Алюминий: свойства, марки и области применения

Алюминий — один из самых распространённых и востребованных металлов в промышленности и строительстве. Он занимает третье место по распространённости среди элементов земной коры, а благодаря сочетанию малой плотности, коррозионной стойкости и высокой технологичности стал незаменимым материалом в современном машиностроении, энергетике, транспорте и строительстве. Универсальность алюминия обеспечивается широким спектром его марок и сплавов, каждая из которых обладает собственными свойствами и предназначением.

Основные свойства алюминия

Физико-механические характеристики алюминия определяют его широкое применение в различных отраслях:

• Плотность — 2,7 г/см3 (в три раза легче стали).


• Температура плавления — около 660 °C.


• Теплопроводность — 200–235 Вт/(м·К), что делает алюминий отличным теплообменным материалом.


• Электропроводность — около 60 % от меди, используется для токопроводящих шин и кабелей.


• Коррозионная стойкость — естественная оксидная плёнка защищает от коррозии в атмосфере и воде.


• Модуль упругости — 68–72 ГПа, что ниже, чем у стали, но достаточно для большинства конструкционных задач.


• Пластичность — высокая, хорошо поддаётся прокатке, ковке, прессованию.

Преимущества алюминия

• Малый вес при высокой удельной прочности.


• Высокая коррозионная стойкость без необходимости покрытия.


• Хорошая электропроводность и теплопроводность.


• Высокая пластичность и свариваемость.


• Экологичность — перерабатываемость без потери свойств.

Ограничения алюминия

• Невысокая прочность у технически чистого алюминия.


• Склонность к гальванической коррозии при контакте с другими металлами.


• Снижение прочности при высоких температурах.

Классификация алюминия и сплавов

По способу получения и дальнейшей обработки алюминиевые материалы делятся на:

• Технически чистый алюминий — содержание Al > 99 %, высокая пластичность, используется в электротехнике, пищевой и химической промышленности.


• Деформируемые сплавы — обрабатываются давлением (прокатка, прессование, ковка). Применяются в строительных профилях, авиационных и транспортных конструкциях.


• Литейные сплавы — используются для отливок сложной формы, обладают хорошими литейными свойствами и точностью размеров.

Расшифровка маркировки

В российской системе марки алюминия обозначаются буквенно-цифровыми индексами:

• АД — алюминий деформируемый (например, АД0, АД1, АД31).


• АМг — алюминий с магнием (например, АМг2, АМг6).


• АЛ — алюминиевые литейные сплавы (например, АЛ2, АЛ9).


• Д, В — алюминиево-медные сплавы (например, Д16, В95).

Химический состав популярных марок

Ниже приведены данные по химическому составу некоторых распространённых алюминиевых марок:

Марка Al Mg Mn Cu Si Zn Прочие АД0 99,5 % - - - - - Fe <0,5 % АД31 Остаток 0,45–0,9 % 0,1 % 0,1 % 0,2–0,6 % 0,1 % Ti <0,1 % АМг6 Остаток 5,8–6,8 % 0,3–0,8 % <0,1 % <0,4 % <0,2 % - АЛ9 Остаток 0,2–0,6 % - 3,5–4,5 % 11–13 % 0,5–1,2 % - Д16 Остаток - 0,3–0,9 % 3,8–4,9 % <0,5 % <0,25 % Zn <0,25 %

Механические свойства

Марка Предел прочности (МПа) Предел текучести (МПа) Относительное удлинение (%) Твердость (HB) АД0 60–90 20–35 30–40 20–25 АД31 190–250 150–200 8–12 65–80 АМг6 300–360 200–250 10–15 80–95 АЛ9 170–230 90–120 3–5 65–75 Д16 420–470 250–300 12–15 110–120

Физические характеристики

• Плотность: 2,65–2,75 г/см3.


• Температура плавления: 570–660 °C (в зависимости от состава).


• Теплопроводность: 120–235 Вт/(м·К).


• Электропроводность: 55–65 % от меди.


• Модуль упругости: 68–72 ГПа.

Области применения алюминия

• Авиастроение — панели обшивки, силовые элементы, топливные баки, профили.


• Судостроение — надстройки, обшивка катеров, силовые конструкции.


• Строительство — оконные и дверные профили, фасадные системы, декоративные панели.


• Энергетика — токопроводящие шины, кабели, радиаторы.


• Транспорт — кузовные панели, детали подвески, железнодорожные вагоны.


• Химическая промышленность — реакторы, ёмкости, теплообменники.


• Пищевая промышленность — тара, упаковка, фольга.

Международные аналоги

Марка (Россия) ASTM (США) EN (Европа) JIS (Япония) АД0 1100 EN AW-1050A A1050 АД31 6063 EN AW-6063 A6063 АМг6 5086 EN AW-5086 A5086 АЛ9 356.0 AlSi9Cu3 AC4C Д16 2024 EN AW-2024 A2024

FAQ

• Какой алюминий лучше для морской воды? — сплавы АМг (например, АМг6) благодаря высокой коррозионной стойкости.


• Какая марка используется для электротехники? — АД0 и АД1 благодаря высокой электропроводности.


• Какая марка применяется в авиации? — Д16, В95 и другие алюминиево-медные сплавы.


• Можно ли сваривать алюминий? — Да, но с применением аргонодуговой сварки и подбором присадочных материалов.

Заключение

Алюминий благодаря сочетанию лёгкости, коррозионной стойкости и технологичности стал незаменимым материалом для множества отраслей. Выбор конкретной марки зависит от условий эксплуатации: для конструкций, работающих в агрессивных средах, применяют сплавы с магнием; для электротехники — технически чистый алюминий; для авиации и машиностроения — алюминиево-медные сплавы. Компания ОборонСпецСплав предлагает алюминий и алюминиевые сплавы различных марок, соответствующих ГОСТ и международным стандартам. Перейдите в раздел Алюминий, чтобы ознакомиться с ассортиментом и оставить заявку для получения консультации.