Прочность алюминия

Предел прочности  

Предел прочности при растяжении («официальное» название — временное сопротивление разрыву) является первым критерием любого конструкционного материала. На рисунке 1 показаны типичные кривые напряжение-деформация при испытаниях на одноосное растяжение четырех различных алюминиевых сплавов в сравнении с:

  • низкоуглеродистой сталью;
  • высокопрочной сталью и
  • титановым сплавом.   

krivye-naprjazenie-deformacija-aljuminija-i-stali

Рисунок 1 – Кривые напряжение-деформация алюминиевых сплавов в сравнении с другими конструкционными материалами

Алюминиевые сплавы представляют:

  • 99,5 %-ный алюминий (сплав1050А по международной классификации или марка алюминия АД0 по ГОСТ 4784-97)  в отожженном состоянии; хорошо подходит для глубокой штамповки;
  • алюминиевый сплав системы AlMg с 4,5 % магния — сплав 5083 (АМг4,5) в полунагартованном состоянии (Н12); применяется в морских и сварных конструкциях;
  • алюминиевый сплав 6082 (АД35) системы AlMgMnSi, закаленный и состаренный до состояния Т6 (на максимальную прочность); применяется в строительстве;
  • алюминиевый сплав 7075 (В-95) системы AlZnMgCu в состоянии максимального термического упрочнения; применяется в самолетостроении.

(Численные данные по прочности на растяжение многих алюминиевых сплавов см. здесь).     

Отношение прочность/вес 

Как видно из рисунка 1, из всех представленных металлов высокопрочные стали имеют самое высокое отношение прочности к весу. За ними следует титановый сплав Ti-6Al-4V и самолетные алюминиевые сплавы и чуть далее – алюминиевые сплавы 5083-Н12 и 6082-Т6. 

Если же рассматривать прочность, которая достигается на единицу массы, поделив прочность на плотность, то мы получим совсем другую картину (рисунок 2). При таком подходе наиболее эффективным конструкционным является алюминиевый сплав 7075, а сплавы 5083-Н12 и 6082-Т6 выглядят более эффективными, чем низкоуглеродистые стали.

 prochnost-aljuminija-po-otnosheniju-k-plotnosti

Рисунок 2 – Прочность на единицу плотности алюминиевых сплавов и других конструкционных материалов 

Источник: TALAT Lecture 1501

Запись опубликована в рубрике Свойства. Добавьте в закладки постоянную ссылку.