Stop aluminium - Aluminium alloy

Spawana rama rowerowa ze stopu aluminium , wykonana w latach 90-tych.

Stopy aluminium (lub stopy aluminium ; patrz różnice w pisowni ) to stopy, w których aluminium (Al) jest metalem dominującym. Typowymi pierwiastkami stopowymi są miedź , magnez , mangan , krzem , cyna i cynk . Istnieją dwie główne klasyfikacje, a mianowicie stopy odlewnicze i stopy do obróbki plastycznej, które dzielą się dalej na kategorie do obróbki cieplnej i nieobrobione cieplnie. Około 85% aluminium wykorzystywane jest do wyrobów kutych, np. blachy walcowanej, folii i profili . Odlewane stopy aluminium dają opłacalne produkty ze względu na niską temperaturę topnienia, chociaż generalnie mają niższą wytrzymałość na rozciąganie niż stopy do obróbki plastycznej. Najważniejszym systemem odlewania stopów aluminium jest Al–Si , w którym wysoki poziom krzemu (4,0–13%) przyczynia się do uzyskania dobrych właściwości odlewniczych. Stopy aluminium są szeroko stosowane w konstrukcjach i komponentach inżynierskich, gdzie wymagana jest niewielka waga lub odporność na korozję.

Stopy składające się głównie z aluminium są bardzo ważne w produkcji lotniczej od czasu wprowadzenia samolotów z metalową powłoką. Stopy aluminiowo-magnezowe są lżejsze niż inne stopy aluminiowe i znacznie mniej palne niż inne stopy zawierające bardzo wysoki procent magnezu.

Powierzchnie ze stopów aluminium wytworzą białą, ochronną warstwę tlenku glinu, jeśli nie zostaną zabezpieczone przez anodowanie i/lub prawidłowe procedury malowania. W wilgotnym środowisku korozja galwaniczna może wystąpić, gdy stop aluminium zostanie umieszczony w kontakcie elektrycznym z innymi metalami o bardziej dodatnim potencjale korozyjnym niż aluminium, a obecny jest elektrolit, który umożliwia wymianę jonową. Proces ten, określany mianem korozji odmiennej metali, może występować jako złuszczanie lub korozja międzykrystaliczna. Stopy aluminium mogą być niewłaściwie obrabiane cieplnie. Powoduje to oddzielenie elementów wewnętrznych, a metal następnie koroduje od wewnątrz na zewnątrz.

Kompozycje stopów aluminium są zarejestrowane w The Aluminium Association . Wiele organizacji publikuje bardziej szczegółowe normy dotyczące produkcji stopów aluminium, w tym organizacja normalizacyjna Society of Automotive Engineers , w szczególności jej podgrupy zajmujące się normami lotniczymi i ASTM International .

Zastosowanie inżynierskie i właściwości stopów aluminium

Koło rowerowe ze stopu aluminium. Cykl składania butów z lat 60.

W konstrukcjach inżynierskich stosowane są stopy aluminium o szerokim zakresie właściwości. Systemy stopowe są klasyfikowane według systemu liczbowego ( ANSI ) lub według nazw wskazujących ich główne składniki stopowe ( DIN i ISO ). Wybór odpowiedniego stopu do danego zastosowania pociąga za sobą rozważenie jego wytrzymałości na rozciąganie , gęstości , ciągliwości , odkształcalności, urabialności, spawalności i odporności na korozję , żeby wymienić tylko kilka. Krótki przegląd historyczny stopów i technologii wytwarzania znajduje się w ref. Stopy aluminium są szeroko stosowane w samolotach ze względu na ich wysoki stosunek wytrzymałości do masy . Z drugiej strony, czyste aluminium jest zbyt miękkie do takich zastosowań i nie ma dużej wytrzymałości na rozciąganie, która jest wymagana w samolotach i helikopterach .

Stopy aluminium a rodzaje stali

Stopy aluminium typowo mają moduł sprężystości około 70 GPa , co stanowi około jednej trzeciej modułu sprężystości stopów stali . Dlatego przy danym obciążeniu element lub zespół wykonany ze stopu aluminium ulegnie większej deformacji w reżimie sprężystym niż część stalowa o identycznych rozmiarach i kształcie.

W przypadku zupełnie nowych produktów metalowych, wybory projektowe często zależą od wyboru technologii produkcji. Wytłaczanie jest w tym względzie szczególnie ważne, ze względu na łatwość, z jaką stopy aluminium, zwłaszcza z serii Al–Mg–Si, mogą być wytłaczane w złożone profile.

Ogólnie rzecz biorąc, ze stopu aluminium można uzyskać sztywniejsze i lżejsze konstrukcje niż w przypadku stali. Rozważmy na przykład zginanie cienkościennej rury: drugi moment powierzchni jest odwrotnie proporcjonalny do naprężenia w ściance rury, tj. naprężenia są mniejsze dla większych wartości. Drugi moment powierzchni jest proporcjonalny do sześcianu promienia razy grubość ściany, zatem zwiększenie promienia (i ciężaru) o 26% doprowadzi do zmniejszenia naprężenia ściany o połowę. Z tego powodu ramy rowerowe wykonane ze stopów aluminium wykorzystują większe średnice rur niż stal czy tytan, aby uzyskać pożądaną sztywność i wytrzymałość. W inżynierii samochodowej samochody wykonane ze stopów aluminium wykorzystują przestrzenne ramy wykonane z wytłaczanych profili, aby zapewnić sztywność. Stanowi to radykalną zmianę w stosunku do powszechnego podejścia do obecnych konstrukcji stalowych samochodów, które polegają na sztywności karoserii, znanego jako konstrukcja unibody .

Stopy aluminium są szeroko stosowane w silnikach samochodowych, zwłaszcza w blokach cylindrów i skrzyniach korbowych ze względu na możliwe zmniejszenie masy. Ponieważ stopy aluminium są podatne na wypaczenie w podwyższonych temperaturach, układ chłodzenia takich silników ma kluczowe znaczenie. Techniki produkcji i postępy metalurgiczne również odegrały kluczową rolę w pomyślnym zastosowaniu w silnikach samochodowych. W 1960 roku, gdy aluminium głowice z Corvair zdobył reputację awarii i usuwanie z wątków , które nie jest widoczne w bieżących głowic aluminiowych.

Ważnym ograniczeniem konstrukcyjnym stopów aluminium jest ich mniejsza wytrzymałość zmęczeniowa w porównaniu ze stalą. W kontrolowanych warunkach laboratoryjnych stale wykazują granicę zmęczenia , czyli amplitudę naprężeń, poniżej której nie występują żadne uszkodzenia – metal nie ulega dalszemu osłabieniu wraz z wydłużonymi cyklami naprężeń. Stopy aluminium nie mają tej niższej granicy zmęczenia i będą nadal słabnąć wraz z ciągłymi cyklami naprężeń. Stopy aluminiowe są zatem słabo wykorzystywane w części, które wymagają wysokiej wytrzymałości na zmęczenie w cyklu systemu wysoko (powyżej 10 7 cykli naprężenia).

Rozważania dotyczące wrażliwości na ciepło

Często należy również wziąć pod uwagę wrażliwość metalu na ciepło. Nawet stosunkowo rutynowa procedura warsztatowa obejmująca podgrzewanie komplikuje fakt, że aluminium, w przeciwieństwie do stali, topi się bez wcześniejszego zaświecenia się na czerwono. Operacje formowania, w których używany jest palnik rozdmuchowy, mogą odwrócić lub usunąć obróbkę cieplną, dlatego nie jest to w ogóle zalecane. Żadne wizualne znaki nie ujawniają, w jaki sposób materiał jest uszkodzony wewnętrznie. Podobnie jak w przypadku spawania poddanego obróbce cieplnej łańcucha ogniw o wysokiej wytrzymałości, cała wytrzymałość jest teraz tracona przez ciepło palnika. Łańcuch jest niebezpieczny i należy go wyrzucić.

Aluminium podlega naprężeniom i odkształceniom wewnętrznym. Czasami po latach, jak to ma miejsce w przypadku niewłaściwie spawanych aluminiowych ram rowerowych do stopniowego wykręcania się pod wpływem naprężeń w procesie spawania. W ten sposób przemysł lotniczy całkowicie unika ciepła, łącząc części za pomocą nitów o podobnym składzie metalowym, innych elementów złącznych lub klejów.

Naprężenia w przegrzanym aluminium można złagodzić poprzez obróbkę cieplną części w piecu i stopniowe ich chłodzenie – w efekcie wyżarzanie naprężeń. Jednak te części mogą nadal ulegać zniekształceniom, tak że obróbka cieplna na przykład spawanych ram rowerowych może spowodować, że znaczna część będzie niewspółosiowa. Jeśli niewspółosiowość nie jest zbyt duża, chłodzone części mogą zostać wygięte w celu wyrównania. Oczywiście, jeśli rama jest odpowiednio zaprojektowana pod kątem sztywności (patrz wyżej), to zginanie będzie wymagało ogromnej siły.

Nietolerancja aluminium na wysokie temperatury nie wykluczyła jego zastosowania w rakietach; nawet do stosowania w konstruowaniu komór spalania, w których gazy mogą osiągnąć 3500 K. Silnik górnego stopnia Agena wykorzystuje konstrukcję aluminiową chłodzoną regenerująco w niektórych częściach dyszy, w tym w krytycznym termicznie obszarze gardzieli; w rzeczywistości niezwykle wysoka przewodność cieplna aluminium zapobiegała osiągnięciu przez gardziel temperatury topnienia nawet przy ogromnym strumieniu ciepła, co dało niezawodny, lekki komponent.

Okablowanie domowe

Ze względu na wysoką przewodność i stosunkowo niską cenę w porównaniu z miedzią w latach 60., w Ameryce Północnej wprowadzono wówczas aluminium do domowego okablowania elektrycznego, mimo że wiele opraw nie było przystosowanych do drutu aluminiowego. Ale nowe zastosowanie przyniosło pewne problemy:

  • Większy współczynnik rozszerzalności cieplnej aluminium powoduje rozszerzanie się i kurczenie drutu w stosunku do połączenia śrubowego innego metalu , ostatecznie poluzowując połączenie.
  • Czyste aluminium ma tendencję do pełzania pod stałym stałym ciśnieniem (w większym stopniu wraz ze wzrostem temperatury), ponownie rozluźniając połączenie.
  • Korozja galwaniczna spowodowana przez różne metale zwiększa opór elektryczny połączenia.

Wszystko to skutkowało przegrzaniem i luźnymi połączeniami, a to z kolei skutkowało niektórymi pożarami. Budowniczowie zaczęli się obawiać używania drutu, a wiele jurysdykcji zabroniło używania go w bardzo małych rozmiarach w nowych konstrukcjach. Ostatecznie wprowadzono jeszcze nowsze oprawy z połączeniami zaprojektowanymi tak, aby uniknąć poluzowania i przegrzania. Początkowo były oznaczone jako „Al/Cu”, ale teraz noszą kod „CO/ALR”.

Innym sposobem na uniknięcie problemu z ogrzewaniem jest zaciśnięcie krótkiego „ warkocza ” drutu miedzianego. Prawidłowo wykonane zaciskanie wysokociśnieniowe odpowiednim narzędziem jest wystarczająco szczelne, aby zmniejszyć rozszerzalność cieplną aluminium. Obecnie do okablowania aluminiowego w połączeniu z zakończeniami aluminiowymi stosuje się nowe stopy, konstrukcje i metody.

Oznaczenia stopów

Obrabiane i odlewane stopy aluminium wykorzystują różne systemy identyfikacji. Obrabiane plastycznie aluminium jest identyfikowane czterocyfrowym numerem, który identyfikuje pierwiastki stopowe.

Odlewnicze stopy aluminium używają liczby od czterech do pięciu cyfr z przecinkiem dziesiętnym. Cyfra w miejscu setek oznacza pierwiastki stopowe, natomiast cyfra po przecinku oznacza formę (kształt odlewu lub wlewek).

Oznaczenie temperowania

Oznaczenie temperowania następuje po numerze oznaczenia odlewanego lub kutego z myślnikiem, literą i potencjalnie liczbą od jednej do trzech cyfr, np. 6061-T6. Definicje temperamentów to:

-F  : Jak wyprodukowano
-H  : Utwardzony przez zgniot (praca na zimno) z obróbką termiczną lub bez

-H1  : Odkształcenie utwardzone bez obróbki termicznej
-H2  : Odkształcenie utwardzone i częściowo wyżarzone
-H3  : Odkształcenie utwardzone i ustabilizowane przez ogrzewanie w niskiej temperaturze
Druga cyfra  : Druga cyfra oznacza stopień twardości
-HX2 = 1/4 twardy
-HX4 = 1/2 twardy
-HX6 = 3/4 twarde
-HX8 = pełna twardość
-HX9 = bardzo twardy

-O  : Pełne miękkie (wyżarzone)
-T  : Poddane obróbce cieplnej w celu uzyskania stabilnych temperatur

-T1  : Chłodzony po obróbce na gorąco i naturalnie starzony (w temperaturze pokojowej)
-T2  : chłodzony z pracy na gorąco, na zimno i naturalnie starzony
-T3  : Obróbka termiczna rozpuszczająca i hartująca
-T4  : Obrobione cieplnie w kąpieli i naturalnie starzone
-T5  : Chłodzony po obróbce na gorąco i sztucznie starzony (w podwyższonej temperaturze)
-T51  : Odstresowanie przez rozciąganie
-T510  : Brak dalszego prostowania po rozciągnięciu
-T511  : Drobne prostowanie po rozciągnięciu
-T52  : Stres odciążony przez obróbkę termiczną
-T6  : Obrobione cieplnie w kąpieli i sztucznie starzone
-T7  : Obrobione cieplnie w kąpieli i stabilizowane
-T8  : Obróbka termiczna rozpuszczająca, hartująca i sztucznie starzona
-T9  : Obrobione cieplnie w kąpieli , sztucznie starzone i obrobione na zimno
-T10  : chłodzony z obróbki na gorąco, na zimno i sztucznie starzony

-W  : Obróbka termiczna tylko rozpuszczająca

Uwaga: -W to stosunkowo miękkie oznaczenie pośrednie, które stosuje się po obróbce cieplnej i przed zakończeniem starzenia. Stan -W można przedłużyć w ekstremalnie niskich temperaturach, ale nie w nieskończoność i w zależności od materiału zwykle trwa nie dłużej niż 15 minut w temperaturze otoczenia.

Stopy do obróbki plastycznej

Międzynarodowy Alloy Oznaczenie systemu jest najbardziej powszechnie akceptowane schemat nazewnictwa kute stopów . Każdy stop otrzymuje czterocyfrowy numer, gdzie pierwsza cyfra wskazuje główne pierwiastki stopowe, druga – jeśli różni się od 0 – wskazuje odmianę stopu, a trzecia i czwarta cyfra identyfikują konkretny stop w serii. Na przykład w stopie 3105 liczba 3 wskazuje, że stop należy do serii manganu, 1 wskazuje pierwszą modyfikację stopu 3005, a ostatecznie 05 identyfikuje go w serii 3000.

  • Seria 1000 to zasadniczo czyste aluminium o minimalnej zawartości aluminium 99% wagowo i może być utwardzane przez zgniot .
  • Seria 2000 jest stopowana z miedzią, może być utwardzana wydzieleniowo do wytrzymałości porównywalnej ze stalą. Dawniej określane jako duraluminium , były kiedyś najpopularniejszymi stopami lotniczymi, ale były podatne na pękanie korozyjne naprężeniowe i są coraz częściej zastępowane przez serię 7000 w nowych konstrukcjach.
  • Seria 3000 jest stopowana z manganem i może być utwardzona przez zgniot .
  • Seria 4000 jest stopowana z krzemem. Odmiany stopów aluminiowo-krzemowych przeznaczone do odlewania (a zatem nie ujęte w serii 4000) są również znane jako silumin .
  • Seria 5000 jest stopowana z magnezem i zapewnia doskonałą odporność na korozję, dzięki czemu nadaje się do zastosowań morskich. Ponadto stop 5083 ma najwyższą wytrzymałość niż stopy nieobrobione cieplnie. Większość stopów serii 5000 zawiera również mangan .
  • Seria 6000 jest stopowana z magnezem i krzemem. Są łatwe w obróbce, spawalne i mogą być utwardzane wydzieleniowo, ale nie do wysokich wytrzymałości, które mogą osiągnąć 2000 i 7000. Stop 6061 jest jednym z najczęściej stosowanych stopów aluminium ogólnego przeznaczenia.
  • Seria 7000 jest stopowana z cynkiem i może być utwardzana wydzieleniowo do najwyższych wytrzymałości ze wszystkich stopów aluminium (maksymalna wytrzymałość na rozciąganie do 700 MPa dla stopu 7068 ). Większość stopów serii 7000 zawiera również magnez i miedź.
  • Seria 8000 jest stopowana z innymi pierwiastkami, które nie są objęte innymi seriami. Przykładem są stopy aluminium-lit .

Seria 1000

Skład nominalny stopu aluminium serii 1000 (% masy) i zastosowania
Stop Zawartość wszystkich Elementy stopowe Zastosowania i referencje
1050 99,5 - Rura ciągniona, sprzęt chemiczny
1060 99,6 - uniwersalny
1070 99,7 - Rura ciągniona grubościenna
1100 99,0 Cu 0,1 Uniwersalny, pusty
1145 99,45 - Arkusz, płyta, folia
1199 99,99 - Folia
1200 99,0 maks ( Si + Fe ) 1,0 maks.; Cu 0,05 maks.; Mn 0,05 maks; maks. Zn 0,10; Ti 0,05 maks; pozostałe 0,05 (każdy) 0,015 (ogółem)
1230 (VAD23) # Si 0,3; Fe 0,3; Cu 4,8-5,8; Mn 0,4–0,8; Mg 0,05; Zn 0,1; Ti 0,15; Li 0,9-1,4; Cd 0,1–0,25 Tu-144 samolot
1350 99,5 - Przewodniki elektryczne
1370 99,7 - Przewodniki elektryczne
1420 # 92,9 Mg 5,0; Li 2,0; Zr 0,1 Przemysł lotniczy
1421 # 92,9 Mg 5,0; Li 2,0; Mn 0,2; Sc 0,2; Zr 0,1 Przemysł lotniczy
1424 # Si 0,08; Fe 0,1; Mn 0,1–0,25; Mg 4,7-5,2; Zn 0,4–0,7; Li 1,5–1,8; Zr 0,07-0,1; Być 0,02–0,2; Sc 0,05–0,08; Na 0,0015
1430 # Si 0,1; Fe 0,15; Cu 1,4–1,8; Mn 0,3–0,5; Mg 2,3–3,0; Zn 0,5–0,7; Ti 0,01–0,1; Li 1,5-1,9; Zr 0,08-0,14; Być 0,02-0,1; Sc 0,01-0,1; Na 0,003; Ce 0,2–0,4; T 0,05–0,1
1440 # Si 0,02–0,1; Fe 0,03-0,15; Cu 1,2-1,9; Mn 0,05; Mg 0,6–1,1; Cr 0,05; Ti 0,02–0,1; Li 2,1–2,6; Zr 0,10–0,2; Być 0,05–0,2; Na 0,003
1441 # Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,5–1,8; Mn 0,001–0,010; Mg 0,7–1,1; Ti 0,01–0,07; Ni 0,02–0,10; Li 1,8–2,1; Zr 0,04-0,16; Być 0,02–0,20 Be-103 i Be-200 hydroplanes
1441K # Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,3–1,5; Mn 0,001–0,010; Mg 0,7–1,1; Ti 0,01–0,07; Ni 0,01-0,15; Li 1,8–2,1; Zr 0,04-0,16; Bądź 0,002–0,01
1445 # Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,3–1,5; Mn 0,001–0,010; Mg 0,7–1,1; Ti 0,01–0,1; Ni 0,01–0,15; Li 1,6-1,9; Zr 0,04-0,16; Bądź 0,002–0,01; Sc 0,005–0,001; Ag 0,05-0,15; Ca 0,005–0,04; Na 0,0015
1450 # Si 0,1; Fe 0,15; Cu 2,6–3,3; Mn 0,1; Mg 0,1; Cr 0,05; Zn 0,25; Ti 0,01–0,06; Li 1,8-2,3; Zr 0,08-0,14; Bądź 0,008-0,1; Na 0,002; Ce 0,005–0,05 Samoloty An-124 i An-225
1460 # Si 0,1; Fe 0,03-0,15; Cu 2,6–3,3; Mg 0,05; Ti 0,01–0,05; Li 2,0–2,4; Zr 0,08-0,13; Na 0,002; Sc 0,05-0,14; B 0,0002–0,0003 Tu-156 samolot
V-1461 # Si 0,8; Fe 0,01–0,1; Cu 2,5–2,95; Mn 0,2–0,6; Mg 0,05–0,6; Cr 0,01–0,05; Zn 0,2–0,8; Ti 0,05; Ni 0,05-0,15; Li 1,5–1,95; Zr 0,05-0,12; Być 0,0001–0,02; Sc 0,05-0,10; Ca 0,001–0,05; Na 0,0015
V-1464 # Si 0,03–0,08; Fe 0,03-0,10; Cu 3,25–3,45; Mn 0,20–0,30; Mg 0,35-0,45; Ti 0,01–0,03; Li 1,55–1,70; Zr 0,08-0,10; Sc 0,08-0,10; Być 0,0003–0,02; Na 0,0005
V-1469 # Si 0,1; Fe 0,12; Cu 3,2–4,5; Mn 0,003–0,5; Mg 0,1–0,5; Li 1,0–1,5; Zr 0,04-0,20; Sc 0,04-0,15; Ag 0,15–0,6

# Nie jest to nazwa międzynarodowego systemu oznaczania stopów

Seria 2000

Skład nominalny stopu aluminium serii 2000 (% masy) i zastosowania
Stop Zawartość wszystkich Elementy stopowe Zastosowania i referencje
2004 93,6 Cu 6,0; Zr 0,4 Przemysł lotniczy
2011 93,7 Cu 5,5; Bi 0,4; Pb 0,4 uniwersalny
2014 93,5 Cu 4,4; Si 0,8; Mn 0,8; Mg 0,5 uniwersalny
2017 94,2 Cu 4,0; Si 0,5; Mn 0,7; Mg 0,6 Przemysł lotniczy
2020 93,4 Cu 4,5; Li 1,3; Mn 0,55; Cd 0,25 Przemysł lotniczy
2024 93,5 Cu 4,4; Mn 0,6; Mg 1,5 Uniwersalne, lotnicze
2029 94,6 Cu 3,6; Mn 0,3; Mg 1,0; Ag 0,4; Zr 0,1 Blacha Alclad, lotnictwo
2036 96,7 Cu 2,6; Mn 0,25; Mg 0,45 Arkusz
2048 94,8 Cu 3,3; Mn 0,4; Mg 1,5 Arkusz, płyta
2055 93,5 Cu 3,7; Zn 0,5; Li 1,1; Ag 0,4; Mn 0,2; Mg 0,3; Zr 0,1 profile lotnicze,
2080 94,0 Mg 3,7; Zn 1,85; Cr 0,2; Li 0,2 Przemysł lotniczy
2090 95,0 Cu 2,7; Li 2,2; Zr 0,12 Przemysł lotniczy
2091 94,3 Cu 2,1; Li 2,0; Mg 1,5; Zr 0,1 Lotnictwo, kriogenika
2094 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 4,4-5,2; Mn 0,25; Mg 0,25–0,8; Zn 0,25; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 0,7–1,4; Zr 0,04–0,18
2095 93,6 Cu 4,2; Li 1,3; Mg 0,4; Ag 0,4; Zr 0,1 Przemysł lotniczy
2097 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,6; Mg 0,35; Zn 0,35; Ti 0,15; Li 1,2–1,8; Zr 0,08–0,15
2098 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,3–3,8; Mn 0,35; Mg 0,25–0,8; Zn 0,35; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 2,4–2,8; Zr 0,04–0,18
2099 94,3 Cu 2,53; Mn 0,3; Mg 0,25; Li 1,75; Zn 0,75; Zr 0,09 Przemysł lotniczy
2124 93,5 Cu 4,4; Mn 0,6; Mg 1,5 Talerz
2195 93,5 Cu 4,0; Mn 0,5; Mg 0,45; Li 1,0; Ag 0,4; Zr 0,12 kosmonautyczny, zewnętrzny zbiornik wahadłowca kosmicznego Super Lightweight oraz pojazdy nośne drugiego stopnia SpaceX Falcon 9 i Falcon 1e .
2196 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,5–3,3; Mn 0,35; Mg 0,25–0,8; Zn 0,35; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 1,4–2,1; Zr 0,08–0,16 Wyrzucenie
2197 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,50; Mg 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,3–1,7; Zr 0,08–0,15
2198 Arkusz
2218 92,2 Cu 4,0; Mg 1,5; Fe 1,0; Si 0,9; Zn 0,25; Mn 0,2 Odkuwki, cylindry silników lotniczych
2219 93,0 Cu 6,3; Mn 0,3; Ti 0,06; V 0,1; Zr 0,18 Uniwersalny, zewnętrzny zbiornik promu kosmicznego o standardowej wadze
2297 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,50; Mg 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08–0,15
2397 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,50; Mg 0,25; Zn 0,05-0,15; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08–0,15
2224 i 2324 93,8 Cu 4,1; Mn 0,6; Mg 1,5 Talerz
2319 93,0 Cu 6,3; Mn 0,3; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,18 Pręt i drut
2519 93,0 Cu 5,8; Mg 0,2; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,2 Płyta pancerza lotniczego
2524 93,8 Cu 4,2; Mn 0,6; Mg 1,4 Płyta, arkusz
2618 93,7 Cu 2,3; Si 0,18; Mg 1,6; Ti 0,07; Fe 1,1; Ni 1,0 Odkuwki

Seria 3000

Skład nominalny stopu aluminium serii 3000 (% masy) i zastosowania
Stop Zawartość wszystkich Elementy stopowe Zastosowania i referencje
3003 98,6 Mn 1,5; Cu 0,12 Pojemniki uniwersalne, blaszane, sztywne foliowe, szyldy, dekoracyjne
3004 97,8 Mn 1,2; Mg 1 Uniwersalne puszki do napojów
3005 98,5 Mn 1,0; Mg 0,5 Utwardzony przez pracę
3102 99,8 Mn 0,2 Utwardzony przez pracę
3103&3303 98,8 Mn 1,2 Utwardzony przez pracę
3105 97,8 Mn 0,55; Mg 0,5 Arkusz
3203 98,8 Mn 1,2 Arkusz, folia o wysokiej wytrzymałości

Seria 4000

Skład nominalny stopu aluminium serii 4000 (% masy) i zastosowania
Stop Zawartość wszystkich Elementy stopowe Zastosowania i referencje
4006 98,3 Si 1,0; Fe 0,65 Utwardzony przez pracę lub postarzany
4007 96,3 Si 1,4; Mn 1,2; Fe 0,7; Ni 0,3; Cr 0,1 Utwardzony przez pracę
4015 96,8 Si 2.0; Mn 1,0; Mg 0,2 Utwardzony przez pracę
4032 85 Si 12.2; Cu 0,9; Mg 1; Ni 0,9; Odkuwki
4043 94,8 Si 5,2 Pręt
4047 85,5 Si 12,0; Fe 0,8; Cu 0,3; Zn 0,2; Mn 0,15; Mg 0,1 Blachy, okładziny, wypełniacze
4543 93,7 Si 6,0; Mg 0,3 profile architektoniczne

Seria 5000

Skład nominalny stopu aluminium serii 5000 (% masy) i zastosowania
Stop Zawartość wszystkich Elementy stopowe Zastosowania i referencje
5005 i 5657 99,2 Mg 0,8 Arkusz, płyta, pręt
5010 99,3 Mg 0,5; Mn 0,2;
5019 94,7 Mg 5,0; Mn 0,25;
5024 94,5 Mg 4,6; Mn 0,6; Zr 0,1; Sc 0,2 Wytłaczanie, lotnictwo
5026 93,9 Mg 4,5; Mn 1; Si 0,9; Fe 0,4; Cu 0,3
5050 98,6 Mg 1,4 uniwersalny
5052 i 5652 97,2 Mg 2,5; Cr 0,25 Uniwersalne, lotnicze, morskie
5056 94,8 Mg 5,0; Mn 0,12; Cr 0,12 Folia, pręt, nity
5059 93,5 Mg 5,0; Mn 0,8; Zn 0,6; Zr 0,12 rakietowe zbiorniki kriogeniczne
5083 94,8 Mg 4,4; Mn 0,7; Cr 0,15 Uniwersalne, spawalnicze, morskie
5086 95,4 Mg 4,0; Mn 0,4; Cr 0,15 Uniwersalne, spawalnicze, morskie
5154 i 5254 96,2 Mg 3,5; Cr 0,25; Uniwersalne, nity
5182 95,2 Mg 4,5; Mn 0,35; Arkusz
5252 97,5 Mg 2,5; Arkusz
5356 94,6 Mg 5,0; Mn 0,12; Cr 0,12; Ti 0,13 Pręt, drut MIG
5454 96,4 Mg 2,7; Mn 0,8; Cr 0,12 uniwersalny
5456 94 Mg 5,1; Mn 0,8; Cr 0,12 uniwersalny
5457 98,7 Mg 1,0; Mn 0,2; Cu 0,1 Blacha, tapicerka samochodowa
5557 99,1 Mg 0,6; Mn 0,2; Cu 0,1 Blacha, tapicerka samochodowa
5754 95,8 Mg 3,1; Mn 0,5; Cr 0,3 Arkusz, Pręt

Seria 6000

Skład nominalny stopu aluminium serii 6000 (% masy) i zastosowania
Stop Zawartość wszystkich Elementy stopowe Zastosowania i referencje
6005 98,7 Si 0,8; Mg 0,5 Profile, kątowniki
6009 97,7 Si 0,8; Mg 0,6; Mn 0,5; Cu 0,35 Arkusz
6010 97,3 Si 1,0; Mg 0,7; Mn 0,5; Cu 0,35 Arkusz
6013 97,05 Si 0,8; Mg 1,0; Mn 0,35; Cu 0,8 Płyty, lotnicze, etui na smartfony
6022 97,9 Si 1,1; Mg 0,6; Mn 0,05; Cu 0,05; Fe 0,3 Blacha, motoryzacja
6060 98,9 Si 0,4; Mg 0,5; Fe 0,2 Obróbka cieplna
6061 97,9 Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Cr 0,2 Uniwersalne, konstrukcyjne, lotnicze
6063 i 646g 98,9 Si 0,4; Mg 0,7 Uniwersalne, morskie, dekoracyjne
6063A 98,7 Si 0,4; Mg 0,7; Fe 0,2 Obróbka cieplna
6065 97,1 Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Bi 1,0 Obróbka cieplna
6066 95,7 Si 1,4; Mg 1,1; Mn 0,8; Cu 1,0 uniwersalny
6070 96,8 Si 1,4; Mg 0,8; Mn 0,7; Cu 0,28 Wytłoczenia
6081 98,1 Si 0,9; Mg 0,8; Mn 0,2 Obróbka cieplna
6082 97,5 Si 1,0; Mg 0,85; Mn 0,65 Obróbka cieplna
6101 98,9 Si 0,5; Mg 0,6 Wytłoczenia
6105 98,6 Si 0,8; Mg 0,65 Obróbka cieplna
6113 96,8 Si 0,8; Mg 1,0; Mn 0,35; Cu 0,8; O 0,2 Przemysł lotniczy
6151 98,2 Si 0,9; Mg 0,6; Cr 0,25 Odkuwki
6162 98,6 Si 0,55; Mg 0,9 Obróbka cieplna
6201 98,5 Si 0,7; Mg 0,8 Pręt
6205 98,4 Si 0,8; Mg 0,5; Mn 0,1; Cr 0,1; Zr 0,1 Wytłoczenia
6262 96,8 Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Cr 0,1; Bi 0,6; Pb 0,6 uniwersalny
6351 97,8 Si 1,0; Mg 0,6; Mn 0,6 Wytłoczenia
6463 98,9 Si 0,4; Mg 0,7 Wytłoczenia
6951 97,2 Si 0,5; Fe 0,8; Cu 0,3; Mg 0,7; Mn 0,1; Zn 0,2 Obróbka cieplna

Seria 7000

Skład nominalny stopu aluminium serii 7000 (% masy) i zastosowania
Stop Zawartość wszystkich Elementy stopowe Zastosowania i referencje
7005 93,3 Zn 4,5; Mg 1,4; Mn 0,45; Cr 0,13; Zr 0,14; Ti 0,04 Wytłoczenia
7010 93,3 Zn 6,2; Mg 2,35; Cu 1,7; Zr 0,1; Przemysł lotniczy
7022 91,1 Zn 4,7; Mg 3,1; Mn 0,2; Cu 0,7; Cr 0,2; płyta, formy
7034 85,7 Zn 11,0; Mg 2,3; Cu 1,0 Maksymalna wytrzymałość na rozciąganie 750 MPa
7039 92,3 Zn 4,0; Mg 3,3; Mn 0,2; Cr 0,2 Płyta pancerza lotniczego
7049 88,1 Zn 7,7; Mg 2,45; Cu 1,6; Cr 0,15 Uniwersalne, lotnicze
7050 89,0 Zn 6,2; Mg 2,3; Cu 2,3; Zr 0,1 Uniwersalne, lotnicze
7055 87,2 Zn 8,0; Mg 2,3; Cu 2,3; Zr 0,1 Płyta, profile, lotnictwo
7065 88,5 Zn 7,7; Mg 1,6; Cu 2,1; Zr 0,1 Płyta, lotnictwo
7068 87,6 Zn 7,8; Mg 2,5; Cu 2,0; Zr 0,12 Przemysł lotniczy, najwyższa wytrzymałość na rozciąganie 710 MPa
7072 99,0 Zn 1,0 Arkusz, folia
7075 i 7175 90,0 Zn 5,6; Mg 2,5; Cu 1,6; Cr 0,23 Uniwersalne, lotnicze, odkuwki
7079 91,4 Zn 4,3; Mg 3,3; Cu 0,6; Mn 0,2; Cr 0,15 -
7085 89,4 Zn 7,5; Mg 1,5; Cu 1,6 Gruba płyta, lotnictwo
7093 86,7 Zn 9,0; Mg 2,5; Cu 1,5; O 0,2; Zr 0,1 Przemysł lotniczy
7116 93,7 Zn 4,5; Mg 1; Cu 0,8 Obróbka cieplna
7129 93,2 Zn 4,5; Mg 1,6; Cu 0,7 -
7150 89,05 Zn 6,4; Mg 2,35; Cu 2,2; O 0,2; Zr 0,1 Przemysł lotniczy
7178 88,1 Zn 6,8; Mg 2,7; Cu 2,0; Cr 0,26 Uniwersalne, lotnicze
7255 87,5 Zn 8,0; Mg 2,1; Cu 2,3; Zr 0,1 Płyta, lotnictwo
7475 90,3 Zn 5,7; Mg 2,3; Si 1,5; Cr 0,22 Uniwersalne, lotnicze

Seria 8000

Skład nominalny stopu aluminium serii 8000 (% masy) i zastosowania
Stop Wszystkie treści Elementy stopowe Zastosowania i referencje
8006 98,0 Fe 1,5; Mn 0,5; Uniwersalny, spawalny
8009 88,3 Fe 8,6; Si 1,8; V 1.3 Przemysł lotniczy wysokotemperaturowy
8011 98,7 Fe 0,7; Si 0,6 Utwardzony przez pracę
8014 98,2 Fe 1,4; Mn 0,4; uniwersalny
8019 87,5 Fe 8,3; Ge 4.0; O 0,2 Przemysł lotniczy
8025 Si 0,05; Fe 0,06-0,25; Cu 0,20; Mg 0,05; Cr 0,18; Zn 0,50; Ti 0,005–0,02; Li 3,4–4,2; Zr 0,08–0,25
8030 99,3 Fe 0,5; Cu 0,2 drut
8090 Si 0,20; Fe 0,30; Cu 1,0–1,6; Mn 0,10; Mg 0,6–1,3; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 2,2-2,7; Zr 0,04–0,16
8091 Si 0,30; Fe 0,50; Cu 1,0–1,6; Mn 0,10; Mg 0,50–1,2; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 2,4–2,8; Zr 0,08–0,16
8093 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 1,6-2,2; Mn 0,10; Mg 0,9-1,6; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 1,9–2,6; Zr 0,04–0,14
8176 99,3 Fe 0,6; Si 0,1 przewód elektryczny

Lista mieszana

Granice składu kutego stopu aluminium (% wag.)
Stop Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn V Ti Bi Ga Pb Zr Limity †† Glin
Każdy Całkowity
1050 0,25 0,40 0,05 0,05 0,05 0,05 0,03 99,5 min
1060 0,25 0,35 0,05 0,028 0,03 0,03 0,05 0,05 0,028 0,03 0,03 0,03 0,03 0,028 99,6 min
1100 0,95 Si+Fe 0,05-0,20 0,05 0,10 0,05 0,15 99,0 min
1199 0,006 0,006 0,006 0,002 0,006 0,006 0,005 0,002 0,005 0,002 99,99 min
2014 0,50–1,2 0,7 3,9–5,0 0,40–1,2 0,20–0,8 0,10 0,25 0,15 0,05 0,15 reszta
2024 0,50 0,50 3,8–4,9 0,30–0,9 1,2–1,8 0,10 0,25 0,15 0,05 0,15 reszta
2219 0,2 0,30 5,8–6,8 0,20–0,40 0,02 0,10 0,05-0,15 0,02–0,10 0,10–0,25 0,05 0,15 reszta
3003 0,6 0,7 0,05-0,20 1,0–1,5 0,10 0,05 0,15 reszta
3004 0,30 0,7 0,25 1,0–1,5 0,8–1,3 0,25 0,05 0,15 reszta
3102 0,40 0,7 0,10 0,05–0,40 0,30 0,10 0,05 0,15 reszta
4041 4,5–6,0 0,80 0,30 0,05 0,05 0,10 0,20 0,05 0,15 reszta
5005 0,3 0,7 0,2 0,2 0,5-1,1 0,1 0,25 0,05 0,15 reszta
5052 0,25 0,40 0,10 0,10 2,2–2,8 0,15–0,35 0,10 0,05 0,15 reszta
5083 0,40 0,40 0,10 0,40–1,0 4,0–4,9 0,05-0,25 0,25 0,15 0,05 0,15 reszta
5086 0,40 0,50 0,10 0,20–0,7 3,5-4,5 0,05-0,25 0,25 0,15 0,05 0,15 reszta
5154 0,25 0,40 0,10 0,10 3,10–3,90 0,15–0,35 0,20 0,20 0,05 0,15 reszta
5356 0,25 0,40 0,10 0,10 4,50–5,50 0,05-0,20 0,10 0,06–0,20 0,05 0,15 reszta
5454 0,25 0,40 0,10 0,50–1,0 2,4–3,0 0,05-0,20 0,25 0,20 0,05 0,15 reszta
5456 0,25 0,40 0,10 0,50–1,0 4,7–5,5 0,05-0,20 0,25 0,20 0,05 0,15 reszta
5754 0,40 0,40 0,10 0,50 2,6-3,6 0,30 0,20 0,15 0,05 0,15 reszta
6005 0,6–0,9 0,35 0,10 0,10 0,40–0,6 0,10 0,10 0,10 0,05 0,15 reszta
6005A 0,50–0,9 0,35 0,30 0,50 0,40–0,7 0,30 0,20 0,10 0,05 0,15 reszta
6060 0,30–0,6 0,10–0,30 0,10 0,10 0,35–0,6 0,05 0,15 0,10 0,05 0,15 reszta
6061 0,40–0,8 0,7 0,15–0,40 0,15 0,8–1,2 0,04–0,35 0,25 0,15 0,05 0,15 reszta
6063 0,20–0,6 0,35 0,10 0,10 0,45–0,9 0,10 0,10 0,10 0,05 0,15 reszta
6066 0,9-1,8 0,50 0,7–1,2 0,6–1,1 0,8-1,4 0,40 0,25 0,20 0,05 0,15 reszta
6070 1,0–1,7 0,50 0,15–0,40 0,40–1,0 0,50–1,2 0,10 0,25 0,15 0,05 0,15 reszta
6082 0,7–1,3 0,50 0,10 0,40–1,0 0,60–1,2 0,25 0,20 0,10 0,05 0,15 reszta
6105 0,6–1,0 0,35 0,10 0,10 0,45–0,8 0,10 0,10 0,10 0,05 0,15 reszta
6162 0,40–0,8 0,50 0,20 0,10 0,7–1,1 0,10 0,25 0,10 0,05 0,15 reszta
6262 0,40–0,8 0,7 0,15–0,40 0,15 0,8–1,2 0,04-0,14 0,25 0,15 0,40–0,7 0,40–0,7 0,05 0,15 reszta
6351 0,7–1,3 0,50 0,10 0,40–0,8 0,40–0,8 0,20 0,20 0,05 0,15 reszta
6463 0,20–0,6 0,15 0,20 0,05 0,45–0,9 0,05 0,05 0,15 reszta
7005 0,35 0,40 0,10 0,20–0,70 1,0–1,8 0,06–0,20 4,0–5,0 0,01–0,06 0,08–0,20 0,05 0,15 reszta
7022 0,50 0,50 0,50–1,00 0,10–0,40 2,60–3,70 0,10–0,30 4.30-5.20 0,20 0,05 0,15 reszta
7068 0,12 0,15 1,60–2,40 0,10 2,20–3,00 0,05 7.30-8.30 0,01 0,05-0,15 0,05 0,15 reszta
7072 0,7 Si+Fe 0,10 0,10 0,10 0,8–1,3 0,05 0,15 reszta
7075 0,40 0,50 1,2-2,0 0,30 2,1–2,9 0,18–0,28 5,1–6,1 0,20 0,05 0,15 reszta
7079 0,3 0,40 0,40–0,80 0,10–0,30 2,9–3,7 0,10–0,25 3,8–4,8 0,10 0,05 0,15 reszta
7116 0,15 0,30 0,50–1,1 0,05 0,8-1,4 4,2–5,2 0,05 0,05 0,03 0,05 0,15 reszta
7129 0,15 0,30 0,50–0,9 0,10 1,3-2,0 0,10 4,2–5,2 0,05 0,05 0,03 0,05 0,15 reszta
7178 0,40 0,50 1,6-2,4 0,30 2,4–3,1 0,18–0,28 6,3-7,3 0,20 0,05 0,15 reszta
8176 0,03-0,15 0,40–1,0 0,10 0,03 0,05 0,15 reszta
Stop Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn V Ti Bi Ga Pb Zr Limity †† Glin
Każdy Całkowity
Mangan plus chrom musi zawierać się w przedziale 0,12–0,50%.
†† Ten limit dotyczy wszystkich elementów, dla których nie określono innego limitu w danym wierszu, ponieważ nie istnieje żadna kolumna lub kolumna jest pusta.

Stopy odlewnicze

Stowarzyszenie Aluminium (AA) przyjęło nomenklaturę podobną do nomenklatury stopów do obróbki plastycznej. Norma brytyjska i DIN mają różne oznaczenia. W systemie AA drugie dwie cyfry oznaczają minimalny procent aluminium, np. 150.x odpowiada minimum 99,50% aluminium. Cyfra po przecinku przyjmuje wartość 0 lub 1, oznaczając odpowiednio odlew i wlewek. Główne pierwiastki stopowe w systemie AA są następujące:

  • Seria 1xx.x to minimum 99% aluminium
  • Miedź serii 2xx.x
  • Krzem serii 3xx.x z dodatkiem miedzi i/lub magnezu
  • Krzem z serii 4xx.x
  • Seria 5xx.x magnezu
  • 6xx.x niewykorzystana seria
  • Seria 7xx.x cynk
  • Puszka serii 8xx.x
  • 9xx.x inne elementy
Minimalne wymagania dotyczące rozciągania dla odlewanych stopów aluminium
Rodzaj stopu Hartować Wytrzymałość na rozciąganie (min) w ksi (MPa) Granica plastyczności (min) w ksi (MPa) Wydłużenie w 2 %
ANSI UNS
201,0 A02010 T7 60,0 (414) 50,0 (345) 3,0
204,0 A02040 T4 45,0 (310) 28,0 (193) 6,0
242,0 A02420 O 23,0 (159) Nie dotyczy Nie dotyczy
T61 32,0 (221) 20,0 (138) Nie dotyczy
A242.0 A12420 T75 29,0 (200) Nie dotyczy 1,0
295,0 A02950 T4 29,0 (200) 13,0 (90) 6,0
T6 32,0 (221) 20,0 (138) 3,0
T62 36,0 (248) 28,0 (193) Nie dotyczy
T7 29,0 (200) 16,0 (110) 3,0
319,0 A03190 F 23,0 (159) 13,0 (90) 1,5
T5 25,0 (172) Nie dotyczy Nie dotyczy
T6 31,0 (214) 20,0 (138) 1,5
328,0 A03280 F 25,0 (172) 14,0 (97) 1,0
T6 34,0 (234) 21,0 (145) 1,0
355,0 A03550 T6 32,0 (221) 20,0 (138) 2,0
T51 25,0 (172) 18,0 (124) Nie dotyczy
T71 30,0 (207) 22,0 (152) Nie dotyczy
C355.0 A33550 T6 36,0 (248) 25,0 (172) 2,5
356,0 A03560 F 19,0 (131) 9,5 (66) 2,0
T6 30,0 (207) 20,0 (138) 3,0
T7 31,0 (214) Nie dotyczy Nie dotyczy
T51 23,0 (159) 16,0 (110) Nie dotyczy
T71 25,0 (172) 18,0 (124) 3,0
A356.0 A13560 T6 34,0 (234) 24,0 (165) 3,5
T61 35,0 (241) 26,0 (179) 1,0
443,0 A04430 F 17,0 (117) 7,0 (48) 3,0
B443.0 A24430 F 17,0 (117) 6,0 (41) 3,0
512.0 A05120 F 17,0 (117) 10,0 (69) Nie dotyczy
514,0 A05140 F 22,0 (152) 9,0 (62) 6,0
520,0 A05200 T4 42,0 (290) 22,0 (152) 12,0
535,0 A05350 F 35,0 (241) 18,0 (124) 9,0
705,0 A07050 T5 30,0 (207) 17,0 (117) 5.0
707,0 A07070 T7 37,0 (255) 30,0 (207) 1,0
710,0 A07100 T5 32,0 (221) 20,0 (138) 2,0
712,0 A07120 T5 34,0 (234) 25,0 (172) 4.0
713,0 A07130 T5 32,0 (221) 22,0 (152) 3,0
771.0 A07710 T5 42,0 (290) 38,0 (262) 1,5
T51 32,0 (221) 27,0 (186) 3,0
T52 36,0 (248) 30,0 (207) 1,5
T6 42,0 (290) 35,0 (241) 5.0
T71 48,0 (331) 45,0 (310) 5.0
850,0 A08500 T5 16,0 (110) Nie dotyczy 5.0
851.0 A08510 T5 17,0 (117) Nie dotyczy 3,0
852.0 A08520 T5 24,0 (165) 18,0 (124) Nie dotyczy
Tylko na żądanie klienta

Nazwane stopy

  • A380 Oferuje doskonałe połączenie właściwości odlewniczych, mechanicznych i termicznych, wykazuje doskonałą płynność, szczelność ciśnieniową i odporność na pękanie na gorąco. Stosowany w przemyśle lotniczym
  • Alferium stop aluminium i żelaza opracowany przez firmę Schneider , używany do produkcji samolotów przez Société pour la Construction d'Avions Métallique "Aviméta"
  • ALCLAD blacha aluminiowa tworzy się z dużej czystości warstw powierzchniowych glinu związany ze stopu aluminium o dużej wytrzymałości materiału rdzenia
  • Birmabright (aluminium, magnez) produkt firmy The Birmetals Company, w zasadzie odpowiednik 5251
  • Duraluminium (miedź, aluminium)
  • Hindal (aluminium, magnez, mangan, krzem) produkt Hindustan Aluminium Corporation Ltd, wykonany w arkuszach walcowanych 16ga do naczyń kuchennych
  • Lockalloy (Lockalloy to stop składający się z 62% berylu i 38% aluminium. Był używany jako metal konstrukcyjny w przemyśle lotniczym, opracowany w latach 60. przez Lockheed Missiles and Space Company.
  • Zastrzeżony stop Pandalloy Pratt&Whitney, podobno charakteryzujący się wysoką wytrzymałością i doskonałą wydajnością w wysokich temperaturach.
  • Magnal
  • Magnox (magnez, aluminium)
  • Silumin (aluminium, krzem)
  • Tytan (aluminium, cynk, magnez, miedź, cyrkon) produkt Austria Metall AG . Powszechnie stosowany w wyczynowych produktach sportowych, szczególnie snowboardach i nartach.
  • Stop Y , Hiduminium , RR : przedwojenne stopy niklowo-aluminiowe , stosowane w tłokach lotniczych i silnikowych, ze względu na ich zdolność do zachowania wytrzymałości w podwyższonej temperaturze. Obecnie są one zastępowane przez bardziej wydajne stopy żelazo-aluminium, takie jak 8009, zdolne do pracy z niskim pełzaniem do 300C.

Aplikacje

Stopy lotnicze

Aluminium – Skand

Części Mig-29 wykonane są ze stopu Al-Sc.

Dodatek skandu do aluminium powoduje powstawanie nanoskalowych wydzieleń Al 3 Sc, które ograniczają nadmierny rozrost ziaren występujący w strefie wpływu ciepła spawanych elementów aluminiowych. Ta ma dwa korzystne skutki: strącone Al 3 formy Sc mniejsze niż kryształy są formowane z innych stopów aluminiowych, a szerokość osadu wolnej strefy, które zwykle występują na granicach ziaren wieku utwardzalny stopów aluminium jest zmniejszona. Scandium jest również silnym rozdrabniaczem ziarna w odlewanych stopach aluminium, a atom za atom, najsilniejszym środkiem wzmacniającym w aluminium, zarówno w wyniku rozdrabniania ziarna, jak i wzmacniania wydzieleniowego.

Dodatkową zaletą dodatków skandu do aluminium jest to, że nanoskalowe wydzielenia Al 3 Sc, które nadają stopowi jego wytrzymałość, są odporne na zgrubienie w stosunkowo wysokich temperaturach (~350 °C). Jest to w przeciwieństwie do typowych handlowych stopów 2xxx i 6xxx, które szybko tracą swoją wytrzymałość w temperaturach powyżej 250 °C ze względu na szybkie pogrubienie ich wzmacniających wydzieleń.

Wpływ wydzieleń Al 3 Sc zwiększa również granicę plastyczności stopu o 50–70 MPa (7,3–10,2 ksi).

W zasadzie stopy aluminium wzmacniane dodatkami skandu są bardzo podobne do tradycyjnych nadstopów na bazie niklu , w tym, że oba są wzmocnione spójnymi, odpornymi na grubienie wydzieleniami o uporządkowanej strukturze L1 2 . Jednak stopy Al-Sc zawierają znacznie mniejszy udział objętościowy wydzieleń, a odległość między osadami jest znacznie mniejsza niż w ich odpowiednikach na bazie niklu. Jednak w obu przypadkach odporne na zgrubienie wydzielenia pozwalają stopom zachować wytrzymałość w wysokich temperaturach.

Podwyższona temperatura robocza stopów Al-Sc ma istotne implikacje dla zastosowań energooszczędnych, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym. Stopy te mogą zastąpić gęstsze materiały, takie jak stal i tytan, które są używane w środowiskach 250-350 °C, na przykład w silnikach lub w ich pobliżu. Zastąpienie tych materiałów lżejszymi stopami aluminium prowadzi do zmniejszenia masy, co z kolei prowadzi do zwiększenia wydajności paliwowej.

Dodatki erbem i cyrkonu zostały pokazane w celu zwiększenia odporności coarsening stopów Al-SC ~ 400 ° C. Osiąga się to poprzez tworzenie wolnodyfundującej, bogatej w cyrkon otoczki wokół rdzeni osadów bogatych w skand i erb, tworząc wzmacniające osady o składzie Al 3 (Sc,Zr,Er). Dodatkowe ulepszenia odporności na zgrubienie pozwolą na stosowanie tych stopów w coraz wyższych temperaturach.

Stopy tytanu , które są mocniejsze, ale cięższe niż stopy Al-Sc, są nadal znacznie szerzej stosowane.

Głównym zastosowaniem metalicznego skandu na wagę są stopy aluminiowo-skandowe do drobnych elementów przemysłu lotniczego. Stopy te zawierają od 0,1% do 0,5% (wagowo) skandu. Były używane w rosyjskich samolotach wojskowych Mig 21 i Mig 29 .

Niektóre elementy wyposażenia sportowego, które opierają się na materiałach o wysokich parametrach użytkowych, zostały wykonane ze stopów skandowo-aluminiowych, w tym kije baseballowe , kije do lacrosse , a także ramy i komponenty rowerowe oraz kije namiotowe.

Amerykański rewolwer Smith & Wesson produkuje rewolwery z ramami ze stopu skandu i cylindrami z tytanu.

Potencjalne zastosowanie jako materiały kosmiczne

Ze względu na swoją lekkość i wysoką wytrzymałość stopy aluminium są pożądanymi materiałami do zastosowania w statkach kosmicznych, satelitach i innych komponentach do rozmieszczenia w kosmosie. Jednak to zastosowanie jest ograniczone przez promieniowanie cząstek energetycznych emitowanych przez Słońce . Uderzenie i osadzanie się cząstek energii słonecznej w mikrostrukturze konwencjonalnych stopów aluminium może wywołać rozpuszczanie najczęstszych faz utwardzania, prowadząc do zmiękczenia. Niedawno wprowadzone krzyżowe stopy aluminium są testowane jako substytut serii 6xxx i 7xxx w środowiskach, w których głównym problemem jest napromienianie cząstkami energetycznymi. Takie krzyżowe stopy aluminium można utwardzać przez wytrącanie złożonej fazy chemicznej znanej jako faza T, w której odporność na promieniowanie okazała się lepsza niż w przypadku innych faz utwardzania konwencjonalnych stopów aluminium.

Lista stopów aluminium lotniczego

Następujące stopy aluminium są powszechnie stosowane w samolotach i innych konstrukcjach lotniczych :

Należy zauważyć, że termin aluminium lotnicze lub aluminium lotnicze zwykle odnosi się do 7075.

Aluminium 4047 to wyjątkowy stop stosowany zarówno w przemyśle lotniczym, jak i motoryzacyjnym jako stop okładzinowy lub materiał wypełniający. Jako wypełniacz, paski ze stopu aluminium 4047 można łączyć w skomplikowanych zastosowaniach do łączenia dwóch metali.

6951 to obrabialny cieplnie stop zapewniający dodatkową wytrzymałość żeberek przy jednoczesnym zwiększeniu odporności na ugięcie; pozwala to producentowi na zmniejszenie grubości arkusza, a tym samym zmniejszenie ciężaru formowanej płetwy. Te charakterystyczne cechy sprawiają, że stop aluminium 6951 jest jednym z preferowanych stopów do wymiany ciepła i wymienników ciepła produkowanych do zastosowań lotniczych.

Stopy aluminium 6063 nadają się do obróbki cieplnej o umiarkowanie wysokiej wytrzymałości, doskonałej odporności na korozję i dobrej wytłaczalności. Są regularnie używane jako elementy architektoniczne i konstrukcyjne.

Poniższa lista stopów aluminium jest obecnie produkowana, ale rzadziej stosowana:

Stopy morskie

Stopy te są używane do budowy łodzi i statków oraz innych zastosowań brzegowych wrażliwych na wodę morską i słoną.

4043, 5183, 6005A, 6082 stosowane również w konstrukcjach morskich i zastosowaniach przybrzeżnych.

Stopy rowerowe

Te stopy są używane do produkcji ram i komponentów rowerowych

Stopy samochodowe

Aluminium 6111 i stop aluminium 2008 są szeroko stosowane do zewnętrznych paneli karoserii , a 5083 i 5754 są używane do wewnętrznych paneli nadwozia. Maski zostały wyprodukowane ze stopów 2036 , 6016 i 6111. W panelach nadwozia samochodów ciężarowych i przyczep zastosowano aluminium 5456 .

Ramy samochodowe często wykorzystują aluminiowe blachy formowane 5182 lub 5754 , profile 6061 lub 6063 .

Koła zostały odlane z aluminium A356.0 lub uformowane z blachy 5xxx.

Bloki cylindrów i skrzynie korbowe są często odlewane ze stopów aluminium. Najpopularniejszymi stopami aluminium stosowanymi w blokach cylindrów są A356, 319 oraz w mniejszym stopniu 242.

Stopy aluminium zawierające cer są opracowywane i wdrażane w wysokotemperaturowych zastosowaniach motoryzacyjnych, takich jak głowice cylindrów i turbosprężarki , oraz w innych zastosowaniach związanych z wytwarzaniem energii. Stopy te zostały początkowo opracowane jako sposób na zwiększenie wykorzystania ceru, którego nadprodukcja w operacjach wydobycia metali ziem rzadkich dla bardziej pożądanych pierwiastków, takich jak neodym i dysproz , ale zwrócono uwagę na jego wytrzymałość w wysokich temperaturach przez długi czas . Swoją wytrzymałość uzyskuje dzięki obecności fazy międzymetalicznej Al 11 Ce 3, która jest stabilna do temperatury 540°C i zachowuje wytrzymałość do 300°C, dzięki czemu jest całkiem opłacalna w podwyższonych temperaturach. Stopy aluminium-cer są zazwyczaj odlewane ze względu na ich doskonałe właściwości odlewnicze, chociaż wykonano również prace, aby wykazać, że laserowe techniki wytwarzania addytywnego mogą być również wykorzystywane do tworzenia części o bardziej złożonej geometrii i lepszych właściwościach mechanicznych. Ostatnie prace głównie skupia się na dodanie wyższego rzędu stopowych do binarnego układu Al-Ce do poprawy mechanicznych właściwości w pokojowej i podwyższonej temperatury, takich jak żelazo , nikiel , magnez lub miedź , i praca jest wykonywana, aby zrozumieć stapiania dalsze interakcje elementów.

Butle z powietrzem i gazem

Aluminium 6061 i aluminium 6351 są szeroko stosowane w butlach z gazem oddechowym do nurkowania i stopów SCBA .

Zobacz też

Bibliografia

Bibliografia

Zewnętrzne linki