Класифікація і марки алюмінію

Алюміній давно став матеріалом, без якого неможливо уявити сучасну промисловість. Він застосовується в десятках галузей: від проводів до архітектурних фасадів, від фольги до авіаційних деталей, і в кожній висуваються свої вимоги до міцності, пластичності, корозійної стійкості, здатності до анодування або формування. У чистому вигляді алюміній дуже м'який, легко деформується, а під навантаженням втрачає свої властивості. Саме тому у промисловості використовується не сам метал, а його сплави. При додаванні легуючих елементів алюміній змінює поведінку і, відповідно, сферу застосування. Щоб точно підібрати матеріал під завдання, використовують систему класифікації та маркування.

Як це влаштовано?

Маркування - це не просто набір цифр і літер, а код, в якому зашифровано склад, технологію отримання та поведінку сплаву в реальних умовах. Знання системи маркування дозволяє заздалегідь зрозуміти, як поведеться матеріал при обробці: чи витримає зварювання, чи підходить для анодування, чи не втратить форму при штампуванні і наскільки надійно працюватиме під навантаженням. Орієнтуватися у цій системі нескладно. Досить розуміти основні групи та принципи, за якими побудовано маркування. У цій статті ми покажемо, які бувають марки алюмінію, як влаштована система їх позначень та як використовувати ці знання у роботі з матеріалом.

Система класифікації алюмінію заснована на двох принципах: за хімічним складом та за способом обробки. Перший дозволяє відрізнити чистий алюміній від сплавів із різними легуючими добавками. Другий — визначити, як саме було отримано матеріал: відлито у форму або деформовано тиском (тобто ливарні та деформовані сплави, що мають свої фізико-механічні властивості та сфери застосування).

Після основного поділу алюмінієвих сплавів на ливарні та деформовані, класифікація продовжується всередині кожної групи.

Розшифровка маркування алюмінієвих сплавів

Марки алюмінієвих сплавів являють собою буквено-цифровий код, в якому, як ми вже згадували, зашифровано склад, особливості обробки та фізико-механічні властивості матеріалу.

Перша буква в маркуванні – А, вона вказує на алюміній як основний метал. Далі йдуть позначення легуючих елементів, які розміщені в порядку зменшення їх впливу на властивості сплаву. Якщо добавок є кілька, використовується комбіноване позначення. Цифри після букв відображають приблизний відсотковий вміст цих елементів. Наприклад, АК5М2 - це алюмінієвий сплав з 5% кремнію та 2% магнію. Таким чином, маркування дозволяє відразу визначити хімічну основу і зрозуміти, як поводитиметься сплав у процесі обробки чи експлуатації. Але на цьому розшифровка не закінчується. У маркуванні можуть використовуватись додаткові символи, які уточнюють стан матеріалу, спосіб його обробки, а також вид подальшої механічної обробки:

·       Т, Т1–Т7 — термічно зміцнені стани з різними режимами старіння;

·       М — м’який, тобто відпалений;

·       Н — нагартований (зміцнений без термічної обробки);

·       Н1–Н3 — нагартовані стани з різним ступенем зміцнення;

·       П — пресований;

·       А, Б, У — різні види плакування.

Також важливо враховувати, що одні й самі літери в маркуванні мають різне значення залежно від положення в позначенні. Наприклад, літера "М" може позначати як стан матеріалу, так і модифікований склад. У позначенні стану вона вказує на «м'який» (відпалений) сплав і найчастіше стоїть після дефісу: наприклад, АМг6-М або АД31-М. А ось у марці АМг6М ця ж буква означає модифікований варіант основного сплаву, що відрізняється за складом або властивостями. Розібратися допомагає контекст: якщо «М» йде після цифри без дефісу, то йдеться про модифікацію, якщо після дефісу – про стан. Такі деталі важливі при підборі металу під конкретні технологічні процеси, особливо якщо йдеться про зварювання, анодування або формування.

Цифрова класифікація деформованих алюмінієвих сплавів

Додатково до літерно-символьної системи використовується цифрова шкала позначень. Вона охоплює як технічний алюміній, так і складнолеговані сплави. Нижче наведено узагальнену таблицю за діапазонами:

Стандарти в Україні

В Україні прийнято систему стандартів ДСТУ, гармонізовану з європейськими нормами. Ці документи забезпечують точний та зрозумілий опис характеристик матеріалу та дозволяють використовувати алюмінієві сплави в інженерній та виробничій документації без розбіжностей, за єдиними технічними нормами, у тому числі для міжнародних поставок та проєктів.

Для деформованих сплавів використовується ДСТУ EN 573-1:

Класифікація EN 573-1

Для ливарних Для ливарних сплавів використовується ДСТУ EN 1706:

Класифікація EN 1706

Алюміній високої чистоти класифікується згідно з ДСТУ EN 573-3, який визначає склад та рівні чистоти алюмінієвих сплавів, що деформуються. Залежно від змісту основного елемента (Al) розрізняють:

Такі марки використовуються в електротехнічній, пакувальній, харчовій та будівельній галузях. Вони відрізняються високою корозійною стійкістю, відмінною пластичністю та придатністю до анодування, але не призначені для високонавантажених конструкцій.