Технический алюминий

Лекция алюминий

Алюминий— металл серебристо-белого цвета. Кристаллизуется в решетке ГЦК с периодом a = 0,4041 нм (при 20 ° С) и полиморфных превращений не испытывает. Алюминий обладает малой плотностью (2700 кг/м³), низкой температурой плавления (660 ° С), а также высокой электро- и теплопроводностью. Для алюминия характерна высокая пластичность и малая прочность. Основные физико-механические характеристики алюминия приведены ниже.

Характеристики основных физико-механических свойств алюминия

Плотность r , (кг/м³) ∙ 10^–3	2,7
Температура плавления Т_пл, ° С
Температура кипения Т_кип, ° С	2 327
Скрытая теплота плавления, Дж/г	393,6
Теплопроводность l , Вт/м × град (при 20 ° С)
Теплоемкость С_р, Дж/(г × град) (при 0–100 ° С)	0,88
Коэффициент линейного расширения a × 10⁶, 1/° С (при 25 ° С)	24,3
Удельное электросопротивление r × 10⁸, Ом× м (при 20 ° С)	2,7
Предел прочности s _в, МПа	40–60
Относительное удлинение d , %	40–50
Твердость по Бринеллю НВ
Модуль нормальной упругости E , ГПа

Алюминий обладает хорошей коррозионной стойкостью в атмосфере и среде многих органических кислот, что обусловлено образованием на его поверхности сплошной тонкой (≈ 5 нм) и плотной оксидной пленки Al₂O₃. В щелочных средах и некоторых неорганических кислотах алюминий быстро разрушается.

По масштабам производства и потребления алюминий занимает второе место после железа.

Отечественная промышленность выпускает первичный алюминий (ГОСТ 11069–74) трех сортов (табл. 16.1): особой чистоты (А999), высокой чистоты (А995–А95) и технической чистоты (А85–А0). В обозначении марки буква «А» означает алюминий, а последующие цифры указывают десятые, сотые и тысячные доли процента содержания алюминия. Например, алюминий марки А995 содержит не менее 99,995 % Al, марки А6 — 99,6 % Al, марки А0 — 99,0 % Al.

Алюминий особой и высокой чистоты применяется для лабораторных и специальных целей, алюминий технической чистоты — для технических целей (выпуск деформируемого полуфабриката, получения сплавов и др.).

Основные примеси в алюминии — Fe и Si. Железо и кремний практически не растворимы в твердом алюминии и образуют тройные промежуточные фазы a (Fe₂SiAl₆) и b (FeSiAl₅), которые приводят к повышению прочности и снижению пластичности.

Таблица 16.1

Марки и химический состав (%) первичного алюминия (ГОСТ 11069–74)

Обозначение марок	Al, не менее	Примеси, не более
Fe	Si	Cu	Zn	Ti	сумма
Алюминий особой чистоты
А999	99,999	–	–	–	–	–	0,001
Алюминий высокой чистоты
А995	99,995	0,0015	0,0015	0,001	0,001	0,001	0,005
А99	99,99	0,003	0,003	0,003	0,003	0,002	0,010
А97	99,97	0,015	0,015	0,005	0,003	0,002	0,03
А95	99,95	0,025	0,020	0,010	0,005	0,002	0,05
Алюминий технической чистоты
А85	99,85	0,08	0,06	0,01	0,02	0,008	0,15
А8	99,8	0,12	0,10	0,01	0,04	0,01	0,20
А7	99,7	0,16	0,15	0,01	0,04	0,01	0,30
А7Е***	99,7	0,20	0,08	0,01	0,04	0,01*	0,30
А6	99,6	0,25	0,18	0,01	0,05	0,02	0,40
А5Е	99,5	0,35**	0,10	0,02	0,04	0,015*	0,50
А5	99,5	0,30	0,25	0,02	0,06	0,02	0,50
А0	99,0	0,50	0,5	0,02	0,08	0,02	1,0

* Для суммы титана, ванадия, хрома и марганца.

** Допускается массовая доля железа не менее 0,18 %.

*** «Е» — в марках с гарантированными электрическими характеристиками.

Технический алюминий

Марки и химический состав технического алюминия (ГОСТ 4784–97) приведены в табл. 16.2. Большой объем производства полуфабрикатов из технического алюминия составляют листы, проволока, прутки, трубы, которые применяются в трех состояниях: отожженном (М), полунагартованном (Н2) или нагартованном (Н), горячекатаном (ГК). Механические свойства технического алюминия приведены в табл. 16.3.

Технический алюминий и его сварные соединения обладают высокой коррозионной стойкостью к межкристаллитной, расслаивающей коррозии и не склонны к коррозионному растрескиванию.

Таблица 16.2

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Статья 93. Земли обороны и безопасности	\|	Волны в упругой пластине.

Дата добавления: 2015-12-26; просмотров: 2963;