Алюминиевые сплавы: деформируемые и литейные

Деформируемые и литейные   

Промышленные алюминиевые сплавы, включая и «марки» алюминия, подразделяют на две группы:

  • сплавы алюминиевые деформируемые и
  • сплавы алюминиевые литейные.

Термин «деформируемые» означает, что из этих алюминиевых сплавов изготавливают алюминиевые изделия методами обработки металлов давлением, то есть прессованием (экструзией), прокаткой, ковкой, штамповкой.

Термин «литейные» означает, соответственно, что эти алюминиевые сплавы применяют для изготовления алюминиевых отливок.

Граница между деформируемыми и литейными сплавами

Условная граница между этими двумя группами алюминиевых сплавов при одинаковых легирующих компонентах связана с пределом насыщения твердого раствора при эвтектической температуре (см. рисунок).

Алюминиевые сплавы с содержанием компонента меньше предела растворимости при высокой температуре обладают наибольшей пластичностью и наименьшей прочностью и, следовательно, хорошо поддаются горячей обработке давлением. 

diagramma-sostojanija-aljuminievyx-splavov

Жидкотекучесть алюминиевых сплавов

Наилучшую жидкотекучесть — важнейшее свойство литейных алюминиевых сплавов — имеют металлы, которые кристаллизируются при постоянной температуре (чистые металлы, эвтектические сплавы).

При переходе за предел растворимости при высокой температуре жидкотекучесть резко повышается. Однако литейные алюминиевые сплавы не должны содержать больше 15-20 % эвтектики во избежание ухудшения механических и технологических свойств.

Все литейные алюминиевые сплавы могут упрочняться в результате термической обработки. Степень упрочнения тем меньше, чем больше литейный алюминиевый сплав легирован и, следовательно, в его структуре больше эвтектики.

Способность к термическому упрочнению

Деформируемые алюминиевые сплавы подразделяются на:

Теоретическая граница между этими группами является предел насыщения твердого раствора при комнатной температуре (см. рисунок). При содержании легирующего элемента менее предела насыщения твердого раствора при комнатной температуре упрочнения термической обработкой не может быть в принципе. Однако на практике при небольшом превышении этого предела термическое упрочнение также может не достигаться из-за малого количества упрочняющей фазы.

При сплавлении с другими элементами (Cu, Mn, Li, Mg, Si, Zn и др.) алюминий образует двойные системы (сплавы) с переменной растворимостью, что делает их способными к термическому упрочнению путем закалки и старения. Однако в двойных алюминиевых сплавах AlCu, AlSi, AlMg, AlZn эффект от термической обработки менее значителен, чем тройных и более сложных сплавах. Поэтому преимущественное применение получили не двойные, а более сложно легированные сплавы – алюминиевые сплавы систем AlMgSi, AlCuMg, AlZnMg.

См. также Свариваемые и несвариваемые алюминиевые сплавы

Источники:
Гуляев А.П. Металловедение, 1986.
Aluminium and aluminium alloys, ASM International, 1993.