Dekódování jakostí hliníku a slitin hliníku – WORLD OF METAL
Hliník je široce používán téměř ve všech odvětvích moderního průmyslu – od výroby potravinářského náčiní až po tvorbu trupů kosmických lodí. Pro určité účely jsou vhodné pouze určité druhy hliníku a jeho slitin s individuálními fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Některé jakosti jsou například vhodné pro výrobu součástí letadel, jiné nikoli. Nejprve si ujasněme, co je to nelegovaný primární hliník. Jedná se o kov bez legujících prvků s obsahem hliníku minimálně 99,00 %, zbytek tvoří nečistoty. Nečistoty mají různý původ. Může se jednat o kovový nebo nekovový prvek, jehož minimální obsah není kontrolován. Hliníkové značení se používá k označení procenta nečistot v kovu a také k určení technologie získávání a obohacování surovin.
Hlavní druhy hliníku
„Okřídlený“ kov má určité fyzikální a chemické vlastnosti a jeho mechanické vlastnosti se zlepšují legováním hořčíkem, železem, mědí a dalšími chemickými prvky. Index čistoty určuje fyzikální a chemické vlastnosti, při kterých je použití základních jakostí hliníku oprávněné ve specifických oblastech průmyslu. Klasifikace hliníku je následující:
- Primární. Značky „A5“, „A95“, „A7E“;
- Technický. Značky „AD1“, „AD000“, „ADS“;
- Deformovatelné. Značky „AMg2“, „D1“;
- Casting. Značky „AK12pch“, „VAL10M“.
Primární třídy hliníku
Primární třídy hliníku splňují normy GOST 11069-2021 a R 55375-2012. Primární hliník se dělí do tří skupin podle stupně čištění.
- Speciální čistota (obsah hliníku nad 99,995 %);
- Vysoká čistota (obsah hliníku v rozmezí od 99,95 % do 99,995 %);
- Technická čistota (obsah hliníku 99 % – 99,85 %).
Standardem této skupiny je primární hliník třídy A5. K jeho získání je zapotřebí obohacený oxid hlinitý. Je nemožné najít tento kov v jeho čisté formě v přírodních podmínkách, protože má vysokou chemickou aktivitu. Základem je bauxit, nefelin a alunit. Po těžbě se tyto rudy používají k výrobě oxidu hlinitého az něj čistého hliníku. Použití primárních jakostí hliníku je nezbytné pro přetavování při výrobě tvářených a litých slitin. Primární hliník technické čistoty se používá pro univerzální slitiny. Pro výrobu speciálních slitin se používají třídy vysoké a extra vysoké čistoty. Našly uplatnění v leteckém průmyslu, astronautice, v oblasti špičkových technologií (při výrobě polovodičů apod.), kde jsou požadovány zlepšené technické vlastnosti surovin.
Značky technického hliníku
GOST 4784-97 specifikuje požadavky na jakosti technického hliníku, které musí mít zvýšenou odolnost proti korozi. Technický hliník má relativně nízkou pevnost. Absence legujících složek v kovu vede k vytvoření stabilního oxidového filmu na jeho povrchu. Ve všech stupních technického hliníku je obsah cizích nečistot nejvýše 1 %. Takový materiál se často nazývá nelegovaný. Technické druhy hliníku se vyznačují vysokou elektrickou a tepelnou vodivostí. Těchto vlastností se využívá pro aplikaci materiálu v elektrotechnickém a přístrojovém průmyslu. Vyrábí se z něj teplosměnná a topná zařízení, svítidla atd. Používá se také pro izolační a dokončovací práce.
Druhy deformovatelného hliníku
Po deformaci polotovarů (rolovací pásky, plechy, tyče, pásy, profily, trubky atd.) dostává kov označení AD – deformovatelný hliník. Získává se deformací za tepla a za studena; válcováním, lisováním, tažením atd. Všechny druhy deformovatelného hliníku jsou specifikovány v GOST 4784. Požadavky na jakosti deformovaného hliníku jsou také obsaženy v OST 1 92014-90, OST 1 90048 a OST 1 90026. Deformovatelné hliníkové slitiny se používají v takových odvětvích, jako je výroba letadel a lodí, výroba dílů pro interiéry, karosérie, dekorativní panely, stavebnictví (pro svařování), dekorativní panely
Třídy litého hliníku
Výroba tvarových výrobků se neobejde bez jakostí hliníku pro odlévání. Vysoká měrná pevnost spojená s nízkou hustotou je považována za ideální variantu pro odlévání odlitků různých konfigurací bez rizika prasklin. Pro zlepšení mechanických vlastností průmyslových dílů vyrobených z litého hliníku se používají různé metody tepelného zpracování. Podle zamýšleného účelu se třídy litého hliníku dělí na:
- Odolné proti korozi;
- „AL2“, „AL9“, „AL4M – vysoce hermetické;
- „AL5“, „AL19“, „AL33“ – tepelně odolný a vysoce odolný.
hliníkový plech
Pro výrobu hliníkových plechů se používá kov a jeho slitiny těchto jakostí: „A5“, „AD“, „AMg1“, „AMg5“, „AMts“ a mnoho dalších. Plechy jsou vyrobeny z technického hliníku, duralu a deformovatelných slitin, slitin hliníku a hořčíku. Pro zvýšení korozní odolnosti jsou plechy plátovány – opláštěny čistým hliníkem o tloušťce až 5% z celkové tloušťky plechu. Takové hliníkové plechy se používají k výrobě výrobků, které nepodléhají korozi. Používají se v potravinářském průmyslu, strojírenství a chemickém průmyslu.
Třídy slitin hliníku
Slitiny hliníku se dělí na tvářené a lité. Účelem deformovatelných slitin je kování a válcování. Odlévací sériové slitiny jsou určeny pro výrobu odlitků dílů. GOST 1137 a 47 84-97 stanoví požadavky na chemické složení deformovatelného hliníku a litých slitin. Takové slitiny jsou: tepelně kalené a tlakově kalené. Klasifikace slitin hliníku (tepelně zpevněné) je založena na jejich vlastnostech.
- „AK4“, „AK4-1. „D20“, „1201“ – tepelně odolný;
- „B93“, „B95“ – vysoká pevnost;
- „AK8“, „AK6“ – kované;
- „AD31“, „AD33“, „AD35“ – vysoce plastický, středně pevný, stejně jako „avia“ legovaný hliníkem, hořčíkem a křemíkem;
- „1915“, „1925“ – svařitelné se střední pevností;
- „AK8“, „AK6“ – „dural“ legovaný hliníkem, mědí a hořčíkem s normální pevností.
Tepelně netvrditelné hliníkové slitiny se dělí do dvou skupin.
- Magnalii (AMg1, AMg2, AMg6 atd.) – vysoce plastický, normální pevnost;
- Vysoce plastický, nízká pevnost. Slitiny značek AMts a D12 mají přísady hořčíku. „AD1“ a „AD0“ – nelegovaný nebo technický hliník.
Dekódování značek
Hliníkové označení je označeno písmeny a číslicemi. Značky podle GOST 4784-97 mají odpovídající označení:
- „A“ – technický hliník;
- „D“ – dural;
- „AK“ – hliníková slitina, kujná;
- „AB“ – „aviálka“;
- „B“ – vysoce pevná hliníková slitina;
- „AL“ – litá hliníková slitina;
- „AMg“ – slitina hliníku a hořčíku;
- „AMts“ je slitina hliníku a manganu.
Dále následuje číslo značky a písmeno, které označuje stav slitiny:
- „A“ – pokovené (povlak – vrstva čistého hliníku);
- „M“ – měkký (ihned po žíhání);
- „N“ – mechanicky zpevněné;
- „P“ – polotvrzené;
- „T“ – přirozeně staré a temperované.
V bloku „tipy pro mistra“ na webu furnitu.ru je mnoho zajímavých článků o hliníku, jeho vlastnostech a rozsahu použití.
- Tipy pro mistra
- Hotové šatní skříně rádius
- Co je hliníkový profil?
- Vlastnosti slitiny AD31t1
- Otevřený interiérový systém Free Style
- LED svítidla Furnitu Led Line
- Topální konstrukční systém
- Základní konstrukční principy
- Typy spojování hliníkových profilů systému Topal
- Konstrukční profil TOPAL pro lehké zavěšené moduly
- Konstrukční profil TOPAL pro podstoly
- Konstrukční profil TOPAL pro regály
- Konstrukční hliníkový profil Topal pro kuchyňské a nástěnné skříňky
- Možnosti montáže šatních a posuvných skříní
- Upevňovací prvky šatního systému
Primární hliník se vyrábí podle GOST 11069-2019.
Primární hliníkové značení
Označit Chemické složení Al Fe Si Nečistoty, nic víc Zvláštní čistota A999 99,999 – – 0,001 Vysoká čistota A995 99,995 0,0015 0,0015 0,005 A99 99,99 0,003 0,003 0,01 A97 99,97 0,015 0,015 0,03 A95 99,95 0,03 0,03 0,05 Technická čistota A85 99,85 0,08 0,06 0,15 A8 99,8 0,12 0,12 0,2 A7 99,7 0,16 0,16 0,3 A6 99,6 0,25 0,2 0,4 A5 99,5 0,3 0,3 0,5 A0 99,0 0,5 0,5 1,0 Vysoce čistý hliník se používá při výrobě polovodičových součástek a pro výzkumné práce. Vysoce čistý hliník se používá pro opláštění částí elektrických a rádiových zařízení. Hliník technické čistoty se používá pro přípravu hliníkových slitin, výrobu drátů a těsnění.
Po deformaci polotovarů (příjem plechů, desek, pásů, pásů, profilů, panelů, tyčí, trubek, drátů, výlisků a výkovků) získává technický hliník označení BP (deformovaný hliník). Čísla za označením AD také udávají procentuální čistotu slitiny v procentech.
Výhodnější je použít digitální značení. Princip je popsán níže pro slitiny.
Značení technického hliníku pro výrobu polotovarů tvářením za tepla nebo za studena
Alfanumerické značení Digitální značení BP 1015 AD0 1011 AD00 1010 AD00E 1010E AD0E 1011E AD1 1013 „E“ – u značek se zaručenými elektrickými charakteristikami.
Tvářené slitiny
Pro domácí hliníkové slitiny se používají alfanumerické a číselné systémy označování. V alfanumerickém značení není stanoven žádný systém (přestože těmto slitinám bylo později přiděleno digitální značení, které se však „nezakořenilo“). Písmena mohou symbolizovat hliník a hlavní legující složku – AMts (Al-Mn), AMg1 (Al-Mg), účel slitiny (AK6, AK4-1 -kovářský hliník), název slitiny (AB – aviál, D16 – dural, V95 – vysokopevnostní dural) nebo může být spojen s názvem institutu, který slitinu vyvinul (VAD1, VAD23 – VIAM – Všeruský institut leteckých materiálů, deformovatelný hliník) atd. Čísla za písmeny neodrážejí chemické složení.
Koncem šedesátých let bylo zavedeno čtyřmístné digitální značení. První číslo označuje základ hliníkové slitiny. Hliník a slitiny na jeho bázi jsou označeny číslem „1“. Druhá číslice označuje hlavní legující složku nebo hlavní legovací složky. Druhé číslo „0“ označuje různé druhy hliníku, slinuté hliníkové slitiny (SAS), různé druhy hliníkové pěny. Číslo „1“ označuje slitiny založené na systému Al-Cu-Mg; číslo „2“ – slitiny založené na systému Al-Cu; číslo „3“ – slitiny na bázi systému Al-Mg-Si; číslo „4“ – slitiny založené na systému Al-Li, stejně jako slitiny legované špatně rozpustnými složkami, například přechodnými kovy (mangan, chrom, zirkonium); slitiny označené číslem „5“ jsou založeny na systému Al-Mg a nazývají se magnalium; slitiny na bázi systémů Al-Zn-Mg nebo Al-Zn-Mg-Cu jsou označeny číslem „9“. Čísla 6, 7 a 8 jsou rezervována.
V Ruské federaci platí GOST 4784-2019 „Hliník a deformovatelné hliníkové slitiny. Marks.“ zajišťuje značení slitin třemi způsoby: jak v alfanumerické podobě, tak pouze v digitální podobě, dále s přihlédnutím k požadavkům mezinárodní normy (mezinárodní značení) ISO 209-1 (ISO 209-1 Tvářený hliník a slitiny hliníku -Chemické složení a formy produktů – Část 1: Chemické složení). Digitální značení podle GOST se přitom neshoduje s mezinárodním značením hliníkových slitin.
Digitální značení tvářených hliníkových slitin
Označit Skupina slitin, hlavní legovací systém 1000-1018 Technický hliník 1019, 1029 atd. Práškové slitiny 1020-1025 Pěnový hliník 1100-1190 Al-Cu-Mg, Al-Cu-Mg-Fe-Ni 1200-1290 Al-Cu-Mn, Al-Cu-Li-Mn-Cd 1300-1390 Al-Mg-Si, Al-Mg-Si-Cu 1319, 1329 atd. Al-Si, práškové slitiny SAS 1400-1419 Al-Mn, Al-Be-Mg 1420-1490 Al-Li 1500-1590 Al-Mg 1900-1990 Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu Poslední dvě číslice v digitálním označení hliníkové slitiny jsou její sériové číslo. Poslední číslice nese doplňující informace: slitiny končící lichým číslem jsou tvářené, slitiny končící sudým číslem odlévané, 7 je drátová slitina, 9 je kovokeramická slitina. Pokud je slitina experimentální a nepoužívá se v sériové výrobě, pak se před značku umístí číslo „0“ (01570, 01970) a označení se stane pětimístné.
Pro označení stavu deformovaných polotovarů vyrobených z hliníkových slitin se za jakost slitiny používá alfanumerický systém označení. Bez označení znamená bez tepelného zpracování.
P – polotovar (slitiny pro lisování za studena z drátu);
М — měkce žíhané;
Н — pracovitý;
H3 – ze tří čtvrtin pracovitý;
N2 — pracný do poloviny;
N1 — z jedné čtvrtiny tvrdě odpracovaný;
Т — ztvrdlý a přirozeně stárnutý;
T1 — kalené a uměle stárnuté pro maximální pevnost;
T2, T3 – režimy umělého stárnutí, které zajišťují nadměrné stárnutí materiálu (změkčující režimy umělého stárnutí);
T5 – kalení polotovarů z koncové teploty tepelného tlakového zpracování a následného umělého stárnutí na maximální pevnost;
T7 – kalení, vylepšené narovnání v tahu (1,5-3%) a umělé stárnutí pro maximální pevnost;
А – normální pokovení;
B – plechy bez opláštění nebo s technologickým opláštěním;
U – zesílený obklad (8 % na stranu);
B – zvýšená kvalita vyvalování ztvrdlých a letitých plechů;
O – zvýšená kvalita vyvalování žíhaných plechů;
GK – plechy válcované za tepla, bramy;
TPP – kalené a letité profily se zvýšenou pevností (pro D16).
Na konci značky mohou být písmena charakterizující vlastnosti této slitiny:
„pch“ – zvýšená čistota;
„och“ – zvláštní čistota;
„l“ – slévárenské slitiny;
Slévárenské slitiny
Odlévací slitiny na bázi hliníku jsou v každodenním životě vzácné. Obecně jsou označeny dvěma nebo třemi písmeny. Druhé a další písmeno označují prvky, na kterých je slitina založena. Například: „AK7-AK13» – systém hliník-křemík, «AK5M4“ – hliník-křemík-měď,“AM5“ – hliník-měď,“AMg11» – hliník-hořčík. Číslo označuje obsah prvků. Pokud je slitina legovaná, uveďte písmenná označení prvků a jejich obsah:
Například AK12M2 je slitina systému hliník-křemík s obsahem křemíku 12 % (průměrně) a mědi 2 %. AMg4K je hliníkovo-hořčíkový systém obsahující 4 % hořčíku a 1 % křemíku.
Pokud je litá hliníková slitina tepelně vytvrzena, je na konci značky umístěno označení tepelného zpracování (GOST 1583-93):
T1 – umělé stárnutí bez předtvrzení;
T5 – kalení a krátkodobé neúplné umělé stárnutí;
T6 – kalení a úplné umělé stárnutí;
T7 – kalení a stabilizační popouštění;
T8 – kalení a popouštění.
Značení založené na principu AL + čísla označující konvenční číslo značky, například AL9, je zastaralé, i když se stále často vyskytuje v technické dokumentaci.
