Нагартованный алюминий это: Нагартованный алюминий

Содержание

ANSI, EN, ISO и ГОСТ

Наклеп или нагартовка являются естественным следствием большинства деформационных операций алюминия и его сплавов. Иногда это называют еще деформационным упрочнением. Наклеп повышает прочность сплава, которая была достигнута в результате легирования и упрочняющей термической обработки. Для термически упрочняемых сплавов деформационное упрочнение может также повышать скорость выделения упрочняющей фазы.

`Степень нагартовки`

Нагартовку применяют для повышения прочностных свойств алюминия и алюминиевых сплавов, которые не упрочняются термической обработкой. Иногда эти сплавы – в основном сплавы серий 3ххх и 5ххх – называют в позитивном ключе: деформационно упрочняемыми. Основными «рычагами» для получения того или другого нагартованного состояния являются степень нагартовки – количество пластической холодной деформации и отжиг, полный или частичный – нагрев до температуры 350-400 °С при длительности, как правило, достаточной для полного прогрева.

`Полный и частичный отжиг`

Полный отжиг применяют для полного снятия нагартовки материала и приведения материала к состоянию с минимальными прочностными характеристиками и максимальными пластическим свойствами. Частичный отжиг выполняют для частичного снижения уровня прочностных свойств и повышения пластических для приведения материала готового изделия в заданное состояние.

`Обозначение состояний алюминиевых сплавов`

Для обозначения всех состояний алюминия и алюминиевых сплавов (и не только нагартованных) во всем мире широко применяется американская система обозначений, разработанная в свое время Американской Алюминиевой Ассоциацией.

Первоначальная система обозначений состояний деформируемых алюминиевых сплавов изложена в американском стандарте ANSI h45.1.
Эта система почти «один в один» принята международным стандартом ISO 2107 и европейским стандартом В 515.
Отечественные стандарты (ГОСТ) пока применяют свою систему обозначений состояний, которая значительно отличается от международной.

Состояние материала в горячепрессованном состоянии без дополнительных обработок – термических или деформационных – обозначается стандартах В и ISO буквой F и никакие цифры за ней не следуют. В отечественных стандартах это состояние идет вообще без обозначения.

Состояние полностью отожженного материала обозначается буквой «О» (не ноль) по международной классификации состояний алюминия и алюминиевых сплавов или «М» – по отечественным ГОСТам. Буква О с дополнительной цифрой относится к отжигу со специальными условиями.

Все обозначения нагартованных состояний начинаются с латинской буквы «Н». За ней могут идти от 1 до 3 цифр.

`Только нагартовка – серия Н1`

Чисто нагартованные состояния без дополнительных обработок образуют серию Н1. Полностью нагартованным состоянием материала, которое обозначают Н18, называют состояние, полученное при холодной деформации эквивалентной относительному обжатию при прокатке 0,75. Относительное обжатие – это отношение разности толщин исходного и конечного листа к исходной толщине листа. Относительная вытяжка 0,75 будет достигаться, например, при исходной толщине 10 мм и конечной толщине 2,5 мм: (10 – 2,5)/10 = 0,75. Состояние Н19 обозначает изделия с еще большей степенью нагартовки, чем в состоянии Н18. Оно применяется, например, для ленты толщиной 0,30 мм из алюминиевого сплава 3104 для изготовления корпуса пивной банки. Состояния Н16, Н14 и Н12 получают при меньшем количестве холодной деформации и они представляют, соответственно, тричетвертинагартованное, полунагартованное и четвертьнагартованное состояния.

`Состояния алюминия h211 и h212`

При указании требований к механическим свойствам алюминия и алюминиевых сплавов часто употребляют обозначения состояний Н111 и Н112 из той же серии Н1. Состояние Н111 отличается от отожженного состояния О только небольшой степенью нагартовки, которую мог получить материал при правке или других технологических операциях. Состояние Н112 отличается от состояния F только небольшой степенью нагартовки (при горячей или холодной обработке), а также обязательным контролем механических свойств.

`Нагартовка и отжиг – серия Н2`

Серия Н2 относится к материалам, которые были нагартованы до более высокой степени, чем это нужно было бы для заданных прочностных свойств, а затем снижают эту «лишнюю» прочность снимают с помощью частичного отжига. С увеличением степени нагартовки вторая цифра возрастает от 2 до 8 аналогично чисто нагартованным состояния: Н22, Н24, Н26 и Н28.

На рисунке схематически показаны нагартованные состояния серий Н1 и Н2 при различной степени нагартовки и различных длительностях отжига при постоянной температуре. Бывают аналогичные графики в зависимости от температуры отжига. У состояний с одинаковыми вторыми цифрами пределы прочности – одинаковые, а предел текучести у состояний с частичным отжигом ниже, чем у чисто нагартованных состояний. График роста прочности от степени холодной деформации имеет выпуклость вверх. Это отражает тот факт, что первые стадии холодной деформации дают максимальный прирост прочности.

`Серия Н3 – для сплавов алюминий-магний`

Серия Н3 – состояния с нагартовкой и стабилизирующей обработкой: Н32, Н34, Н36 и Н38. Эту серию состояний применяют только для алюминиево-магниевых сплавов – сплавов серии 5ххх. Дело в том, что в нагартованном состоянии эти сплавы в течение некоторого времени могут терять, достигнутые нагартовкой прочностные свойства, за счет механизма естественного старения. Поэтому, если стабильность прочностных свойств важна, их часто нагревают до умеренных температур, например, 220 °С, чтобы завершить этот процесс старения, при этом несколько снизить прочность, но повысить пластичность и, тем самым, обеспечить последующую стабильность механических свойств и рабочих характеристик.

`Нагартовка и лакировка – серия Н4`

Серия Н4 применяется для нагартованных изделий с дополнительной лакировкой поверхности. Например, при изготовлении крышек пивных банок применяют ленту толщиной 0,26 мм из алюминиевого сплава 5182 в состоянии Н48 – полностью нагартованную и лакированную.

`Состояния алюминиевых сплавов в стандартах ГОСТ`

В старых, еще «советских», но еще успешно действующих ГОСТах применяются свои обозначения нагартованных состояний. В ГОСТ 18475-82 на холоднодеформированные трубы, ГОСТ 7871-75 на сварочную проволоку и ГОСТ 21631-76 на листы предусмотрены следующие состояния материала:

нагартованный (Н) и
полунагартованный (П).

В ГОСТ 24767-81 на холодногнутые профили предусмотрено

полунагартованное состояние с обозначением ½Н.

В относительно «свежем» ГОСТ 13726-97 на ленты к состоянием М и Н уже включают дополнительные состояния материала:

четвертьнагартованный (Н1),
полунагартованный (Н2) и
тричетвертинагартованный (Н3).

Обозначения Н1, Н2 и Н3 имеют тут другой смысл, чем в стандартах ANSI, В и ISO.

ГОСТ 18475-82 кроме этого предусматривает еще два состояния материала с участием нагартовки для термически упрочняемых сплавов АД31 и 1955:

нагартованный после закалки и искусственно состаренный (ТН) и
нагартованный после закалки и естественно состаренный (ТН1).

Это аналоги международных обозначений состояний Т8 и Т3, которые относятся к состояниям термически упрочняемых алюминиевых сплавов.

`Нагартованный металл это — О металле`

`Нагартованная сталь это — Справочник металлиста`

Большинство обычных металлов нельзя упрочнить термической обработкой. Однако почти все металлы упрочняются – до той или иной степени – в результате ковки, прокатки или гибки. Это называют наклепом или нагартовкой металла.

Отжиг является видом термической обработки для умягчения металла, который стал нагартованным — наклепанным, чтобы можно было продолжать его холодную обработку.

`Холодная обработка: медь, свинец и алюминий`

Обычные металлы весьма сильно различаются по своей степени и скорости деформационного упрочнения — наклепа или нагартовки. Медь довольно быстро наклепывается в результате холодной ковки, а, значит, быстро снижает свою ковкость и пластичность. Поэтому медь требует частого отжига, чтобы ее можно было дальше обрабатывать без риска разрушения.

С другой стороны, свинец можно обрабатывать ударами молотка почти в любую форму без отжига и без риска его разрушения. Свинец обладает таким запасом пластичности, который позволяет ему получать большую пластическую деформацию с очень малой степенью деформационного наклепа. Однако, медь хотя и тверже свинца, обладает в целом большей ковкостью.

Алюминий может выдерживать весьма большое количество пластической деформации в результате формовки молотком или холодной прокатки, прежде чем ему понадобится отжиг для восстановления его пластических свойств. Чистый алюминий наклепывается намного медленнее, чем медь, а некоторые листовые алюминиевые сплавы являются слишком твердыми или хрупкими, чтобы позволять большой наклеп.

`Холодная обработка железа и стали`

Промышленное чистое железо можно подвергать холодной обработке до больших степеней деформации, прежде чем оно станет слишком твердым для дальнейшей обработки.

Примеси в железе или стали ухудшают способность металла к холодной обработке до такой степени, что большинство сталей нельзя подвергать холодной пластической обработке, кроме конечно, специальных низкоуглеродистых сталей для автомобильной промышленности.

Вместе с тем, почти все стали можно успешно пластически обрабатывать в раскаленном докрасна состоянии.

`Зачем нужен отжиг металлов`

Точная природа процесса отжига, которому подвергают металл, в значительной степени зависит от назначения отожженного металла. Существует значительное различие отжига по методам его выполнения между отжигом на заводах, где производят огромное количество листовой стали, и отжигом в небольшой автомастерской, когда всего лишь одна деталь требует такой обработки.

Если кратко, то холодная обработка – это пластическая деформация путем разрушения или искажения зеренной структуры металла.

При отжиге металл или сплав нагревают до температуры, при которой происходит рекристаллизация — образование вместо старых — деформированных и удлиненных — зерен новых зерен — не деформируемых и круглых. Затем металл охлаждают с заданною скоростью.

Другими словами, кристаллам или зернам внутри металла, которые были смещены или деформированы в ходе холодной пластической обработки, дают возможность перестроиться и восстановиться в свое естественное состояние, но уже при повышенной температуре отжига.

`Отжиг железа и стали`

Железо и низкоуглеродистые стали необходимо нагревать до температуры около 900 градусов Цельсия, а затем давать возможность медленно охлаждаться для обеспечения максимально возможной «мягкости». При этом принимают меры, чтобы предотвратить контакт металла с воздухом во избежание окисления его поверхности. Когда это делают в небольшой автомастерской, то для этого применяют теплый песок.

Высокоуглеродистые стали требуют аналогичной обработки за исключением того, что температура отжига для них ниже и составляет около 800 градусов Цельсия.

`Отжиг меди`

Медь отжигают при температуре около 550 градусов по Цельсию, когда меди разогрета до темно-красного цвета. После нагрева медь охлаждают в воде или позволяют медленно охлаждаться на воздухе.

Скорость охлаждения меди после нагрева при температуре отжига не влияет на степень получаемой «мягкости» этого металла.

Преимущество быстрого охлаждения заключается в том, что при этом металл очищается от окалины и грязи.

`Отжиг алюминия`

Алюминий отжигают при температуре при температуре 350 градусов Цельсия. На заводах это делают в подходящих печах или соляных ваннах. В мастерской алюминий отжигают газовой горелкой. Рассказывают, что при этом деревянной лучиной трут по поверхности нагретого металла.

Когда дерево начинает оставлять черные следы, то это значит, что алюминий получил свой отжиг. Иногда вместо дерева применяют кусок мыла: когда мыло начинает оставлять коричневые следы, нагрев нужно прекращать.

Затем алюминий охлаждают в воде или оставляют охлаждаться на воздухе.

`Отжиг цинка`

Цинк становиться снова ковким при температуре между 100 и 150 градусами Цельсия. Это значит, что его можно отжигать в кипятке. Цинк нужно обрабатывать, пока он горячий: когда он охлаждается, то сильно теряет свою ковкость.

`Наклеп и нагартовка металлов`

В русскоязычной технической литературе наблюдается определенная путаница в определении и применении терминов «наклеп» и «нагартовка».

Чаще всего эти термины отождествляются, применяются один вместо другого или оба сразу.

Обычно наклепом (нагартовкой) называют как сам физический процесс изменения кристаллической структуры металла при его пластическом деформировании, так и результат этого процесса, то есть повышение прочности и твердости металла.

`Сущность наклепа металла`

Металлы и их сплавы, в том числе, алюминий и его сплавы, имеют кристаллическую структуру и состоят из большого количества зерен. Эти зерна имеют неправильную форму и различные размеры.

В каждом зерне атомы упорядочены, но смежные зерна по-разному ориентированы относительно друг друга.

В процессе холодной деформации структура зерен меняется за счет их фрагментации зерен, движения атомов и искажения атомной решетки.

Когда материал подвергается механическому нагружению, в его кристаллической структуре образуются микроскопические дефекты, которые известны как дислокации. Если нагрузки продолжают увеличиваться, эти дислокации начинают продвигаться и взаимодействовать между собой.

Таким образом они образуют новую внутреннюю структуру, которая сопротивляется дальнейшей пластической деформации. Эта структура повышает предел текучести материала, то есть его способность сопротивляться прилагаемым усилиям. При этом пластические свойства материала снижаются.

Одним из наиболее известных путей намеренного создания наклепа является холодная формовка деталей и изделий.

`Уменьшение плотности металла при наклепе`

При наклепе металла его плотность уменьшается. Это происходит потому, что пластическая деформация приводит к нарушению порядка в размещении атомов, увеличение плотности дефектов и образование микропор. Уменьшение плотности означает увеличение удельного объема – объема единицы массы.

`Остаточные напряжения при наклепе`

Наружный наклёпанный слой стремится расшириться, а внутренние слои его «не пускают» — в нем возникают сжимающие остаточные напряжения. Эти напряжения бывают очень полезными, так как способны замедлять зарождение и рост поверхностных усталостных трещин.

`Полезный наклеп`

Наклеп может быть желательным и нежелательным, полезным и вредным. Если наклеп металла является полезным, то при его изготовлении стремятся применять операции холодного пластического деформирования: холодную прокатку, волочение, обработку дробью, галтовку, накатку и тому подобное.

Это особенно важно для металлов и сплавов, которые не способны упрочнятся термически. К этим материалам относятся низкоуглеродистые стали, некоторые алюминиевые сплавы, а также чистая медь.

Когда эти материалы подвергаются сжатию, волочению, гибке или ковке, то напряжения, которые при этом возникают, приводят к возникновению в кристаллической структуре дислокаций, которые упрочняют металл. В этом случае применяют оба термина: и наклеп, и нагартовка.

`Стандарты о наклепе и нагартовке`

Отечественные, еще советские, стандарты – ГОСТы — применяют к полезно «наклепанным» металлическим изделиям, например, листам алюминиевых сплавов только термин «нагартованные» и совершенно не употребляют слова «наклеп» или «наклепанные». Можно видеть это, например, в ГОСТ 21631 на листы из алюминия и алюминиевых сплавов: «листы нагартованные», «листы полунагартованные».

`Вредный наклеп`

Нежелательный, вредный наклеп возникает, например, когда пластичные и мягкие металлы и сплавы подвергаются механической обработке резанием. Чрезмерно глубокие резы за один проход приводят с большой скоростью могут приводить к возникновению интенсивного наклепа с нежелательным увеличением прочности металла и его охрупчиванию.

Это препятствует дальнейшей механической обработке детали, а может привести и к повреждению режущих инструментов. Другим примером вредного наклепа может служить повторяющееся нагружение детали с превышением предела текучести материала. При таком нагружении материал в критических сечениях может быстро наклепываться, терять свою пластичность и разрушаться.

В подобных случаях явление деформационного упрочнения называют наклепом, но никогда не называют нагартовкой.

`Когда «наклеп», а когда «нагартовка»?`

Учитывая выше изложенное, делаем два «смелых», но естественных вывода.

Наклепом называется любое проявление деформационного упрочнения кристаллических материалов – полезное и вредное, умышленное и неумышленное.

Нагартовкой называется только полезное деформационное упрочнение изделий, которое умышленно применяют к изделиям с целью повышения их прочностных свойств. Иногда, может быть, и не умышленно, но всегда осознанно.

`Наклеп и нагартовка: особенности и отличия видов упрочнения металла`

Задача упрочнения поверхностного слоя металлического изделия является достаточно актуальной во многих случаях, ведь большая часть деталей машин и различных механизмов работает под воздействием значительных механических нагрузок. Решить такую задачу позволяет как наклеп, так и нагартовка, которые, несмотря на свою схожесть, все же имеют определенные различия.

На производстве проблема упрочнения металлических поверхностей решается с помощью специального оборудования

`Сущность наклепа и нагартовки`

Наклеп металла является одним из способов упрочнения металлического изделия. Происходит это благодаря пластической деформации, которой такое изделие подвергают при температуре, находящейся ниже температуры рекристаллизации.

Деформирование в процессе наклепа приводит к изменению как внутренней структуры, так и фазового состава металла. В результате таких изменений в кристаллической решетке возникают дефекты, которые выходят на поверхность деформируемого изделия.

Естественно, эти процессы приводят и к изменениям механических характеристик металла. В частности, с ним происходит следующее:

повышается твердость и прочность;
снижаются пластичность и ударная вязкость, а также сопротивляемость к деформациям, имеющим противоположный знак;
ухудшается устойчивость к коррозии.

Упрочнение поверхности металла можно оценить по изменению микротвердости, уменьшающейся про мере удаления от поверхности

Явление наклепа, если оно относится к ферромагнитным материалам (например, к железу), приводит к тому, что у металла увеличивается значение такого параметра, как коэрцитивная сила, а его магнитная проницаемость снижается.

Если наклепанная область была сформирована в результате незначительной деформации, то остаточная индукция, которой характеризуется материал, снижается, а если степень деформации увеличить, то значение такого параметра резко возрастает.

Из положительных последствий наклепа следует отметить и то, что с его помощью можно значительно улучшить эксплуатационные характеристики более пластичных металлов, создающих значительное трение в процессе использования.

Наклепанный слой на поверхности металлического изделия может быть сформирован как специально, тогда такой процесс является полезным, так и неумышленно, в таком случае его считают вредным.

Чаще всего неумышленное поверхностное упрочнение металлического изделия происходит в процессе обработки резанием, когда на обрабатываемый металл оказывается значительное давление со стороны режущего инструмента.

Упрочнение (наклеп) при обработке резанием

Увеличение прочности приводит к тому, что поверхность металла становится и более хрупкой, что является очень нежелательным последствием обработки.

Если формирование наклепа может произойти в результате как осознанных, так и неосознанных действий, то нагартовка всегда выполняется специально и является, по сути, полноценной технологической операцией, цель которой состоит в поверхностном упрочнении металла.

Деформационное уплотнение кромки этого затвора произошло в результате эксплуатации, значит ˜– это наклеп

`Типы наклепа`

Различают два основных типа наклепа, которые отличаются процессами, протекающими при его формировании в материале.

Если новые фазы в металле, характеризующиеся иным удельным объемом, сформировались в результате протекания фазовых изменений, то такое явление носит название фазового наклепа.

Если же изменения, произошедшие в кристаллической решетке металла, произошли из-за воздействия внешних сил, они называются деформационным наклепом.

Деформационный наклеп, в свою очередь, может быть центробежно-шариковым или дробеметным. Для выполнения наклепа первого типа на обрабатываемую поверхность воздействуют шариками, изначально располагающимися во внутренних гнездах специального обода.

При вращении обода (что выполняется на максимальном приближении к обрабатываемой поверхности) шарики под воздействием центробежной силы отбрасываются к его периферии и оказывают ударное воздействие на деталь.

Формирование наклепа в дробеструйных установках происходит за счет воздействия на обрабатываемую поверхность потока дробинок, перемещающихся по внутренней камере такого оборудования со скоростью до 70 м/с.

В качестве таких дробинок, диаметр которых может составлять 0,4–2 мм, для наклепа могут быть использованы чугунные, стальные или керамические шарики.

Схема традиционного деформационного наклепа и график повышения твердости материала

Для того чтобы понимать, почему нагартовка или формирование наклепа приводят к упрочнению металла, следует разобраться в процессах, которые протекают в материале при выполнении таких процедур. При холодной пластической деформации, происходящей под воздействием нагрузки, величина которой превышает предел текучести металла, в его внутренней структуре возникают напряжения.

В результате металл будет деформирован и останется в таком состоянии даже после снятия нагрузки. Предел текучести станет выше, и его значение будет соответствовать величине сформировавшихся в материале напряжений. Чтобы деформировать такой металл повторно, необходимо будет приложить уже значительно большее усилие.

Таким образом, металл станет прочнее или, как говорят специалисты, перейдет в нагартованное состояние.

При холодной деформации металла, протекающей в результате воздействия соответствующего давления (в процессе, например, наклепа), дислокации, составляющие внутреннюю структуру материала, начинают перемещаться.

Даже одна пара движущихся дефектных линий, сформировавшихся в кристаллической решетке, способна привести к образованию все новых и новых подобных локаций, что в итоге и повышает предел текучести материала.

Изменение структуры поверхностного слоя в результате холодной деформации

Внутренняя структура металла при его деформировании в процессе выполнения наклепа или нагартовки претерпевает серьезные изменения. В частности, искажается конфигурация кристаллической решетки, а пространственное положение кристаллов, которые ориентированы беспорядочно, упорядочивается.

Такое упорядочивание приводит к тому, что оси кристаллов, в которых они обладают максимальной прочностью, располагаются вдоль направления деформирования. Чем активнее будет выполняться деформирование, тем большее количество кристаллов примут подобное пространственное положение.

Существует ошибочное мнение, что зерна, составляющие внутреннюю структуру металла, при его деформации измельчаются. На самом деле они только деформируются, а площадь их поверхности остается неименной.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что в процессе выполнения нагартовки или наклепа изменяется кристаллическая структура стали или другого металла, в результате материал становится более твердым и прочным, но одновременно и более хрупким. Нагартованная сталь, таким образом, представляет собой материал, который специально был подвергнут пластической деформации для улучшения прочностных характеристик.

`Нагартовка и оборудование для нее`

Выполнение нагартовки изделий из стали особенно актуально в тех случаях, когда имеется необходимость повысить их устойчивость к поверхностному растрескиванию, а также предотвратить протекание в нем усталостных процессов. Отраслями промышленности, в которых нагартованные изделия зарекомендовали себя особенно хорошо, являются авиа- и автомобилестроение, нефтедобыча, нефтепереработка и строительство.

Устройство промышленной дробомётной установки для обработки труб

Такие методы упрочнения металлов, как контролируемый наклеп или нагартовка, могут быть реализованы при помощи различного оборудования, от качества и функциональности которого зависит результат выполняемых операций.

Оборудование для нагартовки изделий из стали или других сплавов, которое сегодня представлено большим разнообразием моделей, может быть общего назначения или специального – для того, чтобы выполнять обработку деталей определенного типа (болтов, пружин и др.).

В промышленных масштабах нагартовка выполняется на автоматизированных устройствах, все режимы работы которых устанавливаются и контролируются за счет использования электронных систем. В частности, на таких станках автоматически регулируется как количество, так и скорость подачи дроби, используемой для выполнения обработки.

Дробометная установка для обработки листового и профильного металлопроката

Выполнение наклепа, при котором процесс его формирования контролируется, используется в тех случаях, когда изделие из стали нет возможности упрочнить при помощи термической обработки.

Помимо нагартовки и наклепа повысить прочность поверхностного слоя металлического изделия могут и другие методы холодной пластической деформации.

Сюда, в частности, относятся волочение, накатка, холодная прокатка, дробеструйная обработка и др.

Кроме стали, содержание углерода в которой не должно превышать 0,25%, такой способ упрочнения необходим изделиям из меди, а также некоторым алюминиевым сплавам. Нагартовке также часто подвергается лента нержавеющая. Ленту нагартованную применяют в тех случаях, когда обычная лента нержавеющая не способна справляться с воспринимаемыми нагрузками.

Нагартованная нержавеющая лента обладает более высокой прочностью с определенной потерей вязкости и пластичности

Наклеп, который сформировался на поверхности металлического изделия в процессе выполнения его обработки различными методами, можно снять, для чего используется специальная термическая обработка.

При выполнении такой процедуры металлическое изделие нагревают, что приводит к тому, что атомы его внутренней структуры начинают двигаться активнее.

В результате она переходит в более устойчивое состояние.

Выполняя такой процесс, как рекристаллизационный отжиг, следует учитывать степень нагрева металлической детали. Если степень нагрева незначительна, то в структуре металла снимаются микронапряжения второго рода, а его кристаллическая решетка частично искажается.

Если интенсивность нагрева увеличить, то начнут формироваться новые зерна, оси которых сориентированы в одном пространственном положении.

В результате интенсивного нагрева полностью исчезают деформированные зерна и формируются те, оси которых ориентированы в одном направлении.

Ручная правка наклепом изогнутого вала

Существует также такая технологическая операция, как правка наклепом, при помощи которой металлический вал или лист приводятся в исходное состояние.

Чтобы выполнить такую операцию, нацеленную на устранение несоответствий геометрических параметров их требуемым значениям, нет необходимости использовать специальный станок – ее выполняют при помощи обычного молотка и ровной плиты, на которую укладывается обрабатываемое изделие.

Нанося таким молотком удары по изделию, форму которого требуется исправить, добиваются формирования на его поверхности наклепанного слоя, что в итоге приведет к достижению требуемого результата.

На видео ниже показан процесс упрочнения методом наклепа колес для железнодорожной техники в дробеметной установке.

`Наклеп и нагартовка`

Для того, чтобы увеличить прочность и твердость материалов, их подвергают тепловой обработке: нагревают и выдерживают в термопечи и охлаждают. Но этот метод не всегда подходит. В частности,его не используют для таких металлов, как медь и алюминий.

Тогда применяют нагартовку – технологическую обработку, которая включает изменение формы изделия посредством холодной пластической деформации. При этом твердость и прочность материала увеличивается, но падает пластичность – способность деформироваться без разрушения.

Для некоторых сплавов нагартовка является единственно возможным способом увеличения прочности. К таким сплавам, например, относятся стойкие к коррозии сплавы хрома и никеля. Исследование такого процесса, как нагартовка (наклеп металла) – одна из важных и интересных задач материаловедения.

Например, в результате наклепа твердость поверхностных слоев стали увеличивается в несколько раз.

Термины наклеп и нагартовка часто считают практически синонимами, которые означают:

процесс изменения структуры материала;
повышение его твердости и прочности в результате этих изменений.

Но в части литературных источниках эти термины различают: под наклепом понимают процесс, который может быть как самопроизвольным, так и целенаправленным, а под нагартовкой – осознанный процесс, целью которого является упрочнение металла.

С этой точки зрения наклеп может быть процессом как полезным, так и вредным, а нагартовка – процесс, который может быть только полезным.

При повышении температуры способность к нагартовке заметно снижается. Например, нагартовка алюминия невозможна при температурах выше 200 °С. Эта температура (температура рекристаллизации) будет различной для разных веществ. Для легкоплавких металлов (к ним относятся цинк, свинец, олово) температура рекристаллизации может быть отрицательной.

Описание процесса
Виды наклепа
Оборудование для наклепа
Применение

`Описание процесса`

Рассмотрим сущность явления наклепа. Как известно, практически все металлы и их сплавы (например, алюминий или медь и их сплавы) имеют упорядоченную кристаллическую структуру. Но все не так просто. Они состоят из зерен, внутри которых расположение атомов является упорядоченным.Но сами зерна по отношению друг к другу располагаются хаотично, т. е. неупорядоченно.

При механической нагрузке в структуре вещества появляются дислокации (микроскопические дефекты). По мере увеличения нагрузки дислокации перемещаются и взаимодействуют друг с другом. Образуется другая структура.Она сопротивляется деформации, остающейся после снятия нагрузки (пластической деформации). Способность металла сопротивляться деформациям при этом увеличивается.

Но следует иметь в виду, что при наклепе пластические свойства материала становятся хуже. Например,пластичность низкоуглеродистой стали уменьшается в 5-6 раз. Также снижается устойчивость к сопротивлению пластической деформации при изменении ее знака (так называемый эффект Баушингера).

После наклепа состояние вещества является термодинамически нестабильным. Если пластичность необходимо увеличить, наклеп снимают рекристаллизационным отжигом, нагревая материал выше температуры рекристаллизации. При этом материал переходит в более стабильное состояние. Необходимость снятия наклепа возникает, например, в металлургии при производстве проволоки или ленты.

Плотность дислокаций при наклепе увеличивается, что приводит к уменьшению объемной плотности. При этом зерна металла вытягиваются по направлению сил, которые на них действуют. Такая ориентировка зерен называется текстурой деформации. Вследствие текстуры возникает анизотропия механических свойств металлов и сплавов.

Можно сделать следующие выводы:

после нагартовки или наклепа твердость и прочность материала увеличивается;
хрупкость материала тоже повышается.

В частности, нагартовка стали актуальная для изделий, в которых необходимо предотвратить поверхностное растрескивание и такое явление, как усталость металлов, что приводит к накоплению внутренних напряжений, возникновению трещини, в конце концов, к разрушению материала.

`Виды наклепа`

В основном, выделяют два вида наклепа:

фазовый, когда изменения кристаллической решетки вызваны фазовыми изменениями;
деформационный, когда изменения решетки вызваны внешними силами.

Формирование деформационного наклепа происходит при воздействии на обрабатываемую поверхность шариками или потока дробинок.

`Оборудование для наклепа`

Оборудование для процесса нагартовки алюминия и других металлов и сплавов достаточно разнообразно. В промышленности нагартовка полностью автоматизированный процесс, который выполняется на устройствах, контролируемых электроникой.

В частности, при формировании деформационного наклепа автоматически регулируется количество и скорость подачи дробинок.

`Применение`

В промышленности нагартовку применяют для придания прочности изделиям из нержавеющей стали, меди, алюминия и его сплавов. Это очень важно для машиностроения, поскольку различные узлы и механизмы часто работают в неблагоприятных условиях и со временем изнашиваются.

Нагартованная проволока из нержавеющей стали обладает повышенной твердостью и жесткостью и устойчива к колебаниям температуры. Такая проволока используется в машиностроении при изготовлении деталей различных видов автомобилей. Она также нашла широкое применение для изготовления очень прочных канатов, тросов и пружин. Еще нагартовку часто используют для производства нержавеющих лент.

Электропровода из нагартованной проволоки не подвержены коррозии и обладают длительным сроком службы.

Также нагартованная проволока может служить как материал для нержавеющих сеток, из которых делают перегородки.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

`Наклеп и нагартовка металлов`

Нагартовка или деформационное упрочнение – это важный технологический процесс, которые применяют для увеличения прочности и/или твердости металлов и сплавов, которые не могут быть упрочнены термической обработкой.

Эта технологическая обработка включает изменение формы изделия методами холодной пластической деформации, то есть ввода в металл механической энергии [1].

В результате этой обработки металл становится прочнее тверже, но теряет пластичность, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 – Влияние степени нагартовки на прочность, твердость и пластичность металлов [1]

`Наклеп и нагартовка`

Чаще всего эти термины отождествляются, применяются один вместо другого или оба сразу.

`Предел текучести и наклеп`

Одной из характеристик любого металла, в том числе, алюминия, является его предел текучести. Предел текучести металла – это напряжение, при котором этот металл начинает деформироваться пластически.

При напряжениях ниже этого предела текучести материал деформируется упруго. Если напряжения снимаются, то металл возвращается к своему первоначальному состоянию до приложения этих напряжений.

Обычно нагружение металла выше предела текучести является для него вредным. Недопущение напряжений выше предела текучести является главным требованием при проектировании деталей, изделий и сооружений.

Однако изучение изменения микроструктуры металла после деформации показывают, что механические свойства этого металла также изменяются. В частности, испытание на растяжение показывает, что металлический образец, который нагружался выше предела текучести обычно получает деформационное упрочнение или наклеп (рисунок 2).

Рисунок 2 – Увеличение предела текучести металла после его нагружения выше предела текучести

`Атомы, решетка, дислокации`

В каждом зерне атомы упорядочены, но смежные зерна по-разному ориентированы относительно друг друга.

Когда материал подвергается механическому нагружению, в его кристаллической структуре образуются микроскопические дефекты, которые известны как дислокации. Если нагрузки продолжают увеличиваться, эти дислокации начинают продвигаться и взаимодействовать между собой. Таким образом они образуют новую внутреннюю структуру, которая сопротивляется дальнейшей пластической деформации.

Эта структура повышает предел текучести материала, то есть его способность сопротивляться прилагаемым усилиям. При этом пластические свойства материала снижаются. Одним из наиболее известных путей намеренного создания наклепа является холодная пластическая формовка деталей и изделий – холодная обработка металлов давлением.

Типичными процессами холодной обработки металлов давлением являются:

холодная ковка (рисунок 2)
холодная прокатка (рисунок 3)
холодное прессование (экструзия) (рисунок 4)
волочение (рисунок 5)

Рисунок 3 – Ковка металла

Рисунок 4 – Прокатка металла

Рисунок 5 – Прессование металла

Рисунок 6 – Волочение металла

`Уменьшение плотности металла`

`Остаточные напряжения`

Наружный наклёпанный слой стремится расшириться, а внутренние слои его «не пускают» – в нем возникают сжимающие остаточные напряжения. Эти напряжения бывают очень полезными, так как способны замедлять зарождение и рост поверхностных усталостных трещин.

`Что такое холодная деформация`

Холодной пластической деформацией металлов считают пластическую деформацию при определенной температуре, после которой в металле возникает наклеп и он сохраняется неизменным неограниченно длительное время.

По-научному это звучит так: температура холодной деформации для достижения эффекта нагартовки (наклепа) металла должна быть ниже температуры его рекристаллизации, то есть температуры, при которой на месте старых, деформированных и вытянутых, зерен металла начинают возникать и расти новые, недеформированные и округлые зерна.

Обычно эта температура составляет половину от абсолютной температуры плавления этого металла или сплава. Однако на практике нагартовка металлов производится при комнатной температуре или при температуре не выше трети температуры плавления.

`Что такое горячая деформация`

В отличие от холодной деформации горячая деформация металлов и сплавов происходит при температуре, величина которой достаточна для того, чтобы рекристаллизация деформированной структуры металла происходила одновременно с пластическим деформированием.

Обычно горячую деформационную обработку (обработку давлением) производят при температуре выше температуры рекристаллизации металла (обычно от 70 до 90 % абсолютной температуры плавления).

После такой горячей обработки получают металл с благоприятной мелкозернистой рекристаллизованной структурой.

`Деформируемые алюминиевых сплавов`

С металлургической точки зрения все серии деформируемых алюминиевых сплавов разбиваются на две большие группы:

деформационно-упрочняемые сплавы
сплавы, упрочняемые термической обработки (старением).

Строго говоря, все металлы и сплавы могут деформационно упрочняться. Однако, в области металлургии алюминия, это наименование относится к сплавам только тех серий, которые не могут упрочняться термической обработкой, то есть старением.

`Модификация структуры`

К этим сплавам относятся все сплавы серий 1ххх, 3ххх и 5ххх, а также часть сплавов серии 8ххх. Их технологическая цепочка состоит из этапов горячей обработки давлением, за которыми, возможно, следуют этапы холодной обработки давлением с промежуточным или завершающим отжигом.

Деформационное упрочнение – нагартовка – включает модификацию структуры под воздействием пластической деформации. Это происходит не только в ходе производства полуфабрикатов при прокатке, правке растяжением, волочении и т, п., но также в ходе последующих производственных этапах, таких как формовка, гибка и других производственных операциях.

`Механические свойства`

Деформационное упрочнение повышает механические прочностные свойства и твердость, но снижает пластичность (рисунок 6).

Рисунок 6 – Влияние деформационного упрочнения на механические свойства:

предел прочности при растяжении, предел текучести (0,2%) и относительное удлинение [3]

Уровень механических свойств, который может достигаться, зависит от легирующих элементов. Например, сплавы серии 5ххх, которые содержат большое количество магния, имеют более высокий потенциальный уровень механических свойств, чем у сплавов других серий: 1ххх, 3ххх и 8ххх.

В результате всегда происходит постепенное повышение механических свойств, вплоть до той точки, за которой дальнейшая обработка становится трудной, если вообще возможной.

В этом случае, если требуется дальнейшая пластическая деформация, не обходимо производить термическую обработку отжигом.

`Cмягчающий отжиг`

Упрочнение, которое возникло в результате холодной пластической обработки может быть устранено или смягчено путем отжига. В зависимости от комбинации длительность-температура, это умягчение может быть (рисунок 7):

частичным: это – cмягчающий или неполный отжиг;
полным: это – рекристаллизационный отжиг, в ходе которого образуется новая зеренная структура (рисунок (8).

Рисунок 7 – Изотермические кривые отжига сплава 5754 [3]

Рисунок 8 – Изменение твердости и структуры при отжиге [3]

Временные и температурные параметры являются специфическими для каждого сплава и зависят от степени деформационного упрочнения, которому материал подвергался перед отжигом.

Как и у других металлов и сплавов, существует критическая зона деформационного упрочнения (рисунок а35).

Если отжиг применяется к материалу в состоянии, которое находится в этой критической зоне, то может происходить бесконтрольный рост зерна.

Это делает последующие операции формовки, такие как волочение и гибки более трудными. После деформации поверхность металла может иметь вид, который называют «апельсиновая корка».

Рисунок 9 – Изменение размера зерна при отжиге в зависимости от степени нагартовки [3]

Уровень механических свойств полуфабриката и, в частности, компромисс между пределом прочности и пластичностью (относительным удлинением), контролируются параметрами деформационной обработки и последующими операциями отжига (промежуточными или заключительным).

Необходимо отметить, что при одинаковом уровне предела прочности уровень пластичности будет выше в нагартованном и частично отожженном металле (h3X), чем в «чисто» нагартованном металле (h2X). Поэтому состояния с частичным (смягчающим) отжигом являются более предпочтительными, когда максимальная способность к формовке является главным фактором, например, при глубокой вытяжке [3].

`Нагартовка термически упрочняемых сплавов`

Для термически упрочняемых сплавов нагартовка может быть дополнением к уровню прочности, которое достигается путем упрочнения за счет выделения упрочняющей фазы при их термической обработке.

В случае полностью полностью упрочненных термической обработкой сплавов увеличение их прочности путем дополнительно холодной деформации после старения сравнительно невелико, кроме очень высоких степеней нагартовки. Часто эта возможность ограничена низкой способностью.

сплавов в этом состоянии к пластической деформации.

Основное применение этой технологии относится к некоторым прессованным и холоднотянутым изделиям, таким как проволока, прутки и трубы, которые подвергаются холодному волочению после термической обработки для увеличения прочности и повышения качества поверхности [2].

`Влияние температуры нагартовки`

Характеристики нагартовки алюминиевых сплавов сильно зависят от температуры. Деформационное упрочнение значительно сильнее происходит при криогенных температурах, чем при комнатной температуре. При повышенных температурах характеристики нагартовки зависят как температуры, так и от скорости деформации.

Деформационное упрочнение снижается с повышением температуры обработки до тех пор, пока температура не достигнет величины, выше которой не происходит нагартовки из-за динамического возврата и рекристаллизации. Динамический возврат приводит к формированию зубзеренной структуры, которая аналогична той, которая возникает при нагреве предварительно наклепанного металла.

Субзеренная структура также до некоторой степени повышает прочность алюминиевых сплавов [2].

Источники:

1. The welding of aluminium and its alloys / Gene Mathers – Woodhead Publishing Ltd, 2002

2. Designing with Aluminum Alloys / Nack J. Kim – Handbook of Mechanical Alloy Design // ed. E. Totten & others, 2004 – pp. 441-486.

3. Corrosion of Aluminium / Christian Vargel – ELSEVIER, 2004.

Окисление алюминия при переплаве алюминиевого лома
Железо в алюминии

РусскийEnglish

`Характеристики алюминиевого и дюралюминиевого металлопроката — Sibrez`

Гладкая	Имеет однородную структуру, равномерно гладкая поверхность.
Рифленая	Сталь прессуется, в результате чего на поверхности возникает декоративная текстура (квинтет и диамант).
Марка стали	Химический состав (%)	Расшифровка	Характеристики
А0М	Al 99, Cu до 0,05, Mg до 0,05, Mn до 0,05, Si до 0,95, Zn до 0,1, Ti до 0,02.	Первичный алюминий технической чистоты, в котором содержание примесей 1%. Мягкий, обладают высокой пластичностью.	Используется в пищевой, косметологической и фармацевтической промышленности.
А5М и А5Н	Al 99,5, Cu до 0,02, Fe до 0,3, Si до 0,25, Zn до 0,06, Ti до 0,02.	Первичный алюминий технической чистоты, с содержанием примесей 0,5%. М — мягкий, обладают высокой пластичностью. Н — нагартованный (упрочнение деформацией путём механического воздействия), обладают наибольшей прочностью и твёрдостью.	Относится к группе пищевых сплавов. Имеет высокую коррозионную стойкость и теплопроводность. При сварке обеспечивает высокую стойкость сварному соединению. Полученные швы не склонны к растрескиванию и расслоению. Используется для изготовления деталей оборудования, которым не приходится выдерживать существенные механические нагрузки.
АД1М и АД1Н	Al 99,3, Cu до 0,05, Mg до 0,05, Fe до 0,3, Mn до 0,025, Ti до 0,02, Si до 0,3, Zn до 0,1.	Алюминий технической чистоты, содержащий 0,7% примесей. Деформируемый сплав. М — мягкий, обладают высокой пластичностью. Н — нагартованный (упрочнение деформацией путём механического воздействия), обладают наибольшей прочностью и твёрдостью.	Примеси повышают прочностные характеристики, но снижают показатели электропроводности сплава. Высокая пластичность, коррозионная стойкость и свариваемость. Применяется для создания коррозионностойких ненагруженных элементов конструкций и в сварных конструкциях. Из листов АД1 производят короба вентиляционных шахт.
АМГ2М и АМГ2НР	Al 95,7-98,2, Cu до 0,15, Mg до 1,7-2,4, Mn до 0,1-0,5, Si до 0,4, Zn до 0,15, Ti до 0,15, Fe до 0,5, Cr до 0,05.	Сплав алюминия с магнием (2%). М — мягкий, обладают высокой пластичностью. Н — нагартованный (упрочнение деформацией путём механического воздействия), обладают наибольшей прочностью и твёрдостью. Р — рифленый.	Обладает высокой коррозийной стойкостью (выше АМГ3М), хорошо сваривается точечной, роликовой, газовой сваркой. Сплав хорошо деформируется. По прочности превосходит АМЦ, но уступает ему в пластичности. Применяется в качестве материала для оконных и дверных профилей, а также других лёгких сборных или сварных конструкций.
АМГ3М	Al 93,8 — 96, Cu до 0,1, Mg до 3,2 — 3,8, Mn до 0,3 — 0,6, Si до 0,5 — 0,8, Zn до 0,2, Ti до 0,1, Fe до 0,5.	Сплав алюминия с магнием (3%). М — мягкий, обладают высокой пластичностью.	Выделяется высокой коррозионной стойкостью, пластичностью и хорошей свариваемостью. Применяется для изготовления полуфабрикатов методом горячей или холодной деформации.
АМГ6БМ	Al – 91,1-93,68, Mg – 5,8-6,8, Mn – 0,5-0,8, Fe – не больше 0,4, Si – не больше 0,4, Zn – не больше 0,2, Ti – 0,02-0,1, Cu – не больше 0,1.	Сплав алюминия с магнием (6%). Б – прокат с технологической плакировкой. М — мягкий, обладают высокой пластичностью.	Обладает высокой пластичностью (более прочный, нежели АМГ2 или АМГ3), но средней прочностью, хорошей коррозионной стойкостью, хорошей обрабатываемостью. Применяется в машиностроении, вагоно-, самолето- и судостроении (каркас и обшивка), укреплении несущего каркаса конструкций различного назначения, изготовлении промышленных трубопроводов.
АМЦМ	Al 96,35-99, Cu до 0,05-0,2, Mn до 1-1,5, Si до 0,6, Zn до 0,1, Fe до 0,7.	Сплав алюминия с марганцем. М — мягкий, обладают высокой пластичностью.	Сплав системы Al – Mn. Пластичный, но малопрочный материал, имеет высокую электропроводность и теплопроводность, сваривается без ограничений. Применяется в автомобильной промышленности, при изготовлении сварных конструкций, в частности сварных баков. Также в производстве изделий, предназначенных для контакта с пищей.
АМЦН2	Al 96,35-99, Cu до 0,05-0,2, Mn до 1-1,5, Si до 0,6%, Zn до 0,1, Fe до 0,7.	Сплав алюминия с марганцем. Н — нагартованный (упрочнение путём механического воздействия), обладают наибольшей прочностью и твёрдостью.	Листы повышенной прочности. При этом снижаены пластичность и ударная вязкость материала. Используются для изготовления строительных конструкций, радиаторов, обшивки речных и морских судов. Из них производят декоративные элементы, емкости для напитков, а также химические сосуды, работающие под давлением.
ВД1АН и ВД1АНР (дюралюминий)	Al 89,7-97,3, Mg 0,4-1,6, Fe до 1, Si до 1, Mn 0,3-0,8, Cu 2-5, Ti до 0,2, Zn до 0,7, Ni до 0,2.	Относится к системе Al-Cu-Mg. Буквы «ВД» обозначают дюраль повышенной прочности, а цифра 1 указывает на процентную чистоту сплава. АН — нагартованный (упрочнение путём механического воздействия), обладают наибольшей прочностью и твёрдостью. Р — рифленый.	Дюраль марки ВД1 отличается легкостью механической обработки, высокой прочностью, хорошей пластичностью. Дюралюминий после закаливания приобретает особую твердость и становится примерно в семь раз прочнее, чем алюминий. Сплав намного прочнее, однако не устойчив к коррозии. Из алюминиевого сплава ВД1 изготавливают детали двигателей, работающие в условиях высоких температур.
Д16, Д16Б, Д16Т, Д16АМ, Д16АТ (дюралюминий)	Al 90,9-94,7, Mg 1,2-1,8, Fe до 0,5, Si до 0,5, Mn 0,3-0,9, Cu 3,8-4,9, Ti до 0,15, Zn до 0,25, Cr до 0,1.	Относится к системе Al-Cu-Mg-Mn. Цифра 16 обозначает процентную чистоту сплава. Б — листы с технологической плакировкой. А — листы с нормальной плакировкой. Т — закаленный и естественно состаренный на максимальную прочность. М — в мягком или отожженном состоянии.	Дюраль марки Д16 отличается высокой пластичностью, хорошей твердостью и прочностью, легко поддается механической обработке. Дюралюминий после закаливания приобретает особую твердость и становится примерно в семь раз прочнее, чем алюминий. Сплав намного прочнее, однако не устойчив к коррозии. Хорошая свариваемость и коррозионная стойкость материала достигается с помощью плакирования.
Лист гладкий	Вес 1 шт.(кг)	Масса 1 м²(кг)	Лист гладкий	Вес 1 шт.(кг)	Масса 1 м²(кг)
А0М			Д16АМ (дюралюминий)
Лист 1,5 1200х3000	18,9	5,25	Лист 0,8 1200х3000	8,064	2,24
А5М			Лист 1 1200х3000	10,08	2,8
Лист 0,5 1200х3000	4,9	1,36	Лист 2 1200х3000	20,16	5,6
Лист 1 1200х3000	9,5	2,64	Лист 3 1200х3000	30,35	8,43
Лист 2 1200х3000	20,16	5,60	Лист 4 1200х3000	40,32	11,2
Лист 5 1200х3000	49,1	13,64	Лист 5 1200х3000	51,3	14,25
А5Н			Лист 6 1200х3000	60,48	16,8
Лист 0,5 1200х3000	4,9	1,36	Лист 8 1200х3000	80,64	22,4
Лист 0,8 1200х3000	7,8	2,17	Лист 10 1200х3000	102,6	28,5
Лист 1 1200х3000	9,5	2,64	Д16АТ (дюралюминий)
Лист 2 1200х3000	19,65	5,46	Лист 0,5 1200х3000	5,04	1,4
Лист 3 1200х3000	29,48	8,19	Лист 0,8 1200х3000	8,064	2,24
АД1М			Лист 1 1200х3000	10	2,78
Лист 1,5 1200х3000	10	2,78	Лист 1,5 1200х3000	15,12	4,2
АД1Н			Лист 2 1200х3000	20,16	5,6
Лист 0,5 1200х3000	4,9	1,36	Лист 2,5 1200х3000	25,2	7
Лист 1,5 1200х2000	10	4,17	Лист 3 1200х3000	30,24	8,4
АМГ2М			Лист 4 1200х3000	40,32	11,2
Лист 2 1200х3000	19,45	5,4	Лист 5 1200х3000	50,4	14
Лист 4 1200х3000	38,9	10,81	Лист 6 1200х3000	60,48	16,8
Лист 4 1500х3000	48,6	10,8	Лист 8 1200х3000	80,64	22,4
Лист 5 1200х3000	48,9	13,58	Лист 10 1200х3000	100,8	28
Лист 6 1200х3000	59	16,39	Д16Т (дюралюминий)
Лист 8 1200х3000	77,76	21,6	Лист 12 1200х3000	129,27	95,91
Лист 10 1200х3000	97,2	27	Лист 14 1200х3000	144,64	40,18
АМГ3М			Лист 20 1200х3000	205,2	57
Лист 1,5 1200х3000	14,7	4,08	Лист 25 1200х3000	256,5	71,25
Лист 2 1200х3000	19,8	5,5	Лист 30 1200х3000	309,96	86,1
Лист 3 1200х3000	29	8,06	Лист 40 1200х3000	408,96	113,6
Лист 4 1200х3000	38,9	10,81	Лист 50 1200х3000	513	142,5
Лист 5 1200х3000	48,6	13,5	Лист 60 1200х3000	615,6	171
Лист 6 1200х3000	60	16,67	Лист 80 1200х3000	823,68	228,8
Лист 10 1200х3000	97,2	27	Д16Б (дюралюминий)
Лист 12 1200х3000	120	33,33	Лист 12 1200х3000	125,71	34,92
АМГ6БМ			Лист 14 1200х3000	146,66	40,74
Лист 2 1200х3000	19,4	5,39	Лист 16 1200х3000	165,88	46,08
Лист 3 1200х3000	29	8,06	Лист 20 1200х3000	205,92	57,2
Лист 5 1200х3000	48,6	13,5	Лист 25 1200х3000	265,5	73,75
АМЦМ			Лист 30 1200х3000	307,8	85,5
Лист 0,5 1200х3000	4,9	1,36	Лист 40 1200х3000	413,28	114,8
Лист 1,2 1200х3000	9,83	2,73	Лист 50 1200х3000	518,4	144
Лист 1,5 1200х3000	14,75	4,1	Лист 60 1200х3000	626,4	174
Лист 1,5 1500х3000	18,4	4,09	Лист 80 1200х3000	817,92	227,2
Лист 2 1200х3000	19,65	5,46	Д16 (дюралюминий)
Лист 3 1200х3000	29,5	8,19	Лист 14 1200х3000	152,66	42,41
Лист 4 1200х3000	39,31	10,92	Лист 16 1200х3000	163,58	45,44
АМЦН2			Лист 20 1200х3000	205,2	57
Лист 0,5 1200х3000	4,9	1,36	Лист 25 1200х3000	260,1	72,25
Лист 1,2 1200х3000	11,79	3,28	Лист 30 1200х3000	302,4	84
Лист 1,5 1200х3000	14,74	4,09	Лист 35 1200х3000	380,52	105,7
Лист 2 1200х3000	19,65	5,46	Лист 40 1200х3000	406	112,78
Лист 3 1200х3000	19,65	5,46	Лист 45 1200х3000	460	127,78
Лист 4 1200х3000	39,31	10,92	Лист 50 1200х3000	511,2	142
В95пчАТ (дюралюминий)			ВД1АН (дюралюминий)
Лист 3 1200х3000	30,78	8,55	Лист 2 1200х3000	20,16	5,6
Лист 5 1200х3000	51,3	14,25	—	—	—
Лист рифленый Квинтет АМГ2НР	Вес 1 шт. (кг)	Масса 1 м²(кг)	Лист рифленый Диамант ВД1АНР (дюралюминий)	Вес 1 шт.(кг)	Масса 1 м²(кг)
Лист 1,5 1200х3000	15,2	4,22	Лист 1,5 1200х3000	15,7	4,36
Лист 1,5 1250х2500	14	4,49	Лист 2 1200х3000	21,7	6,03
Лист 1,5 1500х3000	19	4,22	Лист 3 1200х2000	20,45	8,52
Лист 2 1200х3000	20,2	5,61	Лист 3 1200х3000	31	8,61
Лист 3 1200х3000	30	8,33	Лист 4 1200х3000	41,3	11,47
Лист 4 1500х3000	53,1	11,8

`СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ`

СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ

Содержание

— классификация сплавов

— физические свойства

— коррозионные свойства

— механические свойства

— круглый и профильный алюминиевый прокат

— плоский алюминиевый прокат

— интересные интернет-ссылки

Классификация алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы условно делятся на литейные (для производства отливок) и деформируемые (для производства проката и поковок). Далее будут рассматриваться только деформируемые сплавы и прокат на их основе. Под алюминиевым прокатом подразумевают прокат из алюминиевых сплавов и технического алюминия (А8 – А5, АД0, АД1). Химический состав деформируемых сплавов общего применения приведен в ГОСТ 4784-97 и ГОСТ 1131.

Деформируемые сплавы разделяют по способу упрочнения: упрочняемые давлением (деформацией) и термоупрочняемые.

Другая классификация основана на ключевых свойствах: сплавы низкой, средней или высокой прочности, повышенной пластичности, жаропрочные, ковочные и т.д.

В таблице систематизированы наиболее распространенные деформируемые сплавы с краткой характеристикой основных свойств присущих для каждой системы. Маркировка дана по ГОСТ 4784-97 и международной классификации ИСО 209-1.

Характеристика сплавов	Маркировка		Система легирования	Примечания
СПЛАВЫ УПРОЧНЯЕМЫЕ ДАВЛЕНИЕМ (ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЕ)
Сплавы низкой прочности и высокой пластичности, свариваемые, коррозионносойкие	АД0	1050А	Техн. алюминий без легирования	Также АД, А5, А6, А7
	АД1	1230
	АМц	3003	Al – Mn	Также ММ (3005)
	Д12	3004
Сплавы средней прочности и высокой пластичности, свариваемые, коррозионносойкие	АМг2	5251	Al – Mg (Магналии)	Также АМг0. 5, АМг1, АМг1.5АМг2.5 АМг4 и т.д.
	АМг3	5754
	АМг5	5056
	АМг6	—
ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫЕ СПЛАВЫ
Сплавы средней прочности и высокой пластичности свариваемые	АД31	6063	Al-Mg-Si (Авиали)	Также АВ (6151)
	АД33	6061
	АД35	6082
Сплавы нормальной прочности	Д1	2017	Al-Cu-Mg (Дюрали)	Также В65, Д19, ВАД1
	Д16	2024
	Д18	2117
Свариваемые сплавы нормальной прочности	1915	7005	Al-Zn-Mg
	1925	—
Высокопрочные сплавы	В95	—	Al-Zn-Mg-Cu	Также В93
Жаропрочные сплавы	АК4-1	—	Al-Cu-Mg-Ni-Fe	Также АК4
	1201	2219	Al-Cu-Mn	Также Д20
Ковочные сплавы	АК6	—	Al-Cu-Mg-Si
	АК8	2014

Состояния поставки Сплавы, упрочняемые давлением, упрочняются только холодной деформацией (холодная прокатка или волочение). Деформационное упрочнение приводит к увеличению прочности и твердости, но уменьшает пластичность. Восстановление пластичности достигается рекристаллизационным отжигом. Прокат из этой группы сплавов имеет следующие состояния поставки, указываемые в маркировке полуфабриката:

1) не имеет обозначения — после прессования или горячей прокатки без термообработки

2) М — отожженное

3) Н4 — четвертьнагартованное

4) Н2 — полунагартованное

5) Н3 — нагартованное на 3/4

6) Н — нагартованное

Полуфабрикаты из термоупрочняемых сплавов упрочняются путем специальной термообработки. Она заключается в закалке с определенной температуры и последующей выдержкой в течение некоторого времени при другой температуре (старение). Происходящее при этом изменение структуры сплава, увеличивает прочность, твердость без потери пластичности. Существует несколько вариантов термообработки. Наиболее распространены следующие состояния поставки термоупрочняемых сплавов, отражаемые в маркировке проката:

1) не имеет обозначения — после прессования или горячей прокатки без термообработки

2) М — отожженное

3) Т — закаленное и естественно состаренное (на максимальную прочность)

4) Т1 — закаленное и искусственно состаренное (на максимальную прочность)

Для некоторых сплавов производится термомеханическое упрочнение, когда нагартовка осуществляется после закалки. В этом случае в маркировке присутствует ТН или Т1Н. Другим режимам старения соответствуют состояния Т2, Т3, Т5. Обычно им соответствует меньшая прочность, но большая коррозионная стойкость или вязкость разрушения.

Приведенная маркировка состояний соответствует российским ГОСТам.

Физические свойства алюминиевых сплавов.

Плотность алюминиевых сплавов незначительно отличается от плотности чистого алюминия (2.7г/см³). Она изменяется от 2.65 г/см³ для сплава АМг6 до 2.85 г/см³ для сплава В95.

Легирование практически не влияет на величину модуля упругости и модуля сдвига. Например, модуль упругости упрочненного дуралюминия Д16Т практически равен модулю упругости чистого алюминия А5 (Е=7100 кгс/мм²). Однако, за счет того, что предел текучести сплавов в несколько раз превышает предел текучести чистого алюминия, алюминиевые сплавы уже могут использоваться в качестве конструкционного материала с разным уровнем нагрузок (в зависимости от марки сплава и его состояния).

За счет малой плотности удельные значения предела прочности, предела текучести и модуля упругости (соответствующие величины, поделенные на величину плотности) для прочных алюминиевых сплавов сопоставимы с соответствующими значениями удельных величин для стали и титановых сплавов. Это позволяет высокопрочным алюминиевым сплавам конкурировать со сталью и титаном, но только до температур не превышающих 200 С.

Большинство алюминиевых сплавов имеют худшую электро- и теплопроводность, коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с чистым алюминием.

Ниже в таблице приведены значения твердости, тепло- и электропроводности для нескольких сплавов в различных состояниях. Поскольку значения твердости коррелируют с величинами предела текучести и предела прочности, то эта таблица дает представление о порядке и этих величин.

Из таблицы видно, что сплавы с большей степенью легирования имеют заметно меньшую электро- и теплопроводность, эти величины также существенно зависят от состояния сплава (М, Н2, Т или Т1):

марка	твердость, НВ			электропроводность в % по отношению к меди			теплопроводность в кал/^оС
марка	М	Н2	Н,Т(Т1)	М	Н2	Н, Т(Т1)	М	Н2	Н, Т(Т1)
А8 — АД0	25		35	60			0. 52
АМц	30	40	55	50	40		0.45	0.38
АМг2	45	60		35		30	0.34		0.30
АМг5	70			30			0.28
АД31			80	55		55	0. 45
Д16	45		105	45		30	0.42		0.28
В95			150			30			0.28

Из таблицы видно, что только сплав АД31 сочетает высокую прочность и высокую электропроводность. Поэтому «мягкие» электротехнические шины производятся из АД0, а «твердые» — из АД31 (ГОСТ 15176-89). Электропроводность этих шин составляет (в мкОм*м):

0,029 – из АД0 (без термообработки, сразу после прессования)

0,031 – из АД31 (без термообработки, сразу после прессования)

0. 035 – из АД31Т (после закалки и естественного старения)

Теплопроводность многих сплавов (АМг5, Д16Т, В95Т1) вдвое ниже, чем у чистого алюминия, но все равно она выше, чем у сталей.

Коррозионные свойства.

Наилучшие коррозионные свойства имеют сплавы АМц, АМг, АД31, а худшие – высоко-прочные сплавы Д16, В95, АК. Кроме того коррозионные свойства термоупрочняемых сплавов существенно зависят от режима закалки и старения. Например сплав Д16 обычно применяется в естественно-состаренном состоянии (Т). Однако свыше 80^оС его коррозионные свойства значительно ухудшаются и для использования при больших температурах часто применяют искусственное старение, хотя ему соответствует меньшая прочность и пластичность (чем после естественного старения). Многие прочные термоупрочняемые сплавы подвержены коррозии под напряжением и расслаивающей коррозии.

Свариваемость.

Хорошо свариваются всеми видами сварки сплавы АМц и АМг. При сварке нагартованного проката в зоне сварочного шва происходит отжиг, поэтому прочность шва соответствует прочности основного материала в отожженном состоянии.

Из термоупрочняемых сплавов хорошо свариваются авиали, сплав 1915. Сплав 1915 относится к самозакаливающимся, поэтому сварной шов со временем приобретает прочность основного материала. Большинство других сплавов свариваются только точечной сваркой.

Механические свойства.

Прочность сплавов АМц и АМг возрастает (а пластичность уменьшается) с увеличением степени легирования. Высокая коррозионная стойкость и свариваемость определяет их применение в конструкциях малой нагруженности. Сплавы АМг5 и АМг6 могут использоваться в средненагруженных конструкциях. Эти сплавы упрочняются только холодной деформацией, поэтому свойства изделий из этих сплавов определяются состоянием полуфабриката, из которого они были изготовлены.

Термоупрочняемые сплавы позволяют производить упрочнение деталей после их изготовления если исходный полуфабрикат не подвергался термоупрочняющей обработке.

Наибольшую прочность после упрочняющей термообработки (закалка и старение) имеют сплавы Д16, В95, АК6, АК8, АК4-1 (из доступных в свободной продаже).

Самым распространенным сплавом является Д16. При комнатной температуре он уступает многим сплавам по статической прочности, но имеет наилучшие показатели конструкционной прочности (трещиностойкость). Обычно применяется в естественно состаренном состоянии (Т). Но свыше 80 С начинает ухудшаться его коррозионная стойкость. Для использования сплава при температурах 120-250 С изделия из него подвергают искусственному старению. Оно обеспечивает лучшую коррозионную стойкость и больший предел текучести по сравнению с естественно-состаренным состоянием.

С ростом температуры прочностные свойства сплавов меняются в разной степени, что определяет их разную применимость в зависимости от температурного диапазона.

Из этих сплавов до 120 С наибольшие пределы прочности и текучести имеет В95Т1. Выше этой температуры он уже уступает сплаву Д16Т. Однако, следует учитывать, что В95Т1 имеет значительно худшую конструкционную прочность, т.е. малую трещиностойкость, по сравнению с Д16. Кроме того В95 в состоянии Т1 подвержен коррозии под напряжением. Это ограничивает его применение в изделиях, работающих на растяжение. Улучшение коррозионных свойств и существенное улучшение трещиностойкости достигается в изделиях обработанных по режимам Т2 или Т3.

При температурах 150-250 С большую прочность имеют Д19, АК6, АК8. При больших температурах (250-300 С) целесообразно применение других сплавов — АК4-1, Д20, 1201. Сплавы Д20 и 1201 имеют самый широкий температурный диапазон применения (от криогенных -250 С до +300 С) в условиях высоких нагрузок.

Сплавы АК6 и АК8 пластичны при высоких температурах, что позволяет использовать их для изготовления поковок и штамповок. Сплав АК8 характеризуется большей анизотропией механических свойств, у него меньше трещиностойкость, но он сваривается лучше, чем АК6.

Перечисленные высокопрочные сплавыт плохо свариваются и имеют низкую коррозионную стойкость. К свариваемым термоупрочняемым сплавам с нормальной прочностью относится сплав 1915. Это самозакаливающийся сплав (допускает закалку со скоростью естественного охлаждения), что позволяет обеспечить высокую прочность сварного шва. Сплав 1925, не отличаясь от него по механическим свойствам, сваривается хуже. Сплавы 1915 и 1925 имеют большую прочность, чем АМг6 и не уступают ему по характеристикам сварного шва.

Хорошо свариваются, имеют высокую коррозионную стойкость сплавы средней прочности — авиали (АВ, АД35, АД31,АД33).

АЛЮМИНИЕВЫЙ ПРОКАТ.

Из алюминия и его сплавов производятся все виды проката – фольга, листы, ленты, плиты, прутки, трубы, проволока. Следует иметь в виду, что для многих термоупрочняемых сплавов имеет место «пресс-эффект» — механические свойства прессованных изделий выше, чем у горячекатаных (т.е. круги имеют лучшие показатели прочности, чем листы).

Прутки, профили, трубы

Прутки из термоупрочняемых сплавов поставляются в состоянии «без термообработки» или в упрочненном состоянии (закалка с последующим естественным или искусственным старением). Прутки из термически неупрочняемых сплавов производятся прессованием и поставляются в состоянии «без термообработки».

Общее представление о механических свойствах алюминиевых сплавов дает гистограмма, на которой представлены гарантированные показатели для прессованных прутков при нормальных температурах:

Из всего приведенного многообразия в свободной продаже всегда имеются прутки из Д16, причем круги диаметром до 100 мм включительно обычно поставляются в естественно состаренном состоянии (Д16Т). Фактические значения (по сертификатам качества) для них составляют: предел текучести ?_0.2 = (37-45), предел прочности при разрыве ?_в = (52-56), относительное удлинение ?=(11-17%). Обрабатываемость прутков из Д16Т очень хорошая, у прутков Д16 (без термообработки) обрабатываемость заметно хуже. Их твердость соответственно 105 НВ и 50 НВ. Как уже отмечалось, деталь, изготовленная из Д16 может быть упрочнена закалкой и естественным старением. Максимальная прочность после закалки достигается на 4-е сутки.

Поскольку дуралюминиевый сплав Д16 не отличается хорошими коррозионными свойствами, желательна дополнительная защита изделий из него анодированием или нанесением лако-красочных покрытий. При эксплуатации при температурах выше 80-100 С проявляется склонность к межкристаллитной коррозии.

Необходимость дополнительной защиты от коррозии относится и к другим высокопрочным сплавам (Д1, В95, АК).

Прутки из АМц и АМг обладают высокой коррозионной стойкостью, допускают возможность дополнительного формообразования горячей ковкой (в интервале 510-380^оС).

Разнообразные профили широко представлены из сплава АД31 с различными вариантами термообработки. Применяются для конструкций невысокой и средней прочности, а также для изделий декоративного назначения.

Прутки, трубы и профили из АД31 имеют высокую общую коррозионную стойкость, не склонны к коррозии под напряжением. Сплав хорошо сваривается точечной, роликовой и аргонно-дуговой сваркой. Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного материала. Для повышения прочности сварного шва необходима специальная термообработка.

Уголки производятся в основном из АД31, Д16 и АМг2.

Трубы производятся из большинства сплавов, представленных на рисунке. Они поставляются в состояниях без термообработки (прессованные), закаленные и состаренные, а также отожженные и нагартованные. Параметры их механических свойств примерно соответствуют, приведенным на гистограмме. При выборе материала труб кроме прочностных характеристик учитывается его коррозионная стойкость и свариваемость. Наиболее доступны трубы из АД31.

Наличие кругов, труб и уголков — см. на странице сайта «Алюминиевые круги, трубы и уголки»

Плоский алюминиевый прокат.

Листы общего назаначения производятся по ГОСТ 21631-76, ленты — по ГОСТ 13726-97, плиты по ГОСТ 17232-99.

Листы из сплавов с пониженной или низкой коррозионной устойчивостью (АМг6, 1105, Д1, Д16, ВД1, В95) плакируются. Химический состав плакирующего сплава обычно соответствует марке АД1, а толщина слоя составляет 2 – 4% от номинальной толщины листа.

Плакирующий слой обеспечивает электрохимическую защиту основного металла от коррозии. Это означает, что коррозионная защита металла обеспечивается даже при наличии механических повреждений защитного слоя (царапины).

Маркировка листов включает в себя: обозначение марки сплава + состояние поставки + вид плакировки (если она присутствует). Примеры маркировки:

А5 — лист марки А5 без плакировки и термообработки

А5Н2 — лист марки А5 без плакировки, полунагартованный

АМг5М — лист марки Амг5 без плакировки, отожженный

Д16АТ — лист марки Д16 с нормальной плакировкой, закаленный и естественно состаренный.

На гистограмме приведены основные характеристики механических свойств листов в различных состояниях поставки для наиболее используемых марок. Состояние «без термообработки» не показано. В большинстве случаев величины предела текучести и предела прочности такого проката близки к соответствующим значениям для отожженного состояния, а пластичность ниже. Плиты выпускаются в состоянии «без термообработки».

Из рисунка видно, что выпускаемый ассортимент листов дает широкие возможности для выбора материала по прочности, пределу текучести и пластичности с учетом коррозионной стойкости и свариваемости.Для ответственных конструкций из прочных сплавов обязательно учитывается трещиностойкость и характеристики сопротивления усталости.

Листы из технического алюминия (АД0, АД1, А5-А7).

Нагартованные и полунагартованные листы используются для изготовления ненагружен-ных конструкций, резервуаров (в т. ч. для криогенных температур), требующих обеспечения высокой коррозионной стойкости и допускающих применение сварки. Они используются также для изготовления вентиляционных коробов, теплоотражающих экранов (отражательная способность алюминиевых листов достигает 80%), изоляции теплотрасс.

Листы в мягком состоянии используются для уплотнения неразъемных соединений. Высокая пластичность отожженных листов позволяет производить изделия глубокой вытяжкой.

Технический алюминий отличается высокой коррозионной устойчивостью во многих средах (см. страницу «Свойства алюминия»). Однако, за счет разного содержания примесей в перечисленных марках, их антикоррозионные свойства в некоторых средах всё-таки различаются.

Алюминий сваривается всеми методами. Технический алюминий и его сварные соединения обладают высокой коррозионной стойкостью к межкристаллитной, расслаивающей коррозии и не склонны к коррозионному растрескиванию.

Кроме листов, изготавливаемых по ГОСТ21631-76, в свободной продаже имеются листы, произведенные по Евростандарту, с маркировкой 1050А. По химическому составу они соответствуют марке АД0. Фактические параметры (по сертификатам качества) механических свойств составляют (для листов 1050АН24): предел текучести ?_{0. 2} = (10.5-14), предел прочности при разрыве ?_в=(11.5-14.5), относительное удлинение ?=(5-10%), что соответствует полунагартованному состоянию (ближе к нагартованному). Листы с маркировкой 1050АН0 или 1050АН111 соответствуют отожженному состоянию.

Листы (и ленты) из сплава 1105.

Из-за пониженной коррозионной стойкости изготавливается плакированным. Широко применяется для изоляции теплотрасс, для изготовления малонагруженных деталей, не требующих высоких коррозионных свойств.

Листы из сплава АМц.

Листы из сплава АМц хорошо деформируются в холодном и горячем состояниях. Из-за невысокой прочности (низкого предела текучести) используются для изготовления только малонагруженных конструкций. Высокая пластичность отожженных листов позволяет производить из них малонагруженные изделия глубокой вытяжкой.

По коррозионной стойкости АМц практически не уступает техническому алюминию. Хорошо свариваются аргонно-дуговой, газовой и контактной сваркой. Коррозионная стойкость сварного шва такая же, как у основного металла.

Листы из сплавов АМг.

Чем больше содержание магния в сплавах этой группы, тем они прочнее , но менее пластичны.

Механические свойства.

Наиболее распостранены листы из сплавов АМг2 (состояния М, Н2, Н) и АМг3 (состояния М и Н2), в том числе рифленые. Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 хорошо деформируются и в горячем и в холодном состоянии. Листы обладают удовлетворительной штампуемостью. Нагартовка заметно снижает штампуемость листов. Листы этих марок применяются для конструкций средней нагруженности.

Листы из АМг6 и АМг6 в упрочненном состоянии не поставляются. Применяются для конструкций повышенной нагруженности.

Коррозионная стойкость. Сплавы АМг отличаются высокой коррозионной стойкостью в растворах кислот и щелочей. Сплавы АМг1, АМг2, АМг3, АМг4 имеют высокую коррозионную стойкость к основным видам коррозии как в отожженном так и в нагартованном состонии.

Сплавы АМг5, АМг6 склонны к коррозии под напряжением и межкристаллитной коррозии. Для защиты от коррозии листы и плиты из этих сплавов плакируются, а заклепки из АМг5п ставят только анодированными.

Свариваемость.

Все сплавы АМг хорошо свариваются аргоннодуговой сваркой, но характеристики сварного шва зависят от содержания магния. С ростом его содержания уменьшается коэффициент трещинообразования, возрастает пористость сварных соединений.

Сварка нагартованных листов устраняет нагартовку в зоне термичес-кого влияния сварного соединения, механические свойства в этой зоне соответствуют свойствам в отожженном состоянии. Поэтому сварные соединения нагартованных листов АМг имеют меньшую прочность по сравнению с основным материалом.

Сварные соединения АМг1, АМг2, АМг3 обладают высокой стойкостью против коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости сварного шва АМг5 и АМг6 требуется специальная термообработка.

Листы и плиты из Д1, Д16, В95.

Высокопрочные сплавы Д1, Д16, В95 имеют низкую устойчивость к коррозии. Поскольку листы из них используются в конструкционных целях, то для коррозинной защиты они плакируются слоем технического алюминия. Следует помнить, что технологические нагревы плакированных листов из сплавов, содержащих медь (например Д1, Д16), не должны даже кратковременно превышать 500 С.

Наиболее распространены листы из дуралюминия Д16. Фактические значения механических параметров для листов из Д16АТ (по сертификатам качества) составляют: предел текучести ?_0.2 = (28-32), предел прочности при разрыве ?_в= (42-45), относительное удлинение ?=(26-23%).

Сплавы этой группы свариваются точечной сваркой, но не свариваются плавлением. Поэтому основной способ их соединения — заклепки. Для заклепок используется проволока из Д18Т и В65Т1. Сопротивление срезу для них соответственно 200 и 260 МПа.

Из толстолистового проката доступны плиты из Д16 и В95. Плиты поставляются в состоянии «без термообработки», но возможно термоупрочнение уже готовых деталей после их изготовления. Прокаливаемость Д16 допускает термоупрочнение деталей сечением до 100-120 мм. Для В95 этот показатель составляет 50-70 мм.

Листы и плиты из В95 имеют большую (по сравнению с Д16) прочность при работе на сжатие.

Наличие листов и плит — см. на странице сайта «Алюминиевые листы»

********************

Выше кратко рассмотрены свойства алюминиевых сплавов общего назначения. Для специальных целей применяются или другие сплавы, или более чистые варианты сплавов Д16 и В95. Чтобы представить многообразие специальных сплавов, применяемых в авиа-ракетной технике, стоит зайти на сайт http://www.viam.ru.

Подход к выбору материалов для корабля «Буран» интересно отражен на сайте http://www.buran.ru/htm/inside. htm

Очень интересные материалы об истории создания и применении алюминиевых сплавов в масштабных проектах СССР содержатся в воспоминаниях академика Фридляндера:

http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/2004/ALLOYS.HTM
http://www.arcan7.ru/library/articles/230.html
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/02_01/FRID.HTM
http://scilib.narod.ru/Avia/Fridlyander/contents.htm

На главную

`Лист алюминиевый / Cladding Solution`

Cladding Solutions осуществляет поставку окрашенного алюминиевого проката в листах и лентах. Алюминиевый лист – один из видов окрашенного алюминиевого проката. Окрашенные валковым методом (Coil Coating) алюминиевые листы и ленты, с хорошими эксплуатационными свойствами, используются для обустройства фасадов и кровель в проектах различной степени сложности. Широкая цветовая гамма, надежность и долговечность, благодаря использованию сплава AW-5754 и высочайшее европейское качество – все это неотъемлемые качества алюминиевых листов и лент Cladding Solutions!

Cladding Solutions
Применение
Лист алюминиевый

Окрашенные алюминиевые листы Cladding Solutions, произведенные в соответствии с европейскими стандартами качества, это выбор профессионалов и людей предпочитающих надежность и гарантированное качество.

Одним из самых часто используемых материалов в строительстве и промышленности является алюминиевый лист. Это плоский вид металлопроката, изготовленный из чистого алюминия либо его сплавов методом деформирования при высоких температурах и последующей прокатки холодным способом. О высокой востребованности алюминиевых листов говорит тот факт, что производство плоских изделий занимает около 70% в общем объеме производства алюминиевого проката.

Алюминиевый лист отличается небольшим удельным весом, пластичностью, лёгкостью механической обработки, устойчивостью к коррозии, стойкостью к влиянию низких температур. Благодаря этому листовой алюминиевый прокат успешно конкурирует с металлопрокатом из нержавеющей стали, во многом даже превосходя его.

`Классификация алюминиевых листов`

Алюминиевые листы подразделяются на виды в зависимости от способа изготовления, состояния металла, качества отделки и точности изготовления. Так, различают листы с нормальной плакировкой (А), с утолщенной плакировкой (У), с технической плакировкой (Б) и неплакированные. Плакировка – покрытие сплава металлов тонким слоем другого металла с улучшенными защитными свойствами.

На эксплуатационные качества металла в значительной степени влияет способ обработки. Различают листы алюминия, прошедшие только холодную прокатку, нагартованные (Н, Н2), отожжённые (М), закалённые и естественно либо искусственно состаренные листы (Т, Т1). Дополнительная обработка проката проводится для повышения прочности, твёрдости, износостойкости листов, а также для улучшения их обрабатываемости.

Выделяют листы нормальной точности и повышенной точности (П). По способу отделки бывают листы обычной, повышенной (П) и высокой (В) отделки.

*в скобках приведено обозначение вида проката при маркировке листов

`Лист алюминиевый предварительно окрашенный на обьектах:`

Воря Богородское, Церковь Покрова Богородицы

НА кровле храма были применена технология кровельных чешуек, наиболее преимлемая для сложных кровель храмов. Возможности чешуйчатой кровли, с помощью которой мастера создают истинные кровельные шедевры, невозможно сравнить ни с чем. На одной кровле используются чешуйки разного размера и это дает тверческому полету полную свободу. Кровельный алюминий с его богатой цветовой гаммой, от класической меди и золота, до патинированной меди, также способствует созданию неординарных храмов.

Россошь, Церковь

Церковные купола, с точки зрения кровельного искусства, это всегда предмет достойный восхищения. Столь филигранное исполнение работы выраженное, в нашем случае, в алюминии заслуживает уважения.

Храм Великомученицы Марины, МО, поселок Битца

Цвет кровли и куполов, в храмовом строительстве, так же имеет сакральное значение. Золотой цвет в православной традиции — символ небесной славы. Именно поэтому золотые купола в нашей стране были у главных храмов и у храмов, посвященных Христу. Красный цвет кровли или стен храма обычно бывает посвящен мученику (мученикам).

Частный дом

Частный дом в Пермской области спроектирован и построен в стилистике русского терема. Обращение к национальным мотивам не отменяет возможности использовать современные кровельные материалы. Долговечная кровля – залог здоровья дома.

Частный дом

Частный дом в Оренбурге яркий пример приверженности традиционализму в стилистике кровли. Кровельный алюминий в цвете LIGHT GREEN COPPER PATINA придает дому респектабельность и солидность.

`Сортамент алюминиевых листов`

В ГОСТ 21631-76 определены стандартные типоразмеры алюминиевых листов. Так, листами, в отличие от фольги или алюминиевых плит, считается прокат толщиной от 0,3 до 10,5 мм. При этом ширина листов может быть 600, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1425, 1500, 1600, 1800 и 2000 мм. Длина листа может варьироваться от 2000 до 7200 мм.

Большое влияние на цену, механические и физические показатели, а также срок эксплуатации алюминиевых листов имеет вид алюминиевого сплава, из которого они изготовлены. При этом различают листы алюминиевые, полученные из первичного алюминия марок А0 (99% алюминия), А5 (99,5%), А6 (99,6 %), А7 (99,7%), а также полученные из технического алюминия АД и алюминиевых сплавов с марганцем, медью, кремнием, магнием, цинком (примеры обозначений АМц, АМг, АМ, АМК, ММ, ВД, Д).

Если вы собираетесь купить алюминиевые листы, вам пригодятся знания по особенностям маркировки данного вида продукции. На первом месте в маркировке идёт обозначение сплава алюминия, далее буквенные обозначения из классификации (только указание на способ отделки проставляется в конце строки после номера ГОСТа), размеры листа с обозначением точности, номер ГОСТа.

Например, если вы хотите купить отожжённый лист алюминиевый 2 мм, изготовленный из сплава АМг2, имеющий ширину 1200 мм и длину 3000 мм, повышенной точности и повышенной отделки, то обозначение будет иметь следующий вид:

АМг2. М 2Пх1200Пх3000П ГОСТ 21631-76 П.

Средний удельный вес алюминиевых листов из сплавов В95 равен 2,85 г/м3. Исходя из этого показателя, существуют рассчитанные таблицы, где можно узнать вес листа алюминия при стандартных размерах и толщине. Например, лист алюминиевый 2 мм марки АМг2 с параметрами 1000х1000 мм будет иметь вес 5,164 кг (значение из таблицы 5,494 кг умножить на переводной коэффициент 0,94).

`окрашенный кровельный и фасадный листовой алюминий:`

ECCLESIA GOLD

FIBRE TERRACOTTA

`Алюминиевый лист Cladding Solutions`

Компания Cladding Solutions предлагает к продаже алюминиевые листы для кровельной и фасадной отделки. Мы предлагаем алюминиевые листы из серии сплавов 1ххх, 3ххх, 5ххх и 8ххх (обозначение по системе ANSI). Сплавы серии 1ххх отличаются высокой стойкостью к коррозии, хорошей формуемостью, свариваемостью и электропроводностью. Сплавы 3ххх более прочные, устойчивые к погодным условиям и химическим воздействиям. Сплавы 5ххх могут быть средней либо высокой твёрдости, могут подвергаться отливке и полировке, отлично противостоят химическим воздействиям. Сплавы 8ххх отличаются высокой формуемостью и способностью к глубокому вытягиванию. Алюминиевые листы могут быть неокрашенными, окрашенными, с рельефной поверхностью и тиснёными. Толщина варьируется от 0,5 до 6,5 мм, ширина – от 600 до 1600 мм., длинна от 600 до 6000 мм.

101000 г. Москва, Покровский б-р., д. 4/17 стр. 4Б, Эт. 1, Пом. I»>

`Алюминиевый лист`

Гладкий или рифленый алюминиевый лист применяется во многих сферах народного хозяйства. Его используют в автомобильном тюнинге и в машиностроении, при производстве холодильных установок, как напольное покрытие, в дизайнерских целях, в радиотехнике и электротехнике, при изготовлении вентиляционных систем, мебели, бытовой техники.

Изготавливают алюминиевый лист без термической обработки или путем закаливания – способ зависит от будущего назначения продукции. Различается продукт и по плакировке (нанесению на его поверхность тонкого слоя другого металла): она может быть техническая (тонкая), нормальная или утолщенная, одно- или двухсторонняя, выпускается и лист без плакирования. Алюминиевые листы также могут быть гладкие или рифленые (рифление обычное, высокое или повышенное), перфорированные и гофрированные. Все они представлены в каталоге компании «Империя Стали»

Состояние материала алюминиевых листов	Марка алюминия и алюминиевого сплава и плакировка	Толщина алюминиевого листа	Ширина алюминиевого листа	Длина алюминиевого листа
Алюминиевые листы без термической обработки	А7, А6, А5, А0	От 5,0 до 10,5	6100, 800, 900	2000
	АД0, АД1, АД00, АД		900, 800 900	2000
	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД, АМц, АМцС, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АМг6Б, АВ, Д1А, Д16А, В95-1А, В95-1, В95-2А, ВД1А, ВД1Б, ВД1, АКМА		1000, 1200, 1400, 1500, 1800, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	В95А		1000, 1200, 1425, 1500, 2000	От 20010 до 7000
	1915		1200, 1500, 2000	От 2000 до 7000
Отожженные алюминиевые листы	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД	От 0,3 до 10,5	600, 800 900, 1000	2000
	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД, АМц, АМцС, АВ, АМг2	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1400, 1500, 1600	От 2000 до 4000
	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД, АМц, АМцС, АВ, АМг2	Св. 0,7 до 10,5	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 71000
	АМг3, АМг5, АМг6, АМг6Б	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1400, 1500, 1600	От 2000 до 71000
	АМг3, АМг5, АМг6, АМг6Б	Св. 0,7 до 10,5	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	АМг6У	Св. 2,0 до 5,5	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	Д12	От 0,5 до 4,0	1200, 1500	От 3000 до 4000
Отожженные алюминиевые листы	Д1А, Д16Б, Д16, Д16А	От 0,5 до 10,7	10010, 1200, 1400, 1500, 1600	От 2000 до 4000
		Св. 0,7 до 4,0	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
		Св. 4,0 до 10,5	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	Д16У	От 0,5 до 0,7	1200, 1500	От 2000 до 4000
	Д16У	Св. 0,7 до 4,0	1200, 1500	От 2000 до 7000
	Б95А	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1425, 1500	От 2000 до 4000
		Св. 0,7 до 4,0	1000, 1200, 1425, 1500, 2000	От 2000 до 7000
		Св. 4,10 до 10,5	1000, 1200, 1425, 1500, 2000	От 2000 до 7000
	В95-2А, В95-2Б, В95-1А, АКМБ, АКМА, АКМ	От 1,0 до 10,5	1300, 1400, 15010	От 2000 до 7000
	ВД1А, ВД1, ВД1Б	От 0,8 до 10,5	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	1915	0,8	1200	От 2000 до 5000
	1915	От 1,0 до 4,5	1200, 1500	От 2000 до 5000
Полунагартованные алюминиевые листы	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД	От 0,8 до 4,5	1000, 1200, 1400, 1500	От 2000 до 4000
	АМц, АМцС, АМг2, АМг3	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, l400, 1500, 1600	От 2000 до 7000
	АМц, АМцС, АМг2, АМг3	Св. 0,7 до 4,0	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	Д12	От 0,5 до 4,0	1200, 1500	От 3000 до 4000
Нагартованные алюминиевые листы	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД	От 0,3 до 10,5	600, 800 900, 1000	2000
	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1400, 1500, 1600	От 2000 до 7000
	А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД	Св. 0,7 до 4,0	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	ММ	От 1,0 до 4,5	1000, 1200, 1400, 1500	От 2000 до 4000
	АМц, АМцС, АМг2	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1400, 1500, 1600	От 2000 до 7000
	АМц, АМцС, АМг2	Св. 0,7 до 4,0	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1600, 2000	От 2000 до 7000
	ВД1Б, ВД1А, ВД1, АКМА	От 0,8, до 4,0	1000, 1200, 1500	От 2000 до 7000
Закаленные и естественно состаренные алюминиевые листы	АВ, Д1А, Д16Б, Д16, Д16А	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1400, 1500, 1600	От 2000 до 5000
	АВ, Д1А, Д16Б, Д16, Д16А	Св. 0,7 до 10,5	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7200
	Д16У	От 0,5 до 4,0	1200, 1500	От 2000 до 7200
	В95-2А, ВД1А, ВД1, ВД1Б, В95-1А, АКМА	От 0,8 до 10,5	1000, 1200, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	1915	От 1,0 до 4,5	1200, 1500	От 2000 до 5000
	1915	Св. 4,5 до 10,5	1200, 1500, 2000	От 2000 до 7000
Закаленные и искусственно состаренные алюминиевые листы	АВ	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1400, 1500, 1600	От 2000 до 5000
	АВ	Св. 0,7 до 10,5	1000, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000	От 2000 до 7000
	В95А	От 0,5 до 0,7	1000, 1200, 1425, 1500	От 2000 до 5000
		Св. 0,7 до 4,0	1000, 1200, 1425, 1500, 2000	От 2000 до 7200
		Св. 4,0, до 10,5	1000, 1200, 1425, 1500, 2000	От 2000 до 7000
Нагартованные после закалки и естественного старения алюминиевые листы	Д16Б, Д16, Д16А	От 1,5 до 7,5	1000, 1200, 1400, 1500	От 2000 до 7200

Алюминиевый лист имеет высокую коррозионную стойкость, что позволяет использовать его даже в наружных фасадных работах и для производства средств водного транспорта. Он прочный и легкий, и это делает его востребованным в рекламно-информационном деле в качестве основы для рекламных щитов, баннеров, вывесок, витрин, стеллажей и другого торгового оборудования. Алюминиевые сплавы не только повышают надежность конструкций, но и делают их более привлекательными.

Алюминиевые листы весьма пластичны, поэтому можно превращать их в достаточно сложные декоративные изделия, крепить в труднодоступных местах, обшивать ими детали сложной формы. Практически все сплавы алюминия податливы сварной обработке, отлично обрабатываются механическими способами, такими как резка, сверление и т. д. Алюминиевый лист также стоек к возгоранию и потому широко применяется в отделке АЗС, складов ГСМ и других ответственных объектов.

Империя Стали произвидит отгрузку металла со склада в г.Санкт-Петербург, по всей территории России, экспорт в старны СНГ:

Оперативная и полная информация о наличии металла, ценах , условиях и сроках отгрузки по телефонам Империя Стали:

`Типы термической обработки алюминия`

`2 ноября 2018 г.`

Термическая обработка алюминия — это процесс, посредством которого повышаются прочность и твердость определенного подмножества алюминиевых сплавов, а именно деформируемых и литейных сплавов, способных к дисперсионному твердению. К дисперсионно-твердеющим алюминиевым сплавам относятся серии 2XXX, 6XXX, 7XXX и 8XXX. Кроме того, отжиг может потребоваться для деталей, подвергшихся деформационному упрочнению в процессе формования.

Типичными видами термической обработки алюминия являются отжиг, гомогенизация, термообработка на твердый раствор, естественное старение и искусственное старение (также известное как дисперсионное твердение). В зависимости от того, какой именно процесс используется, температура печи может варьироваться от 240 до 1000°F. Важно иметь в виду, что термическая обработка алюминия сильно отличается от обработки стали.

`Отжиг`

Алюминиевые сплавы подвергаются деформационному упрочнению, также известному как деформационное упрочнение. Деформационное упрочнение происходит, когда алюминиевый сплав подвергается пластической деформации. Пластическая деформация заставляет зернистые структуры алюминия скользить друг относительно друга вдоль областей, называемых плоскостями скольжения. По мере того, как происходит все большая и большая пластическая деформация, остается все меньше и меньше плоскостей скольжения, которые легко деформировать. В результате для достижения дальнейшей деформации требуется большее усилие. Когда деталь достигает этого состояния, говорят, что она закалена. Для продолжения пластической деформации материала деформационное упрочнение необходимо снять с детали.

Целью отжига является существенное восстановление структуры кристаллического зерна, восстановление плоскостей скольжения и обеспечение возможности продолжения формообразования детали без приложения чрезмерных усилий. Для отжига нагартованного алюминиевого сплава металл необходимо нагреть до температуры от 570°F до 770°F в течение установленного времени, от тридцати минут до полных трех часов. Время и температура зависят от двух вещей: размера отжигаемой детали и состава ее сплава.

Отжиг также снимает внутренние напряжения, которые могут возникнуть в детали во время таких процессов, как холодная ковка или литье, стабилизирует размеры детали и устраняет проблемы, возникающие в результате внутренних деформаций (например, деформации). Кроме того, отжиг можно успешно проводить на алюминиевых сплавах, которые считаются нетермообрабатываемыми сплавами. Он обычно используется на кованых, экструдированных или литых алюминиевых деталях.

`Гомогенизация`

Гомогенизация используется для более равномерного перераспределения осаждающих элементов в алюминиевой детали. Обычно это необходимо при работе с литыми деталями из алюминиевого сплава. Когда деталь начинает остывать, наружный край, непосредственно контактирующий с формой, охлаждается первым. Это приводит к образованию корки из алюминиевых зерен или кристаллов. По мере того как деталь продолжает остывать внутрь, в результате получается довольно чистый алюминий вблизи поверхности и в некоторых областях вблизи центра. Легирующие элементы выпадают в осадок, в результате чего зерна алюминия фиксируются на месте. Литая деталь в конечном итоге становится мягкой, а некоторые — прочными. Эта сегрегация между областями может быть уменьшена, а полученная часть может быть сделана более пригодной для формования путем прохождения процесса гомогенизации.

Алюминиевая деталь гомогенизируется путем повышения ее температуры почти до точки плавления, которая обычно составляет от 900°F до 1000°F. После того, как вся деталь достигла этой температуры гомогенизации, ей дают медленно охладиться. В результате получается литая деталь с однородной внутренней структурой.

`Термическая обработка на твердый раствор`

Хотя скорость охлаждения не является фактором при отжиге, она является фактором в другом аналогичном процессе термообработки алюминия, называемом термообработкой на твердый раствор. В процессе термической обработки на твердый раствор элементы, ответственные за старение (что со временем затрудняет работу с металлической деталью), растворяются. Эти растворенные элементы затем становятся сфероидами, и в результате получается гомогенизированная структура. Однако деталь должна быть закалена или быстро охлаждена, чтобы сохранить то окончательное распределение растворенных элементов в сплаве, которое было достигнуто в результате термической обработки. После этого с деталью будет намного легче работать. Однако со временем эти захваченные элементы снова выпадут в осадок и вызовут старение.

Точная температура для термообработки на твердый раствор зависит от состава сплава алюминия, но обычно она находится в диапазоне от 825°F до 980°F, но используемая температура должна быть в пределах ±10°F от заданной температуры . Если эта температура не будет достигнута, термообработка раствора не будет успешной. Если температура будет слишком низкой, прочность будет потеряна; если температура слишком высока, деталь может обесцветиться, критические элементы могут расплавиться или внутри детали может возникнуть повышенная деформация.

Как только деталь достигает узкого интервала заданной температуры, ее необходимо пропитать. Это время замачивания может составлять от 10 минут для тонкой детали до 12 часов для более крупной и толстой детали. Однако у специалистов по термообработке есть общее практическое правило: один час на каждый дюйм поперечного сечения по толщине.

Далее следует этап закалки. Цель закалки здесь состоит в том, чтобы «заморозить» захваченные элементы на месте или достаточно быстро охладить алюминиевую деталь, чтобы у легирующих элементов не было возможности выпасть в осадок при охлаждении детали. Вода является наиболее часто используемой закалкой и, как правило, наиболее эффективной закалкой для алюминиевых сплавов.

Любая формовка, которую необходимо выполнить для детали, подвергнутой термообработке на твердый раствор, должна выполняться вскоре после завершения закалки. В противном случае начнется естественное старение и деталь станет сложнее в работе. Это противоположно тому, что происходит с термообработанными сталями, которые после закалки становятся чрезвычайно хрупкими и твердыми.

`Естественное старение`

После термообработки алюминия растворенные элементы со временем начнут выпадать в осадок. Это приводит к тому, что зерна фиксируются на месте, что, в свою очередь, увеличивает естественную прочность алюминия и называется старением.

Процесс естественного старения или возрастного упрочнения происходит при комнатной температуре в течение периода времени от четырех до пяти дней, при этом 90% упрочнения происходит в течение первого дня. Из-за этого эффекта алюминиевые детали часто необходимо довольно быстро формовать после прохождения процесса термообработки на твердый раствор.

`Искусственное старение, также известное как дисперсионное твердение`

Чтобы некоторые алюминиевые сплавы могли достичь максимальной твердости, из них необходимо полностью выделить растворенные элементы. Не все алюминиевые сплавы могут достичь достаточной твердости в процессе естественного старения при комнатной температуре. Некоторые из них могут затвердевать только до определенной точки, но это можно решить с помощью дисперсионного твердения, которое иногда называют искусственным старением.

При дисперсионном твердении алюминий нагревают до определенной температуры сплава от 240°F до 460°F, в пределах ±5°F от заданной температуры. Затем он замачивается на период от шести до двадцати четырех часов с последующим охлаждением до комнатной температуры. Результат включает значительное увеличение предела текучести алюминия, несколько меньшее увеличение предела прочности при растяжении и снижение пластичности.

`Проблемы с закалкой алюминиевых сплавов`

Как обсуждалось ранее, цель закалки состоит в том, чтобы сохранить растворенные элементы в той форме, которая достигается в конце фактического процесса нагрева. Если закалка требуется как часть термической обработки алюминия, то очень важно закаливать деталь, как только она выходит из печи для термической обработки. Задержка более 15 секунд может быть очень вредной. Разумно располагать закалочный бак как можно ближе к печи для термообработки.

Вода при температуре окружающей среды обычно используется для закалки алюминиевых сплавов, но для более сложных форм с переменным поперечным сечением могут быть рассмотрены другие закалки или методы. Other quenchant options for aluminum include:

Boiling water
Brine solutions
Forced air blasts
Still air
Polymers
Glycols
Fast quenching oils

Keep in mind that one of the drawbacks with a fast закалка — это деформация детали (например, коробление или скручивание) и развитие остаточных напряжений, что делает закалку горячей водой еще одним распространенным выбором.

`Печи для термообработки алюминия`

Почти все упомянутые выше способы термообработки алюминия требуют очень точного контроля температуры для достижения желаемого эффекта. Это включает в себя использование высококачественных печей и сушильных шкафов, которые могут обеспечить равномерное распределение температуры, чрезвычайно точные контрольно-измерительные приборы и квалифицированных специалистов, знающих, как правильно использовать оборудование.

Должны быть не только достигнуты правильные температуры, но циклы температура-время для процесса термообработки должны быть однородными и непрерывными. Кроме того, печь должна быть сконструирована таким образом, чтобы обрабатываемая деталь достигала равномерной температуры на всем протяжении.

`ASM2705E`

При изготовлении алюминиевых деталей для аэрокосмической и автомобильной промышленности используется глобальная спецификация пирометрии ASM2750E (Спецификации аэрокосмических материалов). Эта спецификация была выпущена SAE International и использовалась Nadcap при сертификации и аудите оборудования для термообработки, используемого в авиационном и автомобильном производстве. Он включает такие факторы, как размещение и тип термопар, используемых для определения температуры печи, калибровки и точности системы тестирования. Идеальным решением для достижения соответствия требованиям ASM2705E является добавление пакета пирометрии для поддержки необходимого аудита и тестирования.

`Печи L&L, используемые для термообработки алюминия`

Когда дело доходит до термообработки алюминиевых деталей, L&L Special Furnace Co. , Inc. предлагает несколько различных решений. Печи, хорошо приспособленные для работы с алюминием, включают:

Серия DRQ печей высокоравномерного отжига DRQ2436 с полуавтоматическими закалочными ваннами, охладителями закалочной среды и централизованной станцией промывки обработка печей 1100°F (593°C) / 400°F (260°C)
Серия VB настольных рециркуляционных закалочных печей 1300°F (700°C)
Серия DV/DR для тяжелых условий эксплуатации на полу газовые или электрические рециркуляционные печи закалки 1300°F (700°C)
GS1714A из серии GS небольших печей , которые обычно имеются на складе для немедленной отгрузки

Каждая из этих печей может быть оснащена нашим авиационным пирометром Пакет для поддержки соответствия стандарту ASM2705E, а также другие опции, позволяющие убедиться, что вы можете получить печь, которая действительно соответствует вашим потребностям в термообработке алюминия.

Модель DRQ246 проходит заводские испытания, проверяя ручное управление нагрузкой и время от нагрева раствора до закалки.

`Термическая обработка алюминия – Позвольте L&L помочь`

Термическая обработка алюминия может быть сложным процессом с очень небольшим количеством ошибок или задержек. Вот почему мы разработали наши печи с учетом ASM2705E. Наши печи оснащены высокоточными контроллерами, а внутренняя часть всех наших печей разработана для обеспечения равномерного распределения температуры. Мы даже предлагаем современные закалочные ванны для обеспечения точности на этом последнем, но решающем этапе термообработки на твердый раствор.

Идеальным решением для клиентов, выполняющих термообработку алюминия, является одна из печей, предназначенных для использования с алюминием вместе с пирометрическим комплектом для поддержки калибровки, испытаний и необходимой документации. L&L Special Furnace предлагает и то, и другое. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем вам помочь.

`6061 Алюминий против 3003 Алюминий`

Алюминий — самый распространенный металл на Земле, что дает ученым-материаловедам много возможностей экспериментировать с ним в процессе сплавления.

Сплавы — это металлы с улучшенными свойствами материала (прочность, сопротивление, обрабатываемость и т. д.), полученные путем добавления металлических элементов в основной металл. Алюминиевые сплавы бывают разных форм в зависимости от их легирующих компонентов, и Aluminium Association Inc. объединила эти сплавы в серии на основе этих легирующих элементов. Этим сериям даются четырехзначные имена, и в этой статье основное внимание уделяется сериям 3xxx и 6xxx.

Два рассматриваемых сплава — алюминий 6061 и 3003 — являются одними из самых популярных алюминиевых сплавов и на первый взгляд кажутся взаимозаменяемыми. В этой статье мы надеемся провести различие между этими двумя сплавами, сравнивая свойства их материалов, уделяя особое внимание их преимуществам и недостаткам. Благодаря этому обсуждению в этой статье будут определены области применения, наиболее подходящие для обоих этих сплавов, чтобы помочь разработчикам сделать более осознанный выбор материалов для своих проектов.

`6061 Алюминиевый сплав`

Алюминий

6061 известен своей высокой прочностью, хорошей свариваемостью и обрабатываемостью, а также хорошей устойчивостью к коррозии. Это особенно полезно в конструкционных материалах, так как прочность алюминия 6061 помогает удерживать высокие здания от падения. Как и другие сплавы 6ххх, алюминий 6061 содержит магний и кремний в качестве основных легирующих элементов, и они отвечают за его благоприятные прочностные характеристики. Распределение легирующих элементов в алюминии 6061 выглядит следующим образом: 0,6 % Si, 1,0 % Mg, 0,2 % Cr, 0,28 % Cu и 97,9% Al, а его плотность примерно такая же, как у чистого алюминия (2,7 г/см ³ , 0,0975 фунта/дюйм ³ ). Алюминий 6061 получает еще больший прирост прочности в процессе термообработки и обычно встречается в состояниях T6 и T4. Его преимущества позволили алюминию 6061 работать во многих ситуациях, что делает его отличным сплавом общего назначения. Его можно найти в большинстве механических мастерских, и он является лучшим выбором для сварных узлов, каркасов зданий или любых конструкций, которым требуется прочный каркас. Для получения дополнительной информации об этом металле, не стесняйтесь проверить нашу статью об алюминиевом сплаве 6061.

`3003 Алюминиевый сплав`

Алюминиевый сплав

3003 является одним из наиболее широко распространенных типов алюминия на современном рынке, и на то есть веские причины. Он имеет хорошую отделку, обладает отличной формуемостью, хорошо сваривается, имеет умеренную прочность и устойчив к коррозии. Эти свойства позволяют этому металлу преуспеть в различных областях применения, и именно поэтому он считается самым популярным алюминиевым сплавом общего назначения. Алюминий 3003 относится к серии 3ххх, что означает, что его основным легирующим элементом является марганец, а его химический состав составляет 0,12% Cu, 1,2% Mn и 98,6% Al (обратите внимание, что эти цифры меняются в зависимости от ряда факторов и представляют собой только общую разбивку). Плотность алюминия 3003 составляет 2,73 г / см ³ (0,0986 фунта / дюйм ³ ), что примерно такое же, как у чистого алюминия, и он не поддается процессу термообработки. Вместо этого этот сплав может подвергаться деформационному упрочнению для повышения прочности и обычно выпускается в состояниях 3003-h28 и 3003-h32. Хотя алюминий 3003 не особенно прочен, он имеет множество применений на рынках продуктов питания и химикатов и полезен как очень податливый, но прочный материал. Для получения дополнительной информации об этом сплаве ознакомьтесь с нашей статьей об алюминиевом сплаве 3003.

`Сравнение алюминиевых сплавов 6061 и 3003`

Выбор между этими двумя алюминиевыми сплавами часто бывает трудным, так как они оба являются отличным выбором для большинства проектов и имеют схожие качества. В этой статье будут сравниваться некоторые важные механические характеристики, чтобы помочь отличить эти два металла, и эти сравнения помогут определить, какой из них лучше всего подходит для любого конкретного применения. Значения, приведенные в Таблице 1, были взяты для алюминия, обработанного 6061-T6 и 3003-h28, но знайте, что эти числа колеблются в зависимости от выбранного состояния. Эти значения приведены в таблице ниже, и вскоре после этого последует обсуждение их сравнения.

`Таблица 1: Сравнение свойств материалов алюминиевых сплавов 6061 и 3003`

Свойства материалов	Тип 6061 Алюминиевый сплав		Тип 3003 Алюминиевый сплав
шт.	Метрическая система	Английский	Метрическая система	Английский
Предел текучести	276 МПа	40000 фунтов на кв. дюйм	185 МПа	26800 фунтов на кв. дюйм
Предел текучести подшипника	386 МПа	56000 фунтов на кв. дюйм	262 МПа	38000 фунтов на кв. дюйм
Прочность на сдвиг	207 МПа	30000 фунтов на кв. дюйм	110 МПа	16000 фунтов на кв. дюйм
Твердость (по Бринеллю)	95		55
Обрабатываемость	Хорошо		Ярмарка

Основной причиной выбора алюминия 6061 вместо алюминия 3003 является его превосходная прочность. Это показано путем сравнения их пределов текучести, которые представляют собой минимальное напряжение, которое может вызвать необратимую деформацию этих материалов. Предел текучести является полезной мерой для конструкционных деталей, поскольку любая остаточная деформация вызывает нестабильность (и часто разрушение) здания. Повышенная прочность алюминия 6061 является следствием наличия в нем легирующих элементов (магний/кремний), а также его способности подвергаться термообработке. Если прочность является серьезной проблемой, обратите внимание на алюминий 6061; это прочная и более устойчивая альтернатива мягкой стали, которая значительно прочнее алюминия 3003.

Точно так же алюминий 6061 прочнее при соединении с помощью болтов и винтов, и это проявляется в его повышенном пределе текучести (386 МПа против 262 МПа). Предел текучести подшипника описывает минимальное напряжение, которое вызовет деформацию соединения, например, когда две пластины соединяются винтом через отверстие в обеих пластинах. Эти соединения могут растянуться или треснуть, если к металлическим частям будет приложена чрезмерная сила, а прочность на смятие является полезной мерой для определения того, как материал будет реагировать при соединении. Предел текучести подшипников из алюминия 6061 намного выше, чем у алюминия 3003, что не только интуитивно понятно, но и объясняет, почему алюминий 6061 обычно используется в строительных лесах и строительных каркасах. Если многие детали будут склепаны или скреплены отверстиями, алюминий 3003 все еще может выдержать нагрузку, но алюминий 6061 продержится дольше.

Прочность не всегда желательна, и прочность на сдвиг этих материалов является отличным примером этой концепции. Прочность на сдвиг — это мера сопротивления материала сдвиговым напряжениям, таким как резка, штамповка или любое расположение, при котором две противоположные силы встречаются в поперечном сечении. Простой способ визуализировать это — ножницы, разрезающие бумагу, когда два противоположных лезвия ножниц срезают или «разрезают» бумагу в самом тонком измерении. Более низкая прочность на сдвиг алюминия 3003 на самом деле является преимуществом, поскольку его легче резать из листового металла, чем алюминий 6061, из-за его более низкой прочности на сдвиг (207 МПа против 110 МПа). В сочетании с его отличной формуемостью эти характеристики делают алюминий 3003 особенно универсальным в применении для формовки и часто являются причиной выбора его среди других сплавов.

Твердость — это мера того, как поверхность материала реагирует на локальные вдавливания, такие как царапание, полировка и проникновение, и описывает, как внешние силы будут воздействовать на материал. Инженеры определили различные шкалы твердости, которые описывают, как материалы реагируют на силы вдавливания с помощью инденторных машин. Шкала твердости по Бринеллю является широко используемой системой измерения, в которой материал, такой как стекло, имеет твердость по Бринеллю ~ 1550, а мягкий металл, такой как медь, составляет около 10. Эти сплавы довольно твердые, а алюминий 6061 является более твердым из двух (9). 5 против 55), что повышает его обрабатываемость, но снижает чистоту поверхности. Несмотря на то, что алюминий 3003 легче вдавливается, он может иметь хромированную отделку, что эстетически приятно и легко чистится. В результате алюминий 3003 часто можно увидеть в грузовиках с едой, поскольку отражающие поверхности быстро очищаются и не собирают грязь. Алюминий 6061 следует предпочесть алюминию 3003, если имеет значение стойкость к царапинам, но он затмевает (буквально) 3003, когда дело доходит до отделки/полировки.

Алюминий

6061 можно найти почти в каждой механической мастерской, так как это один из лучших доступных сплавов для обработки. Обрабатываемость — это мера того, насколько хорошо металл может быть обработан инструментами из исходного металла, и в этой статье используется качественная оценка (отлично/хорошо/удовлетворительно/плохо), чтобы дать читателю представление о том, какие сплавы обычно обрабатываются. Существуют шкалы, которые количественно определяют обрабатываемость, но обычно они касаются только машинистов, ищущих подходящий инструмент для работы, и бесполезны для среднего дизайнера. Алюминий 6061 является лучшим выбором для механической обработки, потому что он хорошо обрабатывается и обрабатывается, в то время как алюминий 3003 обычно используется для формовки листового металла. Алюминий 3003 также можно подвергать механической обработке, но в целом 6061 является лучшим выбором из-за его других дополнительных свойств.

`Резюме`

В этой статье представлено краткое сравнение свойств, прочности и областей применения алюминия 6061 и 3003. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

`Другие изделия из алюминия`

Ведущие поставщики и производители алюминия в США
Различные типы марок алюминия (свойства и применение)
Все об алюминии 6061 (свойства, прочность и применение)
Все об алюминии 7075 (свойства, прочность и применение)
Все об алюминии 5052 (свойства, прочность и применение)
Все об алюминии 2024 (свойства, прочность и применение)
Все об алюминии 6063 (свойства, прочность и применение)
Все об алюминии 3003 (свойства, прочность и применение)

Алюминий

6061 и алюминий 7075 — различия в свойствах, прочности и использовании
Алюминий 6061 и алюминий 6063 — различия в свойствах, прочности и использовании
Алюминий 6061 и алюминий 5052 — различия в свойствах, прочности и использовании

Алюминий

6061 и алюминий 2024 — различия в свойствах, прочности и использовании

`Источники:`

https://materialsdata. nist.gov/bitstream/handle/11115/173/Aluminum%20and%20Aluminum%20Alloys%20Davis.pdf?sequence=3&isAllowed=y
https://www.aluminum.org/resources/industry-standards/aluminum-alloys-101
https://sites.esm.psu.edu
https://www.nrc.gov/docs/ML0633/ML0633.pdf
https://materialsdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/185/Understanding%20Wrought%20and%20Cast%20Al%20Alloy%20Designations.pdf?isAllowed=y&sequence=3
http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=MA6061T6
http://www.matweb.com
https://materialsdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/200/Machining%20of%20Al.pdf?sequence=3&isAllowed=y
https://continentalsteel.com/aluminum/

`Больше из Металлы и изделия из металла`

`Обозначения сплава алюминия — Metal Shorts Inc.`

Обозначения сплава алюминия

Загрузить файл

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ОТПУСКА

Обозначение состояния следует за обозначением сплава и отделяется от него дефисом. Основные обозначения и подразделения отпуска следующие:

1-0 Отожженный, рекристаллизованный (только кованые изделия): Применяется к (самому мягкому отпуску кованых изделий. 2-H Деформационно-упрочненный (только кованые изделия) : Применяется к изделиям, прочность которых повышается за счет деформационного упрочнения с дополнительной термической обработкой или без нее для получения

Подразделы H Состояние: деформационно-упрочненный

После -H всегда следуют две или более цифры. Первая цифра указывает на конкретную комбинацию основных операций, а именно:

H-1 Только деформационное упрочнение: Применяется к изделиям, подвергнутым деформационному упрочнению для получения желаемых механических свойств без дополнительной термической обработки. Число, следующее за этим обозначением, указывает степень отверждения пятен.

H-2 Деформационное упрочнение с последующим частичным отжигом: Применяется к изделиям, подвергнутым коррозионному упрочнению в большей степени, чем желаемое конечное количество, а затем уменьшенной до желаемого уровня прочности путем частичного отжига, для сплавов, которые размягчаются при старении при комнатной температуре, сплавы -h3 имеют примерно такой же предел прочности, как и соответствующие сплавы -h4. Для других сплавов состояния -h3 имеют примерно такой же предел прочности, как и соответствующие состояния -HI, и немного большее удлинение. Число, следующее за этим обозначением, указывает на степень отверждения пятна, оставшуюся после частичного отжига продукта.

H-3 Деформационное упрочнение и последующая стабилизация: Применяется к изделиям, подвергшимся деформационному упрочнению, а затем стабилизированным низкотемпературным нагревом для незначительного снижения их прочности и повышения пластичности. Это обозначение применяется только к магнийсодержащим сплавам, которые, если не стабилизироваться, постепенно размягчаются при старении при комнатной температуре. Число, следующее за этим обозначением, указывает степень деформационного упрочнения, оставшуюся после того, как изделие было подвергнуто деформационному упрочнению определенной степени, а затем стабилизировано.

Вторая цифра указывает на следующие степени отверждения пятен:

2 = 1/4 твердая
4 = 1/2 твердая
6 — 3/4 твердая 9009 80 -54 твердая 9009 80 -54 твердая
9 — сверхтвердый

Третья цифра при использовании указывает на изменение двузначного состояния. Он используется, когда степень контроля состояния или механические свойства отличаются от двухзначного обозначения состояния H, к которому он добавляется, но близки к ним, или когда на какую-либо другую характеристику оказывается значительное влияние.

3-Т Термически обработанный

Подразделы Т Закалка: Термически обработанный Цифры с 3 по 7 после Т обозначают конкретную последовательность основных обработок, а именно:

. Применяется к продуктам, подвергнутым холодной обработке для повышения прочности, или к изделиям, в которых влияние холодной обработки при сплющивании или правке признано в пределах механических свойств.

T4 Раствор, прошедший термообработку и естественное старение до стабильного состояния. Применяется к изделиям, которые не подвергались холодной обработке давлением после термической обработки на твердый раствор или в которых влияние холодной обработки давлением при сплющивании или правке может быть не признано в пределах механических свойств.

T5 Охлаждение в процессе формовки при повышенной температуре с последующим искусственным старением. Применяется к продуктам, которые охлаждаются при повышенной температуре.

T6 Раствор, подвергнутый термической обработке с последующим искусственным старением. Применяется к изделиям, которые не подвергаются холодной обработке давлением после термической обработки на твердый раствор или в которых влияние холодной обработки при сплющивании или правке может быть не признано в пределах механических свойств.

T7 Раствор, подвергнутый термообработке с последующей стабилизацией. Применяется к продуктам, которые стабилизированы, чтобы выдержать их максимальную прочность, чтобы обеспечить контроль некоторых особых характеристик.

Дополнительные цифры для Т-отпусков

Следующие специальные дополнительные цифры были присвоены для отпуска кованых изделий со снятым напряжением.

Txx51 Стресс снимается растяжением. Применяется к следующим продуктам, вытянутым на указанные величины после термообработки на твердый раствор или охлаждения в процессе формования при повышенной температуре.

Txx52 Снятие напряжения за счет сжатия. Применяется к продуктам, которые снимают напряжения путем сжатия после термообработки на твердый раствор или охлаждения в процессе формования при повышенной температуре для получения постоянной деформации от 1 до 5 процентов.

`Какой алюминиевый сплав лучше всего гнется?`

«Какой алюминиевый сплав лучше всего гнется?» — это распространенный вопрос, на который клиенты хотят получить ответ. В этом посте мы объясним вам это.

`Фон`

В формах высокой чистоты алюминий мягкий и пластичный. Гибка в большинстве случаев является деликатным и требовательным процессом, а обычные процессы изготовления требуют определенной степени формуемости, поэтому выбор подходящего сплава имеет решающее значение.

В зависимости от назначения сплавы в процессе производства проходят различные процедуры термообработки. Как правило, чистый алюминий легче обрабатывается, чем сплавы . Отожженные и естественно состаренные сплавы легче обрабатываются, чем твердые и искусственно состаренные.

Clinton Aluminium предлагает множество продуктов, каждый из которых охватывает широкий спектр приложений и процессов. От нетермообрабатываемых 3003 и 5052 до термообрабатываемых 2024, 6061 и 7075 — у вас есть множество вариантов на выбор.

Но вопрос остается прежним – какой сплав лучше всего подходит для гибки? На ответ влияют три фактора.

`Фактор 1 – формуемость`

Чтобы лучше понять это, нам нужно поговорить о сплавах, которые являются первым фактором, который следует учитывать при выборе. Что касается алюминия, у нас есть различные обозначения, которые имеют разный химический состав, что делает их применимыми в различных областях обработки металлов. Наиболее важные из них:

Серия 1xxx — это алюминиевые сплавы, содержащие 99,00% чистого алюминия. Они имеют небольшую структурную ценность. Они очень пластичны в отожженном состоянии и обладают отличной коррозионной стойкостью.
Серии 2xxx представляют собой алюминиево-медные сплавы. Эти сплавы обладают отличной обрабатываемостью, ограниченной способностью к холодной штамповке (за исключением отожженного состояния) и меньшей коррозионной стойкостью, чем другие сплавы, поэтому перед использованием они анодируются.
Серии 3xxx представляют собой алюминиево-марганцевые сплавы. С добавлением 1% марганца эти сплавы не имеют значительной потери пластичности, обладают хорошей коррозионной стойкостью и очень хорошей формуемостью. Эта серия является одной из наиболее предпочтительных для формирующих приложений.
Серии 4xxx представляют собой алюминиево-кремниевые сплавы. Эта серия имеет добавку кремния, что снижает температуру плавления, и по этой причине она полностью используется для производства сварочной проволоки.
Серии 5xxx представляют собой алюминиево-магниевые сплавы. Они демонстрируют очень хорошее сочетание высокой прочности, коррозионной стойкости, формуемости и хорошей свариваемости.
Серии 6xxx представляют собой сплавы алюминия, магния и кремния. Эти термообрабатываемые сплавы обладают высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и легко поддаются формованию. В основном используются в архитектурных приложениях.
Серии 7ххх представляют собой сплавы Алюминий – Цинк – Магний и Алюминий – Цинк – Медь. Они обладают очень высокой прочностью, что затрудняет их формирование.

Источник: http://www.slideshare.net/corematerials/talat-lecture-1501-properties-characteristics-and-alloys-of-aluminium/21

высокая степень формуемости, обеспечивающая правильное поведение при обработке и особенно при изгибе.

`Фактор 2 – Толщина и радиус изгиба`

Другим фактором, который следует учитывать, является то, что в процессе гибки металл затвердевает и упрочняется за счет рабочего эффекта. Помимо выбора сплава, толщина и радиус изгиба также являются важными факторами, которые необходимо учитывать. В таблице ниже показаны допустимые радиусы изгиба для 90 ^или изгиб.

Источник: https://www.aircraftspruce.com/pdf/2015Individual/Cat15056.pdf

`Фактор 3 – процент удлинения`

находится в процентах относительного удлинения и разницы между пределом текучести и пределом прочности при растяжении.

Это правило гласит, что чем выше значение удлинения (чем шире диапазон между пределом текучести и пределом прочности), тем лучше способность сплава к формованию.

Из вышеупомянутых описаний сплавов и данных, приведенных в таблице 3 (ниже), совершенно очевидно, что лучшими сериями для формовки и, следовательно, для гибки являются серии 3ххх, 5ххх и в некоторых случаях 6ххх. Серии 2xxx и 7xxx не следует рассматривать, поэтому их следует избегать из-за их чрезвычайной прочности. Их трудно сформировать в любом случае.

Топ 3 алюминиевых сплавов для гибки

1. 3003 . Это было бы лучшим решением для большинства приложений. Этот сплав обладает средней прочностью, наилучшей обрабатываемостью в холодном состоянии вместе с высоким удлинением, таким как 25%, и одним из самых больших различий между пределом текучести и пределом прочности на растяжение, равным 14 Ksi (килофунт силы на квадратный дюйм) при нулевом отпуске – отжиг с последующим отжигом. состояние h24, частично отожженное и подвергнутое деформационному упрочнению.

2. 5052. 5052 занимает второе место. В отожженном состоянии он имеет удлинение 20% и разницу между пределом текучести и пределом прочности на разрыв 21,5 Ksi. Это сплав с самой высокой прочностью из более распространенных нетермообрабатываемых марок. Он обладает превосходными коррозионными характеристиками и в отожженном состоянии имеет лучшую формуемость, чем сплавы 3003 или даже 1100, с разницей между пределом текучести и пределом прочности 21,5 Ksi и удлинением до 20%.

3. 6061. Это один из самых универсальных сплавов, поддающихся термообработке. В отожженном состоянии его можно использовать для гибки, так как разница между пределом текучести и пределом прочности составляет 10 Ksi, а относительное удлинение составляет до 18%. Однако при переходе к состояниям Т4 и Т6 способность к изгибу имеет тенденцию к снижению. Изгиб этих закаленных сплавов не является невозможным, но требует большой осторожности и, вероятно, больших радиусов изгиба, чтобы избежать растрескивания. Сплавы

,

, , 7005 и 2024, не рекомендуются для гибки, так как они оба обладают большой прочностью и деформируемостью, которые очень ограничены даже в отожженном состоянии.

Помимо этого, специальные продукты, такие как ATP-5, K100-S, Duramold-2, Duramold-CS и M-1, не рекомендуются для гибки. Таблица_3 ниже показывает характеристики сплавов, обсуждавшихся ранее.

Source: https://www.aircraftspruce.com/pdf/2015Individual/Cat15056. pdf

Appendix_A

Calculation of maximum bending force:

Where,

F=сила изгиба
TS = Прочность на растяжение листового металла
W = ширина детали в направлении оси изгиба
T = толщина заготовки
K _bf = 1,33 для V-образного изгиба
K _bf = 0,33 для загиба кромок

`Дополнительные вопросы`

Если вы хотите узнать больше о гибке конкретных сплавов или о том, какой сплав лучше всего подходит для вашего применения, свяжитесь с нашим отделом продаж по телефону 800-826-3370 .

`Как выбрать между 6061 и алюминием M5`

Большая часть тяжелой работы, связанной с разработкой продукта, выполняется до того, как вы фактически начнете производство. Выбор правильных инструментов и материалов является одним из наиболее важных аспектов любой работы, и неудача в этом отношении может стоить производителям чрезмерного количества времени и денег.

В то время как огромное разнообразие алюминиевых сплавов было одним из ведущих факторов многих промышленных достижений, которыми мы наслаждаемся сегодня, это также означает, что ваши исследования важны как никогда. Независимо от того, какую работу вы имеете в виду, вы можете поспорить, что найдется сплав, соответствующий вашим требованиям. В Clinton Aluminium мы гордимся тем, что сотрудничаем с производителями, чтобы убедиться, что у них есть именно тот материал, который им нужен для любой поставленной задачи.

`Что такое 6061 и M5?`

Хотя растущая диверсификация алюминия кажется недавней тенденцией, реальность такова, что алюминий традиционно обрабатывается в форме сплава по той причине, что чистый чистый алюминий не встречается в природе. На самом деле, в 19 ^-м-м веке чистый алюминий считался более редким, чем золото.

Эксперименты в начале 20 ^-го-го века помогли сделать алюминий массовым явлением. Алюминий 6061, впервые разработанный в 1935, был одним из первых сплавов, которые помогли совершить революцию в авиационной промышленности, вызванную Второй мировой войной. 6061 подвергается дисперсионному твердению с использованием магния и кремния в качестве основных легирующих элементов. Благодаря своей свариваемости и другим характеристикам 6061 является одним из самых популярных и универсальных сплавов. Как и многие другие типы алюминия, 6061 сильно различается в зависимости от отпуска. Он широко используется в процессах экструзии.

Для сравнения, M5 — гораздо более новый сплав. Часть серии M, которая была впервые разработана Alpase в 1988, M5 предлагает множество преимуществ, включая высокую плотность, высокую коррозионную стойкость и хорошую стабильность размеров без снятия напряжения. Это сочетается с более низким отношением веса к прочности и хорошими свойствами полировки и анодирования. Первоначально M5 был разработан для увеличения скорости мелкосерийного производства пресс-форм. Сегодня он рассматривается как доступная альтернатива кованым и кованым алюминиевым блокам, и на самом деле превосходит его по ряду параметров.

Алюминиевый лист M5 не имеет пористости или зернистости, что означает, что его твердость и прочность очень постоянны даже при максимальной толщине, что является причиной его высокой стабильности размеров. Даже при высоких температурах M5 чрезвычайно прочен и обеспечивает повышенную устойчивость к термической усталости. M5 более устойчив к коррозии, чем аналогичные материалы для пресс-форм, но при необходимости он также может быть анодирован, покрыт или текстурирован. Благодаря фрезерованной поверхности при работе с M5 требуется меньше механической обработки.

`Как сравнить их характеристики?`

Алюминиевая пластина T6 является хорошим примером сплава 6061. Он имеет предел прочности на растяжение не менее 42 000 фунтов на квадратный дюйм и предел текучести не менее 35 000 фунтов на квадратный дюйм. Для M5 типичный предел прочности при растяжении составляет 41 000 фунтов на квадратный дюйм, а предел текучести — 18 000 фунтов на квадратный дюйм. Твердость по Бринеллю первого составляет 95 HB, а второго — 70 HB. Плотность 6061 T6 составляет 0,0975 фунта на кубический дюйм, а для M5 она немного ниже и составляет 0,096 фунта на кубический дюйм.

Твердость 6061 T6 значительно колеблется внутри блока, особенно в более толстых секциях. При работе с калибрами менее 8 дюймов твердость имеет тенденцию сохранять свою постоянство. Однако в секциях толщиной более 8 дюймов труднее определить твердость по центру блока. Это связано с процессом термообработки и закалки, который для 6061 эффективен только на расстоянии от 3 до 4 дюймов от заданной поверхности (причина погрешности за пределами 8 дюймов).

В то же время M5 особенно известен своей размерной стабильностью, что делает его более подходящим для применений, где предъявляются высокие требования к постоянству. M5 можно приобрести толщиной до 30 дюймов, шириной 88 дюймов и длиной 195 дюймов.

6061 имеет удлинение при разрыве от 17% до 20% (при температурах 300 F и ниже), а для М5 оно составляет от 12 до 15%. Теплопроводность первого составляет 96 БТЕ/фут, второго — 81 БТЕ/фут.

`Каковы общие приложения для 6061 и M5?`

Благодаря своей невероятной универсальности и высокой свариваемости алюминий 6061 можно найти в самых разных областях применения. Например, он обычно используется в велосипедных рамах и компонентах, нахлыстовых катушках, глушителях звука для огнестрельного оружия, различных частях оружия, алюминиевых доках и трапах, камерах сверхвысокого вакуума, дистанционно управляемых самолетах и многих видах игрушек и моделей. .

В отличие от этого плита пресс-формы M5 с ее высокой стабильностью размеров часто используется в пресс-формах для литья под давлением, резиновых формах, формах для выдувания и пресс-формах из конструкционного пенопласта, инструментах для вакуумной формовки, пресс-формах, нагревательных и охлаждающих пластинах и полупроводниковых передаточных камерах.

`Как сделать выбор между 6061 и M5?`

Независимо от области применения, настоятельно рекомендуется тщательно протестировать и сравнить различные алюминиевые сплавы, прежде чем сделать окончательный выбор. Наш опыт научил нас тому, что до тех пор, пока вы не начнете работать с самими металлами, никакие исследования не дадут вам точной информации о том, как они будут реагировать на ваши производственные процессы. Конечно, еще одним замечательным свойством алюминиевых сплавов является то, насколько хорошо они подходят для создания прототипов, в значительной степени благодаря их формуемости, адаптируемости и относительно низкой стоимости.

Какой бы сплав вы ни выбрали, вы можете быть уверены, что получите выгоду от многих преимуществ алюминия, включая стабильность размеров, свариваемость, коррозионную стойкость, соотношение прочности к весу и экономическую эффективность. Потратив время на то, чтобы сделать правильный выбор в самом начале производственного процесса, вы не только снизите свои затраты и повысите производительность, но и сделаете свой конечный продукт более конкурентоспособным и привлекательным для своих клиентов.

`Резюме`

В Clinton Aluminium наш девиз — найти правильный сплав для правильного применения. Это означает, что мы работаем с нашими клиентами на каждом этапе процесса, чтобы обеспечить конечный результат. Наша команда энтузиастов обладает знаниями и опытом, чтобы быть не только продавцом, но и партнером. Чтобы узнать больше о нашей приверженности обслуживанию и ценности, свяжитесь с нами сегодня.

`Почему T6 самый популярный сорт алюминия 6061?`

Как один из самых популярных сортов алюминия, 6061 часто выбирают для конструкционных применений, сварных узлов, электроники и различных промышленных и бытовых изделий. Алюминиевая труба, алюминиевый стержень и алюминиевый лист 6061 обладают прочностью от высокой до средней, отличной коррозионной стойкостью, превосходной обрабатываемостью и свариваемостью. Алюминий 6061 обладает большей прочностью по сравнению с другими сплавами серии 6xxx, поэтому его выбирают для применений, требующих прочного, но легкого материала.

6061 T6 — одна из наиболее часто запрашиваемых версий алюминия 6061. T6 относится к состоянию или степени твердости, которая достигается дисперсионным твердением. Этот сорт имеет хорошее соотношение прочности и веса, а также поддается термообработке. Обладая отличной формуемостью и свариваемостью, он используется для инженерных и строительных конструкций, лодок, мебели и многого другого.

`Загрузить нашу спецификацию на алюминий сейчас`

Kloeckner Metals — поставщик полного ассортимента алюминия и сервисный центр. Загрузите нашу спецификацию алюминия, чтобы узнать, что имеется на складе Kloeckner Metals.

Технические характеристики алюминия

`Что такое отпуск?`

Чтобы понять, что делает T6 особенным, важно понять, что такое отпуск и как он приводит к отпуску каждого сплава. Закалка — это процесс обработки, применяемый к алюминию, который уже был упрочнен термической обработкой и, возможно, был закален. Он улучшает обрабатываемость и пластичность материала, снимая напряжения, которые могли накопиться в процессе затвердевания. Закалка помогает создать желаемые характеристики, такие как обрабатываемость и долговечность, которые требуются для конечного применения.

Существует пять основных типов обозначений отпуска алюминия:

T: Термически обработанный. Применяется к термообрабатываемым сплавам, которые были состарены после термообработки на твердый раствор.
H: Деформационное упрочнение. Подходит для нетермообрабатываемых сплавов, подвергнутых деформационному упрочнению для повышения прочности.
О: Отожженный. Отжиг максимизирует обрабатываемость и ударную вязкость в условиях самой низкой прочности сплава.
F: Сфабриковано. Большинство продуктов F-temper являются «полуфабрикатами». Они будут использоваться в формовочных, отделочных или термических процессах для получения других готовых форм или состояний.
W: Термообработанный раствор. Этот отпуск применяется только к сплавам, которые стареют естественным и самопроизвольно после термообработки на твердый раствор.

`Что такое закалка T6?`

Все сплавы Т проходят термическую обработку. Число после Т указывает, как материал был обработан. Тип T имеет 10 различных вариантов, каждый из которых обозначается номером (1-10). Обозначения номеров (T1-T10) представляют способ, которым материал подвергался термической обработке, холодной обработке и старению для достижения стабильного состояния.

Обозначение состояния Т6 означает, что алюминиевый сплав подвергся термообработке на твердый раствор с последующей закалкой, охлаждением и старением. Искусственное старение позволяет материалу достичь желаемого дисперсионного твердения.

`Что такое алюминий 6061 T6?`

Применение закалки T6 превращает кусок алюминия в состоянии O (отожженный) в более прочное и долговечное состояние. Чтобы создать алюминий 6061 T6, алюминиевую заготовку 6061-O нагревают до температуры более 900°F, закаливают в воде, а затем выдерживают в течение нескольких часов при более низкой температуре. Это основа искусственного старения, характерного для T6.

`Как улучшается предел текучести алюминия 6061 при отпуске Т6?`

При применении отпуска T6 к алюминию 6061 типичный предел текучести увеличивается почти в четыре раза, с 8 тысяч фунтов на квадратный дюйм до примерно 35 тысяч фунтов на квадратный дюйм (тысячи фунтов на квадратный дюйм — это единица напряжения).

`Что насчет коррозионной стойкости?`

Серия сплавов 6ххх, к которой относится 6061-Т6, считается обладающей отличной коррозионной стойкостью.

`Можно ли обрабатывать 6061 T6?`

Добавление отпуска T6 к алюминию 6061 в условиях O улучшает его обрабатываемость с рейтинга D (плохой) до рейтинга C (удовлетворительный).

`Каковы некоторые общие приложения для 6061 T6?`

6061 T6 — очень популярный материал по уважительной причине. Он хорошо подходит для приложений, требующих прочности и ударной вязкости — эти характеристики позволяют ему сиять в конструкционных продуктах и других продуктах, требующих долговечности.

6061 T6 часто используется в судах, потому что он обладает коррозионной стойкостью, и на него можно нанести защитное покрытие, чтобы еще больше повысить его коррозионную стойкость. Компоненты лодок также выигрывают от использования стали 6061 T6, поскольку она очень прочная и легкая, но при этом долговечная. Его неагрессивные характеристики также хорошо подходят для таких продуктов, как воздушные и гидравлические трубопроводы и трубки.

Другие распространенные области применения алюминия 6061-T6 включают велосипедные рамы, катушки для нахлыста, огнестрельное оружие, радиоуправляемые и дистанционно управляемые предметы, а также пожарные лестницы.