Алюминиевые сплавы: маркировка, свойства и применение в производстве

[locolizator]

Алюминиевые сплавы - основа для легких и прочных конструкций. Здесь разберем маркировку, ключевые свойства и где их юзают. Это поможет выбрать материал под задачу, без ошибок в токарке или фрезеровке.

Знание сплавов спасает от брака. Неправильный выбор - и деталь треснет или коррозией пойдет. Пройдем по группам: от чистого алюминия до литейных силуминов. Факты по ГОСТу, без теории.

Маркировка алюминиевых сплавов

Маркировка простая, но с подвохами. Первая буква - тип сплава: А - чистый алюминий, Д - дюралюмин, АК - ковкий, АЛ - литейный, АМг - с магнием. Цифра после - номер, буква в конце - состояние: М - мягкий, Н - нагартованный, Т - термообработанный.

Например, АМг2 - алюминий с 2% магния, пластичный и коррозионностойкий. Д16 - дюралюмин с медью, для авиационных нагрузок. Без понимания этого чертежники путают деформируемый с литейным. Переходим к примерам.

• А - технический алюминий, чистота 99+, для проводов и листов.
• Д - дюралюмины, Al-Cu-Mg, высокопрочные после Т-обработки.
• АК - ковкие, как АК6, АК8, для штамповки сложных профилей.
• АЛ - литейные, АЛ2, АЛ9, герметичные отливки.
• АМг - магниевые, АМг3, АМг6, для морских конструкций.

Группа	Примеры марок	Основные легирующие	Состояние
Чистый Al	А0, А5, А6	-	М, Н
Дюралюмины	Д1, Д16	Cu, Mg	Т
Ковкие	АК6, АК8	Cu, Mg, Si	Закалка + старение
Литейные	АЛ4, АЛ9	Si, Mg	Высокогерметичные

Алюминиево-магниевые сплавы

АМг - лидеры по пластичности и свариваемости. Магний от 1 до 5% дает прочность: +1% Mg - плюс 30 МПа к прочности, 20 МПа к пределу текучести. Коррозия минимальна, но при >5% Mg стойкость падает.

Юзают в судостроении, химии - АМг3 для труб, АМг6 для корпусов. Усталостная прочность высокая, не боятся вибраций. Термообработка не нужна, но нагрев >200°C расслабляет структуру. Идеал для сварных конструкций.

• АМг2: 2% Mg, σ_в = 200-250 МПа, для листов и профилей.
• АМг3: 3% Mg, отличная коррозионка, судовые обшивки.
• АМг5: 5% Mg, предел текучести 150 МПа, высокая пластичность.
• АМг6: Для ответственных деталей, сваривается аргоном.

Марка	Mg %	Прочность σ_в, МПа	Коррозия
АМг2	1.8-2.8	225-295	Высокая
АМг3	3.5-4.5	290-370	Отличная
АМг5	4.8-5.8	310-390	Хорошая
АМг6	5.8-6.8	350-420	Средняя*

*При Mg>6% коррозия растет.

Алюминиево-марганцевые и кремниевые сплавы

АМц - марганец 1-1.5%, прочность + пластичность + коррозия. Легируют Ti для мелкого зерна, Fe/Si - примеси. Свариваются без проблем, для химии и еды.

Силумины Al-Si - литейные короли. Кремний 5-12%, плотность 2.7 г/см³, плавление 660°C. Отливки под нагрузку: АК12 для поршней, АЛ9 с Mg для средних.

• АМц: AMц1, AMц2, устойчив к морской воде.
• Силумины: АК12, АК7, низкая усадка, хорошая текучесть.
• АК12М2: 12% Si, 2% Cu, для сложных форм.

Тип	Si %	Текучесть	Применение
АК12	11-13	Отличная	Поршни, корпуса
АЛ9	8-11 + Mg	Хорошая	Средние нагрузки
АК7	6-8	Высокая	Отливки простой формы

Дюралюмины и ковкие сплавы

Д - Al-Cu-Mg, до 5% Cu. После закалки+старения σ_в до 500 МПа. Жаропрочны с Ni, но коррозия слабая - анодируют.

АК для ковки: АК6, пластик горячий, без трещин. Штамповка сложного: крылья, рамы. Старение искусственное - держат 300°C.

• Д16: Cu 3.8-4.9%, авиация.
• АК6: Cu 1.8-2.3%, Mg 1.5-2%, штамповка.

Марка	Cu %	σ_в после Т, МПа	Жаропрочность
Д16	4	450-500	До 200°C
АК6	2	350-400	Хорошая
Д1	2.5	300-350	Средняя

Что алюминий не прощает

Сплавы алюминия - не универсал. Чистый А - мягкий, для проводов. Литейные боятся коррозии без покрытия. Термообработка критична для Д и АК - без нее хлам.

Осталось за кадром: порошковые САП, литиевые для авиации. Выбирай по нагрузке, среде, обработке. Неправильный сплав - простой на неделю.