Alumīnija kategorijas: veidi, īpašības un pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Mūsdienās alumīniju izmanto gandrīz visās nozarēs, sākot no pārtikas piederumu ražošanas līdz kosmosa kuģu fizelāžu izveidei. Dažiem ražošanas procesiem ir piemērotas tikai noteiktas alumīnija kategorijas, kurām ir noteiktas fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Metāla galvenās īpašības ir augsta siltumvadītspēja, lokanība un elastība, izturība pret koroziju, viegls svars un zema omiskā pretestība. Tie ir tieši atkarīgi no piemaisījumu procentuālā daudzuma tā sastāvā, kā arī no ražošanas vai bagātināšanas tehnoloģijas. Saskaņā ar to tiek izdalītas galvenās alumīnija kategorijas.

Alumīnija veidi

Visas metāla kategorijas ir aprakstītas un iekļautas vienotā atzītu nacionālo un starptautisko standartu sistēmā: Eiropas EN, Amerikas ASTM un starptautiskais ISO. Mūsu valstī alumīnija kategorijas nosaka GOST 11069 un 4784. Visos dokumentos alumīnijs un tā sakausējumi tiek apskatīti atsevišķi. Tajā pašā laikā pats metāls ir sadalītsīpaši markām un sakausējumiem nav īpaši definētu atzīmju.

Saskaņā ar valsts un starptautiskajiem standartiem ir jāizšķir divu veidu neleģēta alumīnija mikrostruktūras:

• Augsta tīrība ar procentuālo daļu virs 99,95%;
• tehniskā klase, kas satur aptuveni 1% piemaisījumu un piedevu.

Dzelzs un silīcija savienojumi visbiežāk tiek uzskatīti par piemaisījumiem. ISO starptautiskajam standartam ir atsevišķa sērija alumīnijam un tā sakausējumiem.

Alumīnija markas

Materiāla tehniskais veids ir sadalīts noteiktās pakāpēs, kuras tiek piešķirtas atbilstošiem standartiem, piemēram, AD0 saskaņā ar GOST 4784-97. Tajā pašā laikā, lai neradītu neskaidrības, klasifikācijā ir iekļauts arī augstfrekvences metāls. Šajā specifikācijā ir ietvertas šādas pakāpes:

1. Primārais (A5, A95, A7E).
2. Tehniskais (AD1, AD000, ADS).
3. Deformējams (AMg2, D1).
4. Liešana (VAL10M, AK12pch).
5. Tērauda deoksidācijai (AV86, AV97F).

Turklāt ir arī ligatūru kategorijas – alumīnija savienojumi, kurus izmanto, lai izveidotu sakausējumus no zelta, sudraba, platīna un citiem dārgmetāliem.

Primārais alumīnijs

Primārais alumīnijs (A5 klase) ir tipisks šīs grupas piemērs. To iegūst, bagātinot alumīnija oksīdu. Dabā metāls tīrā veidā nav atrodams tā augstās ķīmiskās aktivitātes dēļ. Savienojumā ar citiem elementiem tas veido boksītus, nefelīnus un alunītus. Pēc tam no šīm rūdām un no tā ar sarežģītas ķīmiskas vielas palīdzību iegūst alumīnija oksīdufizikālie procesi - tīrs alumīnijs.

GOST 11069 nosaka prasības primārā alumīnija pakāpēm, kuras jāmarķē, uzklājot vertikālas un horizontālas svītras ar neizdzēšamu dažādu krāsu krāsu. Šis materiāls ir plaši izmantots progresīvās nozarēs, galvenokārt tur, kur ir nepieciešamas augstas veiktspējas izejvielas.

Tehniskais alumīnijs

Tehniskais alumīnijs ir materiāls, kurā svešu piemaisījumu procentuālais daudzums ir mazāks par 1%. Ļoti bieži to sauc arī par neleģētu. Alumīnija tehniskajām kategorijām saskaņā ar GOST 4784-97 ir raksturīga ļoti zema izturība, bet augsta izturība pret koroziju. Tā kā sastāvā nav leģējošo daļiņu, uz metāla virsmas ātri veidojas aizsargājoša oksīda plēve, kas ir stabila.

Tehniskās alumīnija markas izceļas ar labu siltumvadītspēju un elektrovadītspēju. To molekulārajā režģī praktiski nav piemaisījumu, kas izkliedē elektronu plūsmu. Pateicoties šīm īpašībām, materiāls tiek aktīvi izmantots instrumentu ražošanā, apkures un siltuma apmaiņas iekārtu, apgaismes priekšmetu ražošanā.

Apstrādāts alumīnijs

K alta alumīnijs ir materiāls, kas tiek pakļauts karstā un aukstā spiediena apstrādei: velmēšanai, presēšanai, vilkšanai un citiem veidiem. Plastisko deformāciju rezultātā no tā tiek iegūti dažādu garengriezumu pusfabrikāti: alumīnija stienis, loksne,lente, plāksne, profili un citi.

Galvenās vietējā ražošanā izmantotā deformējamā materiāla markas ir norādītas normatīvajos dokumentos: GOST 4784, OCT1 92014-90, OCT1 90048 un OCT1 90026. Deformējamā izejmateriāla raksturīga iezīme ir cietā struktūra. šķīdums ar augstu eitektiskās – šķidrās fāzes saturu, kas ir līdzsvarā ar diviem vai vairākiem cietas vielas stāvokļiem.

K alta alumīnija, kā arī alumīnija stieņa izmantošanas joma ir diezgan plaša. To izmanto gan jomās, kur no materiāliem nepieciešama augsta veiktspēja - kuģu un lidmašīnu būvē, gan būvlaukumos kā sakausējumu metināšanai.

Lietais alumīnijs

Armatūras ražošanai tiek izmantotas alumīnija liešanas kategorijas. To galvenā iezīme ir augstas īpatnējās stiprības un zema blīvuma kombinācija, kas ļauj izliet sarežģītas formas bez plaisāšanas.

Atbilstoši mērķim lietuvju kategorijas nosacīti iedala grupās:

1. Ļoti noslēgti materiāli (AL2, AL9, AL4M).
2. Materiāli ar augstu izturību un karstumizturību (AL 19, AL5, AL33).
3. Vielas ar augstu izturību pret koroziju.

Ļoti bieži alumīnija liešanas izstrādājumu veiktspēju uzlabo dažāda veida termiskā apstrāde.

Alumīnijs deoksidācijai

Kvalitāteisaražoto produktu daudzumu ietekmē arī alumīnija fizikālās īpašības. Un zemas kvalitātes materiālu izmantošana neaprobežojas tikai ar pusfabrikātu izveidi. Ļoti bieži to izmanto, lai deoksidētu tēraudu - no izkausētā dzelzs atdalot skābekli, kas tajā izšķīdis un tādējādi paaugstinot metāla mehāniskās īpašības. Lai veiktu šo procesu, visbiežāk izmantotie zīmoli ir AV86 un AV97F.