Но сколь бы значимыми ни были вышеперечисленные классификации, они не дают ответа на, пожалуй, самый главный вопрос: из какой марки алюминия или алюминиевого сплава сделан лист?
Легирование и модифицирование
Добавление легирующих элементов позволяет получать металл с улучшенными характеристиками, делая акцент на принципиально важных для конкретных областей применения свойствах: прочности, твердости, пластичности, коррозионной стойкости, устойчивости к высоким температурам, сопротивлении ползучести, свариваемости и т. д.
Наличие разнообразных возможностей алюминиевых сплавов обеспечивается добавлением таких легирующих элементов как магний, медь, цинк, кремний, марганец.
Кроме того, свойства алюминия и его сплавов улучшают модифицированием - введением в расплав в совсем небольших по сравнению с легирующими элементами количествах добавок тугоплавких металлов: титана, ванадия, циркония и др.
Листы из первичного и технического алюминия. О пищевом алюминии
Достаточно широко используются листы из первичного алюминия марок А0 (содержание алюминия – 99 %, твердость - HB 10-1=25 МПа), А5 (99,5 %, 20 МПа), А6 (99,6 %, 20 МПа), А7 (99,7 %, 20 МПа). А также листы из технического алюминия марок АД (содержание алюминия - 98,8 %), АД0 (99,5 %), АД00 (до 99,7 %), АД1 (99,3 %).
Благодаря отсутствию примесей и легирующих элементов алюминиевые листы из первичного алюминия не токсичны и абсолютно безопасны. Поэтому их используют для изготовления оборудования и бытовых предметов, служащих для производства и хранения пищевых продуктов.
Термин «пищевой алюминий» применяется часто, хотя в нормативно-технических документах в таком написании не встречается.
В ГОСТ 1583-93 «Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия» говорится о сплавах АК7, АК5М2, АК9, АК12, которые применяют для изготовления изделий пищевого назначения.
Использование для этих целей других марок алюминиевых сплавов в каждом отдельном случае требует разрешения органов здравоохранения.
В этом же документе регламентировано содержание в «пищевых» алюминиевых сплавах вредных для здоровья человека элементов. Массовая доля цинка не должна превышать 0,3 % свинца - 0,15 %, мышьяка - 0,015 %, бериллия - 0,0005 %.
В ГОСТ 17151-81 «Посуда хозяйственная из листового алюминия. Общие технические условия» упоминаются марки листов алюминиевых АД1, АД, А7, А6, А5, А0, что дает основания отнести их (вместе с ними листы алюминиевые марки АД1Н, а также АД1М, АД1Н2, А5М, А5Н2, А5Н и некоторые другие) к пищевому алюминию.
Листы из алюминиевых сплавов системы «алюминий-магний»: от океанских глубин до космоса
Сплавы алюминия с магнием, т. н. магналии, обладают высокой коррозионной стойкостью, устойчивы к воздействию морской воды, кислот и SO2-содержащих сред. А еще отличаются высокой пластичностью и, как правило, легко поддаются механической обработке.
Сплав АМг2 содержит 1,8-2,8 % магния; в АМг3 его еще больше - 3,2-3,8 %. Листы АМг2 и АМг3 используют при изготовлении корпусов транспортных средств (например, в качестве внешней и внутренней обшивки железнодорожных вагонов).
В листах из сплавов АМг5 и АМг6 содержание магния еще выше (соответственно, 4,8-5,8 и 5,8-6,8 %). Они обладают существенно более высокой, чем у АМг2 и АМг3, твердостью (HB 10-1=65 МПа) и большей коррозионной стойкостью. (С увеличением доли магния прочность и текучесть сплава увеличиваются). Применяются в судостроении, авиационной и аэрокосмической отраслях.
Значительное упрочнение проката из этих сплавов достигается холодной деформацией. Эффект от нее несколько снижается при использовании сварки, поэтому детали из листов АМг5Н и АМг6Н часто применяют в конструкциях, крепление элементов которых производится заклепочными или болтовыми соединениями.
Еще один сплав этой системы - 1561. Листы из него особенно популярны в судостроении. Причина тому - высокая коррозийная стойкость и механические качества.
Достаточно пластичен и прочен лист из принадлежащего системе Al-Mg-Si сплава АВ. Он может быть значительно упрочнен в процессе термической обработки. Одно из его применений - изготовление лопастей вертолетных винтов.
Листы из сплавов системы «алюминий-медь-магний» - тот самый дюралюминий
Термически упрочняемые деформируемые сплавы системы Al-Cu-Mg отличаются прочностью и твердостью. Повысить коррозионную стойкость дюралевым листам помогает наличие плакирующего слоя.
Листы Д1 используются в авиационной промышленности в качестве обшивки летательных аппаратов, а в автомобилестроении – в кузовах автомобилей.
Лист Д16 прочнее, чем лист Д1. Он удовлетворительно сваривается, хорошо поддается деформации, не теряет своих свойств при нагревании до 400O С. Лист Д16 - один из основных материалов, используемых для изготовления нагруженных элементов конструкции самолетов.
Легкость механической обработки и высокая пластичность - свойства алюминиевого деформируемого сплава с высоким содержанием меди и магния 1105. Листы из него подходят для изготовления свариваемых деталей, работающих при низких температурах.
Алюминиевый деформируемый сплав ВД1 не теряет своих свойств при воздействии высоких температур. Среди областей его применения - производство двигателей.
Листы из сплавов системы «алюминий-марганец» - «крепкие середняки»
Если сравнивать механические свойства алюминиевых сплавов, то сочетание алюминия и марганца (АМц, АМцС, ММ, Д12) первых мест не займет. Но добавление марганца и в меньших количествах меди позволяет обеспечить оптимальное сочетание целой суммы показателей: жесткости, пластичности, коррозийной стойкости и свариваемости.
В строительстве листы АМц применяют для изготовления ограждающих строительных конструкций и холодногнутых профилей. Используют их в пищевой промышленности, а также для производства сварных баков, радиаторов, бензо- и маслопроводов.
Листы из сплавов системы «алюминий-цинк-магний» - прочные и твердые
В95 - алюминиевый деформируемый сплав с высоким содержанием цинка и магния. Это один из наиболее прочных и твердых алюминиевых сплавов, и поэтому он широко применяется при изготовлении деталей, для которых прочность является критическим фактором. Одно из направлений использования листов В95 – высоконагруженные конструкции для авиастроения.
Термической обработкой удается повысить пластичность сплава. Сваривается не всеми видами сварки, поэтому для соединения листов В95 часто применяют заклепочные соединения.
Сплав 1915 применяется в различных отраслях машиностроения и в строительстве. В ряде случаев может использоваться вместо АМг6.
