Марки алюминия

Марки и  сплавы алюминия

Международные и национальные стандарты :

  • немецкие DIN
  • европейские EN
  • американские ASTM
  • международные ISO)
  • наши ГОСТ

рассматривают отдельно

  • марки алюминия (grades) и
  • алюминиевые сплавы (alloys) [1].

Первичный алюминий по ГОСТ 11069

Виды продукции

Требования к маркам первичного алюминия устанавливает ГОСТ 11069-2001. Первичный алюминий выпускается:

  • в жидком виде,
    а также в виде:
  • чушек
  • слитков
  • катанки
  • ленты и
  • др.

Химический состав

Химический состав марок алюминия, который должен гарантироваться изготовителем, приведен в таблице 1.

Таблица 1 — Химический состав марок первичного алюминия

В зависимости от количества примесей первичный алюминий подразделяется на:

  • алюминий высокой чистоты
  • алюминий технической чистоты.

Примеси

Основными примесями первичного алюминия являются:

  • кремний
  • железо
  • медь
  • марганец
  • магний
  • цинк
  • галлий
  • титан,
    а также
  • ванадий, натрий, литий, хром, свинец, мышьяк и кальций.

Алюминий высокой чистоты

В ГОСТ 11069-2001 представлены пять марок алюминия высокой чистоты с содержанием алюминия не менее:

  • 99,995 % — А955
  • 99,99 % — А99
  • 99,98 % — А98
  • 99,97 % — А97
  • 99,95 % — А95.

Можно видеть, что обозначение марок алюминия высокой чистоты состоит из буквы А (Алюминий) и десятичной дроби минимального содержания алюминия.

Отметим, что в ГОСТ 11069-74 было только 4 марки алюминий высокой чистоты, а также была отдельная марка алюминия особо высокой чистоты А999 с содержанием алюминия не менее 99,999 %.

Алюминий технической чистоты

Алюминий технической чистоты представлен десятью марками. Обозначение этих марок алюминия имеет такую же структуру, как и у марок алюминия высокой чистоты. Дополнительная буква Е в обозначении марки, говорит о том, что это «электрическая» модификация основной марки с пониженным содержанием кремния для улучшения электропроводимости. Примером, являются марки А7 и А7А.

По сравнению с ГОСТ 11069-74 в ГОСТ 11069-2001 добавились две марки: А7Э и А35.

Маркировка

Марки первичного алюминия маркируют путем нанесения на чушки, слитки и др. несмываемой краской следующих отметок:

  • А995 — четыре зеленые вертикальные полосы
  • А99 — четыре черные вертикальные полосы
  • А98 — четыре желтые вертикальные полосы
  • А97 — три желтые вертикальные полосы
  • А95 — три зеленые вертикальные полосы
  • А85 — две белые вертикальные полосы и одна зеленая горизонтальная
  • А8 —  две белые вертикальные полосы
  • А7 — две желтые вертикальные полосы
  • А7Е — две желтые вертикальные полосы и одна желтая горизонтальная полоса, пересекающая горизонтальные
  • А7Э — одна желтая вертикальная полоса
  • А6 — две синие вертикальные полосы
  • А5 — две зеленые вертикальные полосы
  • А5Е — две зеленые вертикальные полосы и одна зеленая вертикальная полоса, пересекающая вертикальные
  • А35 — одно зеленое пятно (диаметром до 15 мм)
  • А0 — две черные вертикальные полосы

Деформируемый алюминий по ГОСТ 4784

Обозначения

ГОСТ 4784-97 включает алюминий, которые применяется при изготовлении продукции методами обработки металлов давлением. Здесь цифры говорят мало полезного:

  • чем больше нулей, тем чище алюминия
  • алюминий без цифр (АД) — самый «грязный».

Все марки алюминия по ГОСТ 4784 (таблица 2) — в порядке уменьшения чистоты:

  • АД000
  • АД00
  • АД0
  • АД1 
  • АД.

Модификации с буквой Е (электротехнические) содержат пониженное содержание кремния для улучшения электрической проводимости. В отличие от ГОСТ 11069 стандарт ГОСТ 4784 не исключает и вторичный алюминий, то есть алюминий, полученный из лома.

Химический состав

Таблица 2 — Марки деформируемого алюминия по ГОСТ 4784-97

Микроструктура

Поскольку железо и кремний являются основными и обязательными примесными элементами, а также поскольку растворимость железа в твердом алюминии очень мала, то в микроструктуре всех марок алюминия — кроме рафинированного, особо чистого алюминия — видны фазы алюминий-железо и алюминий-железо-кремний.  В литом равновесном состоянии в нелегированном алюминии могут присутствовать следующие фазы: FeAl3, Fe3SiAl12, Fe2Si2Al9.

Второстепенные примеси — медь и марганец — находятся в слишком малом количестве, чтобы образовывать собственные фазы, но могут участвовать в образовании других фаз. Чтобы их обнаружить требуется высокое разрешение микроскопа и сложные методики идентификации фаз [2].

Сравнение марок алюминия по ГОСТ, EN и AA

В таблице 3 показано соответствие марок алюминия по ГОСТ 11069-2001, Европейского стандарта EN 573 и марок, которые зарегистрированы Teal Sheets  (Американская Алюминиевая Ассоциация -AA)

Таблица 3 — Соответствие марок алюминия по ГОСТ 11069, EN 573-3 и Teal Sheets

 Марка и маркировка

  • Термин «марка» нередко путают с термином «маркировка».
  • По ГОСТ 2.314-68 маркировка – это совокупность знаков, характеризующих изделие, например, обозначение, шифр, номер партии (серии), порядковый номер, дата изготовления, товарный знак предприятия-изготовителя, марка материала, монтажные или транспортные знаки и т.п.
  • Таким образом, обозначение или марка сплава является только небольшой частью маркировки и уж никак не самой маркировкой.
  • Для обозначения марки алюминия или сплава на одном из торцов слитка, чушки и т. д. несмываемой краской наносят цветные полосы — вот это уже маркировка.

Применение марок алюминия

Марки рафинированного алюминия

Рафинированным алюминием называют алюминий с чистотой от 99,99 % до 99,9999 %. За рубежом чистоту такого алюминия часто обозначают “4N to 6N” – по количеству девяток (Nine). Его получают специальными методами из первичного алюминия. Марки рафинированного алюминия находят применение в следующих областях:

  • Фольга для электролитических конденсаторов (марка 1199)
  • Производство полупроводников
  • Плит для производства плоских дисплеев
  • Распайка выводов в электронной промышленности
  • Производство тонких пленок
  • Производство высокочистого оксида алюминия и высокочистых порошков
  • Электронные накопители (диски памяти)
  • Для изделий с зеркальной поверхностью и ювелирных изделий
  • Производство сверхчистых алюминиевых сплавов для аэрокосмической промышленности

Марки алюминия технической чистоты

  • Электрические проводники: проволока, витые прводники, шины, полосы трансформаторов (марки 1350)
  • Литографические плиты (марка 1100)
  • Упаковка: фольга из алюминия марки (марки 1100, 1145, 1050, 1235)
  • Прессованные трубы для пищевой, химической и пивоваренной промышленности (марки 1050, 1060)
  • Теплообменники (марки 1050, 1070, 1145)
  • Системы пассивной сейсмической защиты. Низкий предел текучести и высокая пластичность применяются для эффективного рассеивания сейсмической энергии при землетрясениях (марка 1050А)
  • Алюминиевые бутылки (марки 1050А и 1070А)

Алюминий для раскисления по ГОСТ 295

Алюминий, который применяют для раскисления стали, а также производства ферросплавов и порошков для алюминотермии также подразделяется на марки.  Требования к этим маркам алюминия устанавливает ГОСТ 295-98.  Этот алюминий изготавливают как из первичного сырья, так и из лома и отходов алюминиевых сплавов. Производится в чушках и гранулах.  Для этих марок алюминия характерны очень большое содержание примесей — в общем количестве до 13 %.

Таблица 3 — Марки алюминия для раскисления, производства ферросплавов и алюмотермии

Источники:

  1. Properties of Pure Aluminum / A. Sverdlin //Handbook of Aluminium: Vol.1 Physical metallurgy and Processes, ed. G.E. Davis, D.S. MacKenzie, 2003
  2. Aluminum and Aluminum Alloys / ed. J.R. Davis — ASM International, 1993