Для производителей, инженеров и специалистов по закупкам работа с алюминиевыми материаламиОчень важно понимать, что как читать алюминиевые сплавы и соответствующие им температуры. Система обозначения алюминиевого сплава - эта система имеет стандартные методы идентификации свойств материала, его состава и условий обработки, которые имеют непосредственное отношение к производственному применению.

Руководство по системе обозначений алюминиевых сплавов

Алюминиевая ассоциация разработала современную систему алюминиевых сплавов для стандартизации идентификации более 400 зарегистрированных алюминиевых сплавов. Эта обширная система использует четырехзначную систему нумерации деформируемых сплавов и трехзначную систему литых сплавов, что позволяет указывать материалы на требуемом уровне на всех производственных предприятиях по всему миру.

Классификация деформируемых алюминиевых сплавов

Деформируемые алюминиевые сплавы в основном используют четырехзначную систему сплавов, в которой первая цифра обозначает основной легирующий компонент. Этот метод классификации позволяет инженерам быстро определять характеристики материала: 

• Серия 1000: Содержание алюминия не менее 99 процентов - отличная коррозионная стойкость, превосходная теплопроводность. 
• Серия 2000: Медь как основной компонент сплава - высокопрочная, аэрокосмическая
• Серия 3000: Марганец как основной легирующий элемент - Средняя прочность, Хорошая работоспособность 
• Серия 4000: Кремний как основной легирующий элемент - Низкое плавление, использование при сварке 
• Серия 5000: Магний как основной легирующий элемент - лучшая коррозионная стойкость, морское применение 
• Серия 6000: Магний и кремний - наилучшее соотношение прочность/вес, применение в конструкциях 
• Серия 7000: Цинк как основной легирующий элемент - самый прочный алюминиевый сплав, 
• структурное использование Серия 8000

Назначение Литой алюминий

Литые алюминиевые сплавы использовать уникальную трехзначную плюс десятичную номенклатуру (XX.XX), с десятичным числом после третьего знака, обозначающим операцию литья (.0), слитка (.1 или 2).

Как читать алюминиевые сплавы и температуры: Расшифровка цифр

Для того чтобы научиться разбираться в алюминиевых сплавах и температурах, необходимо понимать как обозначение сплава, так и классификацию температур. Спецификация может быть разбита на серии, закалку и условия, с дополнительными суффиксами, обозначающими конкретные типы деформируемых изделий.

Четырехзначный код сплава

В качестве примера можно привести 6061.

• Первая цифра (6): Дисплеи серии 6000, в состав которых входят магний и кремний
• Вторая цифра (0): Стандартный сплав, без модификаций
• Третья и четвертая цифры (61): Идентификация конкретного сплава в серии

Алюминий 6061 T6: пример промышленного стандарта

6061-T6 - одна из самых популярных марок алюминия, обеспечивающая прочность на разрыв 290 МПа (42 ksi) и предел текучести 240 МПа (35 ksi). Обозначение T6 указывает на термическую обработку раствором с последующим искусственным старением, обеспечивающим оптимальное закаливание осаждением.

Коды температуры алюминия: Понимание состояния материала

Сайт Система обозначения темпераментов обозначает состояние материала с помощью серии букв и цифр, соединенных дефисом с обозначением сплава. Эти коды указывают на термическую и механическую обработку, применяемую для достижения определенных свойств.

Обозначения первичных температур

F - как изготовлено: Кованый или литой алюминий, сформированный без учета конкретных температур или деформационного упрочнения

O - отожженный: Процесс термообработки, который смягчает деформированный алюминий для дальнейшей обработки или применения, когда существует опасность чрезмерного упрочнения

H - деформационная закалка: Сплавы, не поддающиеся термической обработке, которые подвергаются деформационному упрочнению алюминия, причем более длительная обработка обеспечивает повышенную стойкость к дальнейшей обработке

T - термически обработанный: Применяется к термообрабатываемым сплавам, которые были состарены после термической обработки раствором

W - термическая обработка раствором: Нестабильное состояние, требующее естественного старения при комнатной температуре

H Подразделения температуры для кодов температуры алюминия

В темпераменте H используется трехзначная система:

H1X - только деформационная закалка: Изделия, подвергнутые деформационной закалке для получения требуемых механических свойств без дополнительной термической обработки

H2X - деформационная закалка и частичный отжиг: Материалы, подвергнутые деформационному упрочнению сверх требуемой величины, затем уменьшенные путем частичного отжига

H3X - деформационное упрочнение и стабилизация: Изделия, деформированные и стабилизированные низкотемпературным нагревом для снижения прочности и повышения пластичности

Вторая цифра указывает на степень деформационного упрочнения:

• 2: Четверть твердая
• 4: Полутвердый
• 6: На три четверти твердый
• 8: Полный хард

Классификация температур

Обозначения температуры T указывают на последовательность термической обработки: от T1 до T10 - различные комбинации обработки раствором, старения и холодной обработки:

T1: Естественное старение после охлаждения в процессе формовки при повышенной температуре. T4: Термообработанный раствор и естественная выдержка до стабильного состояния
T5: Охлажденные в процессе формования при повышенной температуре и искусственно состаренные T6: Термическая обработка и искусственное старение T7: Термообработанный раствор и стабилизированный (передержанный)

Классификация алюминиевых серий: Свойства и применение

Знание классификации алюминия по сериям помогает выбрать нужный материал в зависимости от конкретных производственных потребностей. Сплавы серий 1xxx, 3xxx и 5xxx не все поддаются термообработке, в то время как сплавы серий 2xxx, 6xxx и 7xxx поддаются термообработке все.

Нагрев сплавов: Термически обрабатываемые и нетермически обрабатываемые сплавы

Серии 6xxx, 2xxx и 7xxx называются термообрабатываемыми:

• Прочность достигается за счет закалки осаждением
• Может быть обработан раствором и состарен
• Повышенный потенциал прочности
• Более сложные требования к обработке

Серии, не поддающиеся термической обработке (1xxx, 3xxx, 5xxx)

• Достижение прочности за счет деформационного упрочнения
• Не может быть усилена термической обработкой
• Более простая обработка
• Отличная коррозионная стойкость

Популярные области применения деформируемых алюминиевых сплавов

2024-T4: Авиационные конструкционные детали, использование при высоких деформациях 

5052-H32: Морское использование, политика в отношении химического оборудования

6061-T6: Каркасное, автомобильное, общее производство 

7075-T6: Авиационные конструкции, высокопроизводительное применение

Чтение полных спецификаций алюминия

Чтобы научиться читать сплавы и температуры алюминия, рассмотрим следующий пример: 7075-T7351

• 7075: Цинковый сплав серии 7000 с высокой прочностью
• T7: Термообработанный и стабилизированный раствор
• 3: Холодная обработка после обработки раствором
• 5: Снятие стресса с помощью растяжки
• 1: С определенными допусками на размеры

Технологический раздел: Учет особенностей производства алюминия

В процессе производства свойства, учитываемые при выборе материала, относятся к механическим, производственным и экологическим соображениям, а также к экономической эффективности для достижения оптимальных результатов производства.

Ключевые факторы выбора

• Требования к силе: Соответствие обозначения отпуска требованиям нагрузки 
• Устойчивость к коррозии: Учитывайте условия воздействия окружающей среды
  Свариваемость: Некоторые темперы теряют силу во время сварки.
• Обрабатываемость: Температура T6 обычно обрабатывается лучше, чем отожженная. 
• Формуемость: Более мягкие темперы позволяют выполнять более сложные операции формования

Преимущества алюминия 6061 T6

6061-T6 имеет хорошее соотношение прочности и веса, отличную коррозионную стойкость и гораздо лучшую обрабатываемость, чем в отожженном состоянии. Такое сочетание делает его применимым для деталей, которым требуется умеренная или высокая прочность, но при этом хорошее качество изготовления структуры.

Контроль качества и проверка материалов

Правильная идентификация материала требует проверки как состава сплава, так и состояния отпуска. В сертификатах на материал должно быть указано полное обозначение, включая любые дополнительные суффиксы отпуска, которые влияют на механические свойства.

Тестирование и документация

Производственные системы качества должны проверять:

• Соответствие химического состава спецификации
• Подтверждение механических свойств с помощью испытаний
• Проверка температуры с помощью испытаний на твердость или растяжение
• Документация по отслеживанию для критически важных приложений

Отраслевые стандарты и ссылки

Международная система обозначения сплавов Алюминиевой ассоциации основана на ANSI H35.1, а международное признание получено благодаря соглашениям о гармонизации с восемнадцатью странами и Европейской алюминиевой ассоциацией.

Понимание того, как читать алюминиевые сплавы и темперы, требует знакомства с этими отраслевыми стандартами для обеспечения правильной спецификации и закупки материалов. Производители отдают предпочтение системам обозначений со стандартизацией, что облегчает взаимодействие в рамках всемирной цепи поставок.

Вопросы и ответы

1. Что означает рейтинг T6 в алюминиевом сплаве?

T6 означает, что этот алюминиевый сплав был подвергнут термической обработке раствором с последующим искусственным старением. Для этого материал нагревается до температуры свыше 900°F, охлаждается в воде, а затем стареет при более низкой температуре с целью максимального упрочнения и повышения прочности за счет осадков.

2. Какие признаки указывают на то, что алюминиевый сплав поддается термообработке?

К алюминиевым сплавам, которые можно подвергать термической обработке, относятся сплавы 2xxx, 6xxx и 7xxx, в то время как алюминиевые сплавы серий 1xxx, 3xxx и 5xxx не поддаются термической обработке. Сплавы, поддающиеся термической обработке, могут быть закалены путем обработки раствором и закалки.

3. Чем отличается алюминий 6061 от 6063?

Оба материала относятся к серии 6000 Mag и Silicon, при этом 6061 прочнее и используется для изготовления конструкционных деталей, а 6063 обладает превосходным внешним видом и коррозионной стойкостью, используется в архитектурных решениях, таких как окна и дверные рамы.

4. Преобразуются ли темперы алюминиевых сплавов на каком-то этапе после изготовления?

Да, большинство сплавов алюминия поддаются повторной термической обработке для изменения их отпускного состояния. Вместо этого сварка обычно снижает отпускные свойства T6 примерно до T4, а для восстановления полной прочности требуется повторная термическая обработка после сварки.

5. Что представляют собой прошедшие буквы T6 (например, T651)?

Дополнительные цифры указывают на способы снятия напряжения. T651 указывает на то, что материал был снят с напряжением путем растяжения после обработки раствором и старения, а T652 указывает на снятие напряжения путем сжатия.