И эксплуатационные свойства алюминиевых сплавов

Технический алюминий маркируется как АД и АД1 и применяется для изделий, не несущих особой нагрузки (кабели, провода, фольга, посуда, цистерны для молока и т.п.).

Более широко используются сплавы алюминия, которые разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть неупрочняемые и упрочняемые термообработкой.

К неупрочняемым термообработкой деформируемым сплавам относят сплавы алюминия с марганцем, маркируемые как АМц (этот сплав содержит около 1,5% Mn), и сплавы алюминия с магнием, маркируемые как АМг (этот сплав содержит около 1,5% Mg, а сплав АМг6 – 6% Mg). Эти сплавы обладают высокой пластичностью и невысокой прочностью.

К упрочняемым термообработкой деформируемым сплавам относят дуралюмины (называемые также дюралями или дюралюминиями), являющиеся сплавами алюминия с медью, магнием и марганцем, маркируемые как Д1, Д16, Д18. В ковочные сплавы АК6 и АК8 кроме меди, магния и марганца входит также кремний. Эти же компоненты входят и в авиаль (авиационный алюминий) АВ, который отличается меньшей прочность, но обладает высокими пластичностью и пределом выносливости, а также хорошей коррозионной стойкостью. Наиболее высокопрочными являются сплавы В95, В96, в которые помимо указанных компонентов входит большое (до 8,6%) количество цинка. Эти сплавы обладают пределами прочности и текучести, не уступающими многим качественным среднеуглеродистым сталям (s_в»700 МПа, s_т»600 МПа), но имеют низкую пластичность, в связи с чем их надо деформировать либо в горячем состоянии, либо в холодном после отжига.

В качестве литейных алюминиевых сплавов наиболее широко используют силумины – сплавы алюминия с кремнием (до 13%) АК12, АК9ч, АК7ч. Используют и более сложные по составу сплавы типа сплава АК12ММг, в который, помимо кремния, входят также медь и магний.

Алюминиевые сплавы могут обладать следующими механическими свойствами: s_т=630 МПа (В96), s_в=700 МПа (В96), НВ 180 (В96), d=23% (АМц).

Алюминиевые сплавы могут проявлять высокие усталостную прочность, коррозионную стойкость и вибростойкость. Есть жаропрочные алюминиевые сплавы, хорошо работающие при температурах около 300–350°С (в компрессорах турбореактивных двигателей). Алюминиевые сплавы обладают достаточно высокой удельной прочностью, т.е. пределом прочности или текучести, отнесённым к удельному весу. Например, указанные выше прочностные показатели алюминиевого сплава В96 после закалки и искусственного старения соответствуют закалённой стали 45. Если заменить опорный цилиндр из стали 45 на такой же цилиндр из алюминиевого сплава В96, то он будет столь же прочен, но при этом будет весить в 3 раза легче. Поэтому достаточно высокая удельная прочность алюминиевых сплавов обуславливает их широкое применение в авиастроении.