CuAl—Zn—Mg—Cu) ([[ANSI]]: серия 7ххх, 7xx.x).

Нельзя не отметить открытой в 1960-е годы закономерности: присутствие лития в сплавах замедляет естественное и ускоряет искусственное старение. Помимо этого, присутствие лития уменьшает удельный вес сплава и существенно повышает его модуль упругости. В результате этого открытия были разработаны новые системы сплавов Al-Mg-LiAl—Mg—Li, Al-Cu-LiAl—Cu—Li и Al-Mg-Cu-LiAl—Mg—Cu—Li.

Отжиг применяютсуществует 3-х типов:

Гомогенизация выравнивает химическую микронеоднородность зёрен путём диффузии (уменьшение дендритной [[Ликвация|ликвации]]).

!rowspan="2"|Кремний (Si)

!rowspan="2"|Железо (Fe)

!rowspan="2"|Медь (Cu)

!rowspan="2"|Марганец (Mn)

!rowspan="2"|Магний (Mg)

!rowspan="2"|Хром (Cr)

!rowspan="2"|Цинк (Zn)

!rowspan="2"|Титан (Ti)