Jaké druhy hliníku existují?

Hliník je populární typ kovu, který se aktivně používá v průmyslu. Kov se však prakticky nikdy nepoužívá v čisté formě. Pro zlepšení technických a provozních vlastností se používají různé legovací přísady. Zvažme, jaké druhy hliníku existují, jaké přísady se používají a pro jaké typy výrobků jsou vhodné různé třídy tohoto kovu.

Druhy hliníku

• primární;
• technické;
• deformovatelný;
• odlévání;
• pro dezoxidaci oceli.

Primární hliník se získává z obohaceného oxidu hlinitého. Čistý kov se v přírodě prakticky nikdy nenachází, protože hliník je aktivní kov a reaguje s různými látkami. Přírodní hliník se získává z rudy, z přírodního hliníku se pak získává čistý hliník (označení A). Primární hliník se používá tam, kde jsou požadovány kvalitnější suroviny.

Technický hliník zahrnuje kovy, které neobsahují více než 1 % různých nečistot. Mezi technické vlastnosti kovu patří:

• nízká pevnost;
• zvýšená odolnost proti korozi;
• přítomnost oxidového filmu na kovovém povrchu;
• zvýšená tepelná vodivost;
• zvýšená elektrická vodivost.

Charakteristiky kovu určují jeho rozsah použití. Technický hliník se používá k výrobě topných zařízení, výměníků tepla, osvětlovacích zařízení atd.

Deformovatelný hliník se používá k výrobě válcovaných výrobků. Materiál je zpracováván technologií válcování za tepla a za studena, výsledkem jsou plechy, trubkové výrobky, tyče, tyče a další druhy kovových výrobků.

Deformovatelný hliník má vylepšené technické vlastnosti, což umožňuje použití válcovaného kovu při stavbě letadel, výrobě raket, výrobě automobilů a dalších oblastech průmyslu.

Pro výrobu tvarových výrobků se používá litý hliník. Tento druh kovu má následující vlastnosti:

• vysoká specifická pevnost;
• nízká hustota;
• plastický.

Díky těmto vlastnostem litého hliníku je možné vyrábět výrobky různých konfigurací s vysokými technickými vlastnostmi.

Litý hliník se dělí na následující typy:

• vysoce utěsněné;
• tepelně odolný;
• odolný proti korozi.

Je možné zlepšit technické vlastnosti hotových výrobků, pokud zvolíte technologie zpracování s ohledem na typ litého hliníku.

K dezoxidaci oceli se používá hliník nízké kvality, který není vhodný pro výrobu válcovaných výrobků nebo slévárenských výrobků. Technologie dezoxidace zahrnuje přidávání hliníku do kovových slitin, v důsledku čehož je ze slitiny odstraněn kyslík, což vede ke zvýšení kvality kovu a zlepšení technických vlastností.

Druhy hliníku a slitin hliníku

Hliník a slitiny hliníku jsou klasifikovány podle následujících parametrů:

• dle doporučeného typu zpracování (deformovatelné se používají k válcování a kování, slévárenské k odlévání dílů);
• podle typu zpevnění (pod tlakem nebo za teploty).

Druhý klasifikační systém rozděluje značky v závislosti na technických vlastnostech. Rozlišují se následující typy hliníku a slitin:

• se zvýšenou pevností;
• se zvýšenou tepelnou odolností;
• s vysokou plasticitou;
• kování;
• duralové.

Podle chemického složení slitin se slitiny litého hliníku dělí na siluminy, slitiny obsahující měď a slitiny obsahující hořčík.

Siluminy jsou slitiny s obsahem křemíku do 13 %. Tento kov se vyznačuje nízkou cenou, dobrou odolností proti korozi a nízkou pevností. Siluminy se používají k výrobě prvků, které nejsou během provozu vystaveny vážnému zatížení.

Slitiny hliníku obsahující měď mají dobré ukazatele pevnosti, ale materiál se smršťuje a může se tvořit trhliny v důsledku zpracování za tepla. Kromě toho třídy obsahující měď nejsou vysoce odolné vůči korozi. Materiál se dobře hodí k řezání a používá se k výrobě produktů s jednoduchou konfigurací.

Hořčíkové slitiny mohou navíc obsahovat titanové nebo zirkoniové přísady. Tato slitina má nízké odlévací vlastnosti a je náchylná k praskání, ale lze ji snadno zpracovat řezáním. Slitiny se používají pro výrobu prvků používaných ve vlhkém prostředí, protože materiál má zvýšenou odolnost proti tvorbě rzi.

Kalitelné tvářené slitiny

Mezi kalitelné slitiny patří dural. Materiál je slitina na bázi hliníku s přídavkem mědi a jako přídavné přísady se používají mangan. Označení duralu je D. Technické vlastnosti materiálu závisí na procentuálním zastoupení ostatních kovů v hliníkové slitině. Například kov D16 má zvýšenou mechanickou pevnost díky vysokému obsahu hořčíku.

Válcovaný kov z duralu se zpravidla vyrábí ve formě plechů, které se dodatečně zpracovávají technologií opláštění. Metoda spočívá v nanesení další vrstvy vysoce čistého hliníku (nad 99 %). Způsob opláštění poskytuje zvýšenou odolnost proti korozi a také estetické vlastnosti materiálu. Mezi nevýhody zpracování je zaznamenáno snížení mechanické pevnosti válcovaných plechů.

Pro zpevnění materiálu se provádí kalení duralu. Pomocí technologie se zvyšují charakteristiky pevnosti a odolnosti proti korozi. Výsledný materiál se dobře hodí k bodovému svařování při tavení, existuje vysoké riziko praskání. Duralumin se používá ve strojírenství, stavbě lodí, přístrojovém průmyslu a výrobě letadel. Tento druh kovu je také vhodný pro výrobu stavebních konstrukčních prvků.

Letecké slitiny

Slitiny hliníku obsahující hořčík, měď, chrom a křemík se nazývají letecké slitiny nebo letecké slitiny. Tento typ kovu má nižší pevnostní charakteristiky ve srovnání s duralovými slitinami, ale má vysokou tažnost.

Pro zpevnění materiálu se používají technologie tvrzení a přirozeného stárnutí. Kromě toho musí být přirozené stárnutí provedeno ihned po vytvrzení, pokud je technologie porušena, pevnost materiálu klesá.

Po vytvrzení a přirozeném stárnutí získává letecký hliník následující vlastnosti:

• odolnost proti korozi (sklon k mezikrystalické korozi však zůstává);
• možnost zpracování technologií argonového a bodového svařování;
• Možnost zpracování technologií řezání.

Aviály jsou lehké a mají dobré pevnostní charakteristiky, což poskytuje širokou škálu aplikací pro tento typ kovu. Letecký hliník se používá při stavbě letadel, lodí, pro výrobu průmyslových zařízení, přesných a domácích spotřebičů atd.

Vysoce pevné slitiny

Slitiny na bázi hliníku obsahující železo, křemík, měď, zinek, hořčík a titan jsou materiály s vysokou pevností. Slitiny hliníku s vysokou pevností mají relativně nízkou odolnost vůči korozi pod napětím. Pro zlepšení technických vlastností se používá technologie opláštění.

Vysoce pevné slitiny se doporučuje zpracovávat pomocí následujících metod:

• bodové svařování;
• řezání

Rozsah použití je způsoben vysokou pevností kovu. Slitiny se používají k výrobě stavebních konstrukcí, v leteckém průmyslu k vytváření zatěžovaných prvků. Vysokopevnostní třídy hliníkových slitin jsou také vhodné pro výrobu konstrukcí, dílů a prvků určených pro použití při vysokých teplotách.

Kování hliníkových slitin

Kování hliníkových slitin se používá k výrobě výrobků lisováním nebo kováním. Kov se vyznačuje vysokou tažností a dobrou pevností. Pokud je požadována výroba zatížených prvků lisováním, použijte kovací hliníkové slitiny jakosti AK8. Tento materiál má největší pevnost.

Doporučuje se zpracovávat kovací slitiny pomocí následujících technologií:

• řezání;
• argonové svařování;
• odporové svařování.

Mezi nevýhody materiálu patří vysoké riziko mezikrystalické koroze v zatěžovaných prvcích.

Nezpevňující tvářené slitiny

Nezpevňující tvářené slitiny na bázi hliníku zahrnují dvě skupiny kovů: ty obsahující hořčík a ty obsahující mangan (označené AMg a AMts). Kromě toho lze slitiny AMg dodatečně legovat manganem. Tato přísada pomáhá zvýšit pevnost materiálu.

Mezi vlastnosti AMg a AMts patří:

• vysoká odolnost proti korozi;
• možnost zpracování ražením;
• dobrá svařitelnost.

Nezpevňující slitiny se používají pro výrobu výrobků s nízkými požadavky na pevnost a vysokými požadavky na antikorozní vlastnosti. Slitiny se používají k výrobě prvků železničních vozů, při stavbě lodí a při výrobě zdvihacích zařízení.

Druhy hliníkových plechů

Pro výrobu válcovaných hliníkových plechů se používají různé jakosti hliníku a jeho slitin. Materiály pro výrobu listů jsou zpravidla:

• technický hliník;
• dural;
• tvářené slitiny;
• AMg;
• AMts.

Hliníkové plechy jsou zpracovávány metodou opláštění pro zlepšení technických vlastností a estetiky materiálu. Přitom u válcovaných plechů může být vrstva čistého hliníku až 5 %.

Plechy z hliníku a jeho slitin jsou žádaným zbožím a používají se v různých oblastech průmyslu, včetně stavby lodí, výroby letadel, výroby přístrojů, stavebnictví, bydlení a komunálních služeb atd.

Podívejme se podrobněji na nejoblíbenější druhy plechů, jejich vlastnosti a doporučené oblasti použití.

Listy A5

Hliníkový plech třídy A5 se vyrábí v tloušťkách od 0,5 do 10 mm. V závislosti na tloušťce válcovaného výrobku může být dodáván jak v rolích, tak v arších. Technické vlastnosti hliníkového plechu A5 zahrnují:

• vysoká tepelná vodivost;
• vysoká úroveň odolnosti proti korozi;
• vysoká plasticita.

Materiál lze zpracovávat různými způsoby, včetně svařování argonem.

Sortiment válcovaných kovových výrobků zahrnuje za studena opracované plechy zvýšené pevnosti s označením A5H a také měkký hliník A5M.

Aplikace hliníku A5: výroba potravin, výroba dekorativních prvků a obkladových prvků, různé typy výrobních zařízení.

Hliník A6M

Válcované výrobky jsou měkkou jakostí hliníku s nízkým obsahem nečistot. Materiál se vyznačuje plasticitou a vysokou odolností proti korozi. Desky A6M se používají v potravinářském průmyslu, pro výrobu prvků výměníků tepla, pro chladicí a mrazicí zařízení, pro klimatizační zařízení atd.

Mark 1105

Hliníkové plechy třídy 1105 jsou vyrobeny z duralu s přídavkem mědi a manganu. Materiál lze dodat v arších a rolích. Hliníkový plech 1105 se používá pro výrobu prvků, dílů a konstrukcí určených pro provoz při nízkých teplotách.

Rozlišují se následující typy hliníku 1105:

• Nargitovaný (označení 1105N). Kov je zpracováván pomocí nabíjecí technologie, která umožňuje zvýšení indikátorů pevnosti (snížením tažnosti a odolnosti proti deformaci).
• Zpracováno technologií vysokoteplotního žíhání (označení 1105M). Mezi důležité technické vlastnosti patří tažnost a kujnost.
• Plechy se zahušťováním. Mohou být s obkladovou vrstvou (označení 1105UM) nebo bez obkladové vrstvy (označení 1105AM). Takové válcované výrobky mají zvýšenou odolnost vůči agresivnímu prostředí a lze je použít k výrobě produktů pro chemický, ropný, potravinářský průmysl atd.
• Plechy zpracované technologií kalení a přirozeného stárnutí (označení 1105T). Pokud byly válcované výrobky zpracovány technologií opláštění, pak je označení takových plechů 1105AT.

Hliníkové plechy AD

Materiálem výroby je technický hliník s malým obsahem přísad. Válcované výrobky se vyznačují tažností a vysokými antikorozními vlastnostmi. Desky AD jsou vyráběny jak s opláštěním (ADM), tak tvrzeným za studena (ADN). Materiál je žádaný v různých průmyslových odvětvích.

Listy AD1

Válcované výrobky AD1 jsou rovněž vyráběny z technického hliníku třídy AD1. Hlavní vlastnosti: odolnost proti korozi, tažnost a snadné zpracování.

listy AMg1

Pro zpracování lze použít hliníkové plechy z tvářené slitiny s přídavkem hořčíku (obsah ve slitině 1 %). Válcovaný kov se používá ve stavebnictví, strojírenství, výrobě nástrojů atd.

Listy třídy AMg2

Plechy z tvářené slitiny obsahující 2 % hořčíku se snadno zpracovávají a mají vysokou elektrickou vodivost. Materiál se používá pro výrobu polovodičových prvků.

Listy třídy AMg3

Plechy vyrobené z tvářené slitiny s obsahem 2 % hořčíku mají tyto technické vlastnosti: dobrá svařitelnost (používá se technologie argonového a bodového svařování), vysoká odolnost proti korozi, tažnost. Materiál má střední pevnost a lze jej použít pro výrobu potrubních prvků, částí hydraulických zařízení, v potravinářském průmyslu atd. Z tohoto materiálu se vyrábí i rámy a pláště železničních vozů.

Listy třídy Amg5

Plechy z letecké slitiny obsahující 5 % hořčíku mají dobrou tažnost, pevnost a odolnost proti korozi. Materiál se používá při stavbě lodí (pro přepážky a oplechování trupu), konstrukci letadel, strojírenství atd.

Listy třídy 5Mg6

Plechy z letecké slitiny obsahující 6 % hořčíku jsou odolné proti korozi, nízké hmotnosti, dobré pevnosti a lze je zpracovávat technologií bodového a argonového svařování. Oblast použití materiálu: stavba lodí, strojírenství, výroba letadel, výroba přístrojů.

AMts klasifikační listy

Válcovaný hliník vyrobený ze slitiny s obsahem manganu 1 až 1,6 % má zvýšenou odolnost proti korozi, pevnost, odolnost vůči agresivnímu prostředí a vysokou tepelnou vodivost. Materiál je snadno svařitelný. Oblast použití: stavební konstrukce, strojírenství, konstrukce letadel, stavba lodí. Materiál se také používá k výrobě dílů pro topná a klimatizační zařízení, vysokotlaké potrubní prvky, nádoby na potraviny a chemikálie.

Listy označené VD1

Válcovaný kov s označením VD1 je vyroben z duralu s příměsí mědi a hořčíku. Materiál se vyznačuje vysokou tažností, vysokou odolností proti korozi, možností zpracování různými technologiemi a odolností vůči agresivním vlivům prostředí. Pro zlepšení technických vlastností materiálu se používá technologie plátování.

Válcované plechy VD1 se používají ve strojírenství, včetně výroby prvků motorů, při stavbě lodí, při výrobě letadel, ve stavebnictví (včetně výroby obkladových prvků).

Více o vlastnostech válcovaných plechů z hliníku a jeho slitin se vždy dozvíte od zástupců výrobce válcovaných kovů. V případě potřeby získáte účinnou poradenskou pomoc při výběru materiálů s ohledem na vaše úkoly a technické požadavky na hotové výrobky.

Zveřejněno 30.09.2022
Máte nějaké dotazy? Rádi na ně odpovíme!

Vaše přihláška byla úspěšně odeslána.
Brzy vás budeme kontaktovat

Něco se pokazilo. Zkus to znovu

• I-nosník: výroba, klasifikace a výhody 30 I-nosník je klíčovým prvkem v moderním stavebnictví a strojírenství. Díky své všestrannosti a odolnosti se používá v různých projektech, od mostů až po výškové budovy.
• Profilová trubka: typy, klasifikace a výhody 19 Plech PVL není jen kov, je to příležitost, jak dodat vašim projektům jedinečnost a spolehlivost. Zjistěte, jak může tento materiál změnit vaše nápady a proč je tak populární po celém světě.
• Co je tahokov (PVL) 11. 07. 2024 Plech PVL není jen kov, je to příležitost, jak dodat vašim projektům jedinečnost a spolehlivost. Zjistěte, jak může tento materiál změnit vaše nápady a proč je tak populární po celém světě.

© 2009 — 2024 Metallinvest — válcování kovů v Petrohradu

196084, Petrohrad, Ligovský pr. 254 lit. V úřadu. 300

Ale bez ohledu na to, jak významné jsou výše uvedené klasifikace, neodpovídají možná na nejdůležitější otázku: z jaké třídy hliníku nebo hliníkové slitiny je plech vyroben?

Legování a modifikace

Přidání legujících prvků umožňuje získat kov se zlepšenými vlastnostmi se zaměřením na vlastnosti, které jsou zásadně důležité pro konkrétní aplikace: pevnost, tvrdost, tažnost, odolnost proti korozi, odolnost vůči vysokým teplotám, odolnost proti tečení, svařitelnost atd.

Rozmanité schopnosti hliníkových slitin jsou zajištěny přidáním legujících prvků, jako je hořčík, měď, zinek, křemík a mangan.

Vlastnosti hliníku a jeho slitin se navíc zlepšují modifikací – zaváděním žáruvzdorných kovových přísad do taveniny ve velmi malých množstvích ve srovnání s legujícími prvky: titan, vanad, zirkonium atd.

Plechy z primárního a technického hliníku. O potravinářském hliníku

Široce používané jsou plechy primárního hliníku třídy A0 (obsah hliníku – 99 %, tvrdost – HB 10-1 = 25 MPa), A5 (99,5 %, 20 MPa), A6 (99,6 %, 20 MPa), A7 (99,7 %, 20 MPa). Stejně tak plechy z technického hliníku jakosti AD (obsah hliníku – 98,8 %), AD0 (99,5 %), AD00 (až 99,7 %), AD1 (99,3 %).

Hliníkové plechy vyrobené z primárního hliníku jsou díky absenci nečistot a legujících prvků netoxické a absolutně bezpečné. Proto se používají k výrobě zařízení a předmětů pro domácnost používaných k výrobě a skladování potravinářských výrobků.

Často se používá termín „potravinářský hliník“, i když v regulačních a technických dokumentech není takto napsán.

V GOST 1583-93 „Slitiny hliníku na odlévání. Technické specifikace“ označuje slitiny AK7, AK5M2, AK9, AK12, které se používají k výrobě potravinářských výrobků.

Použití jiných jakostí hliníkových slitin pro tyto účely vyžaduje v každém jednotlivém případě povolení zdravotnických úřadů.

Stejný dokument upravuje obsah prvků škodlivých pro lidské zdraví v „potravinářských“ hliníkových slitinách. Hmotnostní podíl zinku by neměl překročit 0,3%, olovo – 0,15%, arsen – 0,015%, berylium – 0,0005%.

GOST 17151-81 „Domácí potřeby z hliníkového plechu. Všeobecné technické podmínky“ uvádí jakosti hliníkových plechů AD1, AD, A7, A6, A5, A0, což odůvodňuje jejich klasifikaci (spolu s hliníkovými plechy třídy AD1N, dále AD1M, AD1N2, A5M, A5N2, A5N a některé další) na potravinářský hliník.

Plechy z hliníkových slitin systému hliník-hořčík: z hlubin oceánu do vesmíru

Slitiny hliníku s hořčíkem, tzv. Magnalia, mají vysokou odolnost proti korozi, odolné vůči mořské vodě, kyselinám a prostředí obsahujícím SO2. Jsou také vysoce plastické a zpravidla snadno zpracovatelné.

Slitina AMg2 obsahuje 1,8-2,8 % hořčíku; v AMg3 je ho ještě více – 3,2-3,8%. Plechy AMg2 a AMg3 se používají při výrobě karoserií vozidel (např. jako vnější a vnitřní opláštění železničních vozů).

V plechech vyrobených ze slitin AMg5 a AMg6 je obsah hořčíku ještě vyšší (4,8-5,8, resp. 5,8-6,8 %). Mají výrazně vyšší tvrdost (HB 2-3=10 MPa) a větší korozní odolnost než AMg1 a AMg65. (Se zvýšením podílu hořčíku roste pevnost a tekutost slitiny). Používá se v loďařském, leteckém a leteckém průmyslu.

Výrazného zpevnění válcovaných výrobků z těchto slitin se dosahuje deformací za studena. Jeho účinek je poněkud snížen při použití svařování, takže díly vyrobené z plechů AMg5N a AMg6N se často používají v konstrukcích, jejichž prvky jsou upevněny nýty nebo šrouby.

Další slitinou tohoto systému je 1561. Plechy z ní vyrobené jsou oblíbené zejména při stavbě lodí. Důvodem je vysoká odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti.

Plech vyrobený ze slitiny AB patřící do systému Al-Mg-Si je poměrně tažný a odolný. Tepelnou úpravou se dá výrazně zpevnit. Jednou z jeho aplikací je výroba rotorových listů vrtulníků.

Plechy ze slitin systému hliník-měď-hořčík – stejný dural

Tepelně vytvrditelné tvářené slitiny systému Al-Cu-Mg se vyznačují pevností a tvrdostí. Přítomnost obkladové vrstvy pomáhá zvýšit odolnost duralových plechů proti korozi.

Plechy D1 se používají v leteckém průmyslu jako plášť letadel a v automobilovém průmyslu – v karoseriích automobilů.

List D16 je pevnější než list D1. Uspokojivě se svařuje, dobře se deformuje a neztrácí své vlastnosti při zahřátí na 400 O C. Plech D16 je jedním z hlavních materiálů používaných pro výrobu zatěžovaných konstrukčních prvků letadel.

Snadné opracování a vysoká tažnost jsou vlastnosti tvářené hliníkové slitiny s vysokým obsahem mědi a hořčíku 1105. Plechy z ní vyrobené jsou vhodné pro výrobu svařovaných dílů pracujících při nízkých teplotách.

Hliníková deformovatelná slitina VD1 neztrácí své vlastnosti při vystavení vysokým teplotám. Mezi jeho aplikace patří výroba motorů.

Plechy vyrobené ze slitin hliníkovo-manganového systému – „silní střední rolníci“

Pokud porovnáme mechanické vlastnosti hliníkových slitin, kombinace hliníku a manganu (AMts, AMtsS, MM, D12) neobsadí první místo. Ale přidání manganu v menším množství mědi umožňuje poskytnout optimální kombinaci celé řady ukazatelů: tuhost, tažnost, odolnost proti korozi a svařitelnost.

Ve stavebnictví se plechy AMts používají pro výrobu obvodových plášťů budov a profilů tvářených za studena. Používají se v potravinářském průmyslu, dále k výrobě svařovaných nádrží, radiátorů, plynovodů a ropovodů.

Plechy vyrobené ze slitin hliníku, zinku a hořčíku jsou pevné a tvrdé

B95 je tvářená hliníková slitina s vysokým obsahem zinku a hořčíku. Je to jedna z nejpevnějších a nejtvrdších slitin hliníku, a proto se široce používá v dílech, kde je pevnost rozhodujícím faktorem. Jednou z oblastí použití plechů B95 jsou vysoce zatěžované konstrukce pro letecký průmysl.

Tepelné zpracování může zvýšit tažnost slitiny. Nesvařuje se všemi druhy svařování, proto se ke spojování plechů B95 často používají nýtové spoje.

Alloy 1915 se používá v různých odvětvích strojírenství a stavebnictví. V některých případech může být použit místo AMg6.