Алюминий после кислорода и кремния самый распространенный в природе элемент.
Имеет серебристо-белый цвет, пластичен (хорошо деформируется без разрушения), обладает высокими антикоррозионными свойствами и хорошей электропроводностью. Алюминий хорошо прокатывается и куется. Он в три раза легче чугуна и стали. В чистом виде в природе не встречается, но образует около 250 соединений.
Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые (ГОСТ 4784-97) - марки:
АД0, АД1 – алюминий деформируемый (99% - алюминия);
АМц, АМцС – сплавы с марганцем;
Д12, АМг1, АМг2, АМг3, АМг4, АМг5, АМг6 – сплавы с магнием и марганцем (магния от 0,8 … 1,3% до 5,8 … 6,8%);
АД31, АД33, АД35, АВ – сплавы с магнием и кремнием (магния около 1%, кремния от 0,3 … 0,7% до 0,8 … 1,2%);
Д1, Д11, Д18, Д19, Д20 – сплавы с медью и магнием (дюрали) (меди до 3,8 … 4,9%, магния 1,2 … 1,8%);
Ак6, АК8 – сложнолегированные сплавы системы алюминий-медь-магний-марганец-кремний (до 5,3 … 7,8% легирующих элементов);
АК4, АК4-1 – сплавы системы алюминий-медь магний-никель-железо-кремний (до 4,8 … 7,3% легирующих элементов);
В95 – сплав алюминия с медью, магнием, марганцем, цинком и хромом.
Примеры обозначения:
Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов (ГОСТ 8617-81)
Профили общего назначения:
из алюминиевых марок АД0, АД1, АД; алюминиевых сплавов АМц, АМг2, Д1, Д16, АК6, В95 и т.д.
Профили электротехнического назначения:
из алюминиевых марок АВ0, А7, А5; алюминиевых сплавов АД31.
Состояние материалов по техническим требованиям ГОСТ 8617-81:
М – мягкие, Т – закаленные и естественно состаренные, Т1 – закаленные и искусственно состаренные.
Прочность – нормальная (в обозначении не указывается) и повышения (ПП).
Примеры обозначения:
Профиль АД31.Т (номер профиля)3000 ГОСТ 8617-81
Профиль из алюминиевого сплава марки АД31 в закаленном и естественно состаренном состоянии Т, нормальной прочности, любого сечения, длиной до 3000 мм.
В условных обозначениях профилей электротехнического назначения дополнительно указывают букву ЭН.
Сплавы литейные алюминиевые (ГОСТ 1583-93, ГОСТ 2685-75)
Сплавы системы алюминий-кремний:
1. Сплавы системы алюминий - кремний – магний (без скобок - чушка, в скобках – отливка):
АК12 (АЛ2), АК13(АЛ13), АК9 (АЛ9), АК8л (АЛ34), АК7 (АЛ7), АК7пч (АЛ91) и т.д.
2. Сплавы системы алюминий - кремний – медь:
АК5М (АЛ5), АК8М (АЛ32) и т.д.
Сплавы системы алюминий-магний:
АМ(АЛ19), АМг5Мц (АЛ23), Амг11 (АЛ29) и т.д.
Силумин – сплав алюминия с кремнием (10…13%), марганцем и медью. Обладают низкой прочностью. Применяются для деталей, испытывающие небольшие нагрузки при эксплуатации: АК12ч (СИЛ-1), АК12пч (СИЛ-0), АК12оч(СИЛ-00), АК12ж(СИЛ-2) и т.д.
Дуралюминий – пластический сплав алюминия с медью, магнием, кремнием и железом. Широко применяются в авиационной технике. Хорошо сочетают в себе удельный вес и высокую прочность: Д1, Д16, Д18, Д19, Д20
Примерное назначение некоторых марок алюминиевых сплавов, применяемых для изготовления деталей, дано в табл. 8.
Таблица 8
Марка сплава ГОСТ 1583-93 |
Примерное назначение |
АЛ2
|
Любые по сложности конфигурации детали приборов, детали с герметичностью, блоки двигателей, карбюраторы |
АЛ4, АЛ9, АЛ7 |
Несложные по конфигурации изделия, кронштейны и другие мелкие детали. |
АК7, АК5М2, АК9, АК12 |
Для контакта с пищевыми продуктами только с разрешения органов здравоохранения |
Пример обозначения: АЛ4 ГОСТ 1583-93
Сплавы магниевые деформируемые (ГОСТ 14957-76)
Выпускают сплавы марок: МА1, МА2, МА2-1, МА5, МА8, МА11, МА14, и др.
Сплавы магниевые литейные (ГОСТ 2856-79)
Выпускают марки: МЛ3, МЛ4, МЛ5, МЛ6, МЛ5пч и др.
Основные легирующие элементы: алюминий, марганец, цинк, цирконий.
В обозначениях добавляют буквы ПЧ – повышенной частоты, ОН – общего назначения.
Примеры обозначения:
где: МЛ – условное обозначение сплава; 15 – содержание легирующих элементов в сотых процента.
Применяют магниевые сплавы в химической и космической промышленности.
Сплавы марок МА1, МА5, МА21 применяют для изготовление полуфабрикатов (листов плит, прутков профилей, труб, проволоки, штамповок и поковок) методом горячей деформации, а также слитков и слябов.
Медь тяжелее чугуна и стали. Она обладает высокой пластичностью, электропроводностью, антикоррозийностью. Применяют для изготовления токопроводящих деталей, проводов. Наиболее распространенные сплавы – латунь и бронза.
Латунь и латунные сплавы
Латунь сплав меди с цинком, процентное содержание которого от 3 до 43%. В этот сплав добавляют и другие элементы. Латуни разделяют на обрабатываемые давлением и литейные.
Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением (ГОСТ 15527-2004)
Наименования и марки сплавов приведены в таблице 9.
Таблица 9
Наименование сплава |
Марка |
1 |
2 |
Томпак |
Л96, Л90 |
Полутомпак |
Л85, Л80 |
Латунь |
Л70, Л68, Л63, Л60 |
Латунь алюминиевая |
ЛА77-2 |
Латунь алюминиево- железная |
ЛАЖ60-1-1 |
Латунь алюминиево- никелевая |
ЛАН59-3-2 |
Латунь железо-марганцовая |
ЛЖМц59-1-1 |
Латунь никелевая |
ЛН65-5 |
Латунь марганцовая |
ЛМц58-2 |
Латунь марганцово-алюминиевая |
ЛМцА57-3-1 |
Продолжение табл. 9
1 |
2 |
Томпак оловянный |
ЛО90-1 |
Латунь оловянная |
ЛО70-1, ЛО62-1, ЛО60-1 |
Латунь свинцовая |
ЛС63-3, ЛС74-3, ЛС64-2, ЛС60-1, ЛС59-1, ЛС59-1В, ЛС63-2, ЛС60-2, ЛС59-3 |
Латунь железо-свинцовая |
ЛЖС58-1-1 |
Латунь кремнистая |
ЛК80-3 |
Латунь мышьяковая |
ЛМц68-0,05 |
Латунь алюминиево-мышьяковая |
ЛАМц77-2-0,05 |
Латунь оловянно-мышьяковая |
ЛОМц70-1-0,05 |
Латунь алюминиево- никеле-кремнисто- марганцовая |
ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 |
Пример обозначения: Л63 ГОСТ 15527-2004
где: Л63 – условное обозначение процентного содержания меди – 63%, остальные 37% - цинка и примесей.
Латуни хорошо деформируется. Они предназначены для изготовления листов, лент, полос, прутков, профилей, труб, проволоки, поковок. Пригодны для ковки, чеканки, пайки, штамповки.
Также латуни применяют для изготовления:
- отливок для арматуры и судовых деталей, работающих в морской воде;
- радиаторных трубок;
- деталей, подвергающихся водяному давлению и деталей, подвергающихся трению (массивные червячные винты, гайки нажимных винтов, работающие в тяжелых условиях и т.п.);
- водопроводной арматуры (краны, вентили, водомерные приборы, подшипники, втулки и др.).
Латуни марки Л70, применяют для производства конденсаторных труб и теплообменников.
Латуни марки Л63, применяют в пищевой промышленности.
Латуни марок ЛМцА57-3-1 и ЛМц58-2 предназначены для заготовок, обрабатываемых давлением в горячем состоянии (ковка).
Различают оловянные бронзы и бронзоловянные. В оловянных бронзах преобладающим легирующим элементом является олово, безоловянные бронзы – медные сплавы, легированные другими компонентами.
Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением (ГОСТ 5017-74)
Оловянные бронзы обладают хорошими механическими и литейными свойствами, высокой антикоррозийностью.
Марки: БрОФ7-02, БрОФ6,5-0,4, БрОФ6,5-0,15, БрОЦ4-3, БрОЦС4-4-2,5 и др.
Бронзы оловянные литейные (ГОСТ 613-79)
Бр03Ц12С5, Бр05Ц5С5, Бр010Ф1 и т. д.
Так как олово дорогой и дефицитный металл, в настоящее время широко применяют безоловянные и алюминиевые бронзы.
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением (ГОСТ 18175-78)
Марки:
БрА5, БрА7, БрАМц9-2, БрАЖ9-4 – алюминиевые;
БрМц5 – марганцевые;
БрБ2, БрБН1-3 – кремниевые.
Бронзы безоловянные литейные (ГОСТ 493-79)
БрАМц9-2Л, БрС30, БрА9Ж3Л, БрА11Ж6Н6 и др
Примеры обозначения:
БрА11Ж6Н6 ГОСТ 493-79
где: Бр –бронза; А – алюминий (11%); Ж – железо (6%); Н – никель (6%); остальные 77% медь и примеси.
Бр010Ф1 ГОСТ 613-79
БрОФ6,5-0,4 ГОСТ 5017-74
БрМц5 ГОСТ 18175-78
Примерное назначение некоторых марок бронз, применяемых для изготовления деталей дано в таблице 10.
Таблица 10
Марка бронзы |
Примерное назначение |
1 |
2 |
Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением ГОСТ 5017-74 |
|
БрОФ6,5-0,15 |
Детали подшипников, прутки, полосы. |
БрОФ4-0,25 |
Трубки применяемые для контрольно-измерительных приборов и аппаратостроения. |
БрОЦ4-3
|
Прутки, ленты, проволока для пружин и для аппаратуры химической промышленности. |
Продолжение табл. 10
1 |
2 |
БрОС4-4-2,5 |
Ленты и полосы для прокладок в подшипниках и втулках. |
Бронзы оловянные литейные ГОСТ 613-79 |
|
БрО3Ц12С5 |
Арматура общего назначения. |
БрО4Ц4С17 |
Антифрикционные детали. |
БрО6Ц6С3 |
Арматура, антифрикционные детали, вкладыши подшипников |
БрО8Ц4 |
Арматыура, фасонные части трубопроводов, насосы, работающие в морской среде. |
БрО10С10 |
Подшипники скольжения, работающие в условиях высоких удельных давлений. |
Бронзы безоловянистые обрабатываемые давлением ГОСТ 18175-78 |
|
БрА11Ж6-Н6 |
Детали, подвергающиеся трению при работе в паре со стальной цементированной деталью. Венцы зубчатых колес, подшипники, втулки, клапана. |
БрАМц9-2Л
|
Фасонное литье, арматура, детали электрооборудования. |
БрАЖН10-4-4 |
Зубчатые колеса, втулки, седла клапанов. |
БрКМц3-1, БрА7 |
Пружины, арматура и детали в химическом машиностроении и судостроении. |