Алюминий- легкий металл серебристо-белого цвета, плотность 2,7 г/см3, температура плавления 660 °С. Механические свойства алюминия невысокие, поэтому в качестве конструкционного материала применяется редко.
Алюминиевый (ГОСТ 11069-64) сплав характеризуется высокой пластичностью, хорошо штампуется, легко прокатывается и прессуется, хорошо сваривается газовой и контактной сваркой, литейные свойства его низкие, обрабатываемость резанием плохая.
Важнейшим свойством алюминия является устойчивость против коррозии благодаря образованию на его поверхности прочной защитной пленки-окиси алюминия.
Алюминий обладает высокой электропроводимость и теплопроводностью (но несколько худшей, чем медь), поэтому наибольшее применение он нашел в электротехнической промышленности для изготовления проводов, кабелей, обмоток и т.п. Кроме этого, алюминий используется в химической промышленности, в приборостроении, а также для получения алюминиевых сплавов.
К неупрочняемым термической обработкой относят сплавы алюминия с марганцем-АМц и алюминия с магнием -АМг, АМгЗ, АМг5В, АМгП, АМгб. Эти сплавы обладают высокой пластичностью, коррозионной стойкостью, хорошо свариваются и штампуются,но имеют невысокую прочность. Из них изготовляют бензиновые баки, проволоку, заклепки и другие детали путем гибки и глубокой вытяжки, а также сварные резервуары для жидкостей и газов.
Дуралюмины- это сплавы, имеющие сложный химический состав, основу которого составляет алюминий, медь и магний; для повышения коррозионной стойкости добавляют марганец.
нагруженное™, но сложной конфигурации, а также для деталей, Дуралюмины характеризуются небольшой плотностью, высокой прочностью, достаточной твердостью и вязкостью; для повышения механических свойств их подвергают термической обработке.
Дуралюмины не обладают достаточной стойкостью против коррозии, поэтому их подвергают плакитированию (покрытие поверхности) тонким слоем алюминия.
Основная часть алюминия используется для изготовления сплавов, которые можно разделить на 2 группы: деформируемые и литейные (ГОСТ 11069-64).
Деформируемые алюминиевые сплавы сравнительно легко обрабатываются в горячем и холодном состоянии (прокаткой, прессованием, волочением, ковкой, штамповкой и др.); из них изготовляют прутки, листы, проволоку, прессованные профили, поковки и т.д.
Деформируемые алюминиевые сплавы делятся на неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой.
К деформируемым алюминиевым сплавам относятся также сплавы АК, АК4, АК6 АК8, в состав которых входят, кроме алюминия, медь, марганец, магний, кремний и в небольшом количестве никель. Из этих сплавов ковкой и штамповкой изготовляют крупные фасонные и высоконагруженные детали-поршни, лопасти винтов, крыльчатки насосов и т.д.
Высокопрочные алюминиевые сплавы обладают более высокой прочностью, чем дуралюмины повышенной прочности. Основу этих сплавов составляют цинк, медь, магнии. Наиболее широко применяется сплав В95, прочность его после термической обработки выше, а пластичность и коррозионная стойкость ниже, чем у дуралюмина Д16, хорошо обрабатывается резанием и поддается точечной сварке. Из сплавов В95 изготовляют высоконагруженные элементы конструкции-детали каркасов, обшивку и т д.
Литейные алюминиевые сплавы применяются при производстве деталей методом литья. Такие сплавы обладают высокой жидкотекучестью, позволяющей получать тонкостенные, плотные отливки со сравнительно малой усадкой, без трещин, с высокой прочностью, коррозионной стойкостью, тепло- и электропроводностью, хорошей обрабатываемостью резанием.
Наибольшее распространение получили литейные сплавы алюминия с кремнием-АЛ2, АЛ4, АЛ9, называемые силуминами. Они обладают высокой жидкотекучестью, хорошей герметичностью, достаточно высокой прочностью, хорошо обрабатываются резанием, хорошо свариваются, сопротивляются коррозии и при изготовлении отливок не дают горячих трещин. Сплав АЛ2 применяется для изготовления деталей агрегатов, приборов, тонкостенных деталей сложной формы при литье в землю; сплав АЛ4-для изготовления высоконагруженных деталей ответственного назначения; сплав АЛ9-для изготовления деталей средней подвергающихся сварке. Недостатком сплава АЛ9 является склонность к газовой пористости.
Сплавы на основе алюминия и магния обладают наиболее высокой коррозионной стойкостью и более высокими механическими свойствами после термической обработки по сравнению с другими алюминиевыми сплавами, но литейные свойства их низкие. Наиболее распространены марки АЛ8 и АЛ 13. Из них изготовляют подверженные коррозионным воздействиям детали (для морских судов), а также детали, работающие при высоких температурах (головки цилиндров мощных двигателей воздушного охлаждения).
Сплавы на основе алюминия и меди (АЛ7, АЛ 12, АЛ 19) обладают невысокими литейными свойствами и пониженной коррозионной стойкостью, но высокими механическими свойствами. Эти сплавы применяются для изготовления отливок несложной формы, работающих с большими напряжениями (АЛ7), для отливки головок цилиндров маломощных двигателей воздушного охлаждения.
Сплавы на основе алюминия, меди и кремния характеризуются хорошими литейными свойствами, но коррозионная стойкость их невысокая. Эти сплавы широко применяют для изготовления отливок корпусов, арматуры и мелких деталей (сплав АЛЗ), отливок ответственных деталей, обладающих повышенной теплоустойчивостью и твердостью (сплав АЛ4), отливок карбюраторов и арматуры двигателей (сплав АЛ6).
К сплавам на основе алюминия, цинка и кремния относится сплав АЛ11 (цинковый силумин), обладающий высокими литейными свойствами, а для повышения механических свойств подвергающийся модифицированию; плотность ее сравнительно высокая-2.9г/см3. Из этого сплава изготовляют отливки сложной конфигурации-картеры, блоки двигателей.
К жаропрочным сплавом относится литой сплав АЛ1, предназначенный для изготовления головок цилиндров, поршней, работающих при высоких температурах-до 300 °С.