Несмотря на то, что алюминий имеет уникальные свойства, в чистом виде он обладает очень низкой прочностью, а это значит, что его применение в качестве конструкционного материала очень ограничено. Ситуация коренным образом меняется, когда к алюминию добавляют другие легирующие элементы - в результате мы получаем невероятно универсальные, прочные и надежные алюминиевые сплавы, которые очень востребованы в технике, строительстве и автомобильной промышленности.
Что такое алюминиевые сплавы?
«Сплав» — это смесь различных металлических элементов, часто создаваемых для повышения прочности и долговечности материала. Алюминиевый сплав обычно состоит из последнего в качестве основного металла в смеси, часто в сочетании с другими элементами, такими как кремний, марганец или даже медь, олово и магний в зависимости от желаемого применения. При правильном сочетании элементов алюминий может приобрести гораздо большую прочность, а в некоторых случаях даже превзойти сталь. Сплавы имеют те же преимущества, что и чистый алюминий, и они также относительно экономичны, поскольку имеют более низкую температуру плавления.
Преимущества и применение
На сегодняшний день алюминий является одним из самых популярных цветных металлов, которые используются в строительстве, технике и промышленности, и это совсем не удивительно. Существует немного таких прочных, удобных и универсальных материалов, как алюминиевые сплавы. Несмотря на то, что инженеры и производители широко ценят их свои свойства, большинство людей могут не знать о свойствах алюминия. На что способен этот металл? Когда многие думают об этом элементе, они, конечно, не устанавливают связь с ракетчиками или передовой автомобильной инженерией! Первое, что приходит на ум большинству людей, это, несомненно, кухонная посуда или, возможно, другие обычные предметы обихода.
Однако этот удивительный элемент невероятно универсален, и он полезен не только для изготовления шикарных кастрюль и сковородок! Алюминий действительно прекрасный металл, известный своей прочностью, гибкостью и универсальностью. Благодаря своим востребованным свойствам алюминий используется во многих отраслях промышленности и является фантастической альтернативой для многих применений, начиная от изоляции до кухонной посуды, строительства, создания прототипов и т.д. Особой популярностью пользуются также алюминиевые сплавы. Алюминиевые сплавы особенно желательны, когда конструкторы стремятся снизить вес предмета (например, самолета) без ущерба для прочности.
Наиболее популярные применения алюминиевых сплавов
Аэрокосмическая и автомобильная промышленность
В аэрокосмической и автомобильной промышленности алюминиевый сплав становится все более важным материалом. Это объясняется тем, что он может снизить вес транспортного средства, таким образом максимально увеличивая его эффективность и экономичность топлива в долгосрочной перспективе. Кроме того, долговечность алюминиевого сплава делает его также безопасным выбором, поскольку он очень хорошо себя зарекомендовал на краш-тестах и превышает требования большинства правил безопасности во всем мире. Алюминий гораздо легче стали (примерно одна треть его веса), и он позволяет производителям создавать прочные металлические детали, не добавляя лишнего веса, снижающего производительность их транспортных средств.
Здания и конструкции
Высокопрочный алюминиевый сплав является также очень популярным инструментом в строительной отрасли. Сталь все еще остается одним из самых важных материалов в строительстве, но алюминиевые сплавы, безусловно, занимают второе место. При строительстве современных небоскребов и построек очень важно учитывать прочность и безопасность. Дополнительные преимущества высокой стойкости к коррозии и низкой воспламеняемости, а также природное изоляционное свойство алюминия делают его идеальным для этой отрасли. В последние годы алюминий получил высокую оценку на международном уровне для использования в конструкциях, где высока вероятность возникновения пожара. Чтобы поднять температуру алюминия на один градус, нужно примерно в два раза больше тепла, чем для стали аналогичной массы. Кроме того, алюминий не горит на воздухе, не вызывает дыма и других токсичных испарений.
Электротехника и электронная техника
Вы часто встречаете алюминий в электрической и электронной технике, поскольку он не создает магнитных помех. Алюминий, в отличие от других металлов, действительно неферромагнитный, что делает его очень ценным и важным для производства электроники, электрического экранирования и других применений.
Другие отрасли
Кроме чрезвычайной прочности, алюминиевый сплав, особенно с магнием в его составе, менее горюч по сравнению с другими сплавами и менее восприимчив к коррозии. Очень важно выбрать самый подходящий алюминиевый сплав для каждого конкретного применения, учитывая, среди прочего, такие факторы, как ковкость, плотность, пластичность и прочность на разрыв.
История создания алюминиевых сплавов
В 1930-е годы проводилась разработка алюминиевого сплава марки 6063. Из-за того, что этот сплав нашел широкое применение в США, его часто называют «американским». В 90-е годы 20 столетия появилась его «измененная» версия - алюминиевый сплав 6060, который стал активно применяться на территории Западной Европы, и, соответственно, получил название «европейский». В те же 30-е годы 20 столетия Советский Союз разработал (или позаимствовал) свой сплав марки АД31, состав которого определялся ГОСТом 4784*97 и был аналогичен сплаву 6063. Лишь в 2000 году состав сплава АД31 по ГОСТу 4784-97 был модифицирован (в значительной мере изменились размеры допусков на примеси, прежде всего из железа: с 0,35 до 0,5) и он больше не совпадает со сплавом 6063.
