Stopy i gatunki aluminium. Aluminium lub stal nierdzewna, która jest lepsza Aluminium do odtleniania

Opis aluminium: Aluminium nie ulega przekształceniom polimorficznym i ma siatkę sześcienną skupioną na ścianie o okresie a = 0,4041 nm. Aluminium i jego stopy dobrze nadają się do odkształcania na gorąco i na zimno - walcowania, kucia, prasowania, ciągnienia, gięcia, tłoczenia blach i innych operacji.

Wszystkie stopy aluminium można łączyć metodą zgrzewania punktowego, a stopy specjalne można łączyć metodą zgrzewania i innych rodzajów spawania. Odkształcalne stopy aluminium dzielą się na te, które można hartować i takie, których nie można utwardzać poprzez obróbkę cieplną.

O wszystkich właściwościach stopów decyduje nie tylko sposób otrzymywania półwyrobu i obróbka cieplna, ale przede wszystkim skład chemiczny, a zwłaszcza charakter faz wzmacniających każdy stop. Właściwości starzejących się stopów aluminium zależą od rodzaju starzenia: strefowego, fazowego lub koagulacji.

Na etapie starzenia koagulacyjnego (T2 i T3) znacznie wzrasta odporność korozyjna, a najbardziej optymalną kombinacją cech wytrzymałościowych, odporności na korozję naprężeniową, korozję eksfoliacyjną, odporności na pękanie (K 1c) i ciągliwości (szczególnie w kierunku pionowym) jest ubezpieczony.

Stan półproduktów, rodzaj poszycia i kierunek cięcia próbek określa się następująco: Symbole dla walcowanego aluminium:

M - Miękkie, wyżarzane

T - Hartowane i naturalnie starzone

T1 - Hartowane i sztucznie starzone

T2 - Hartowany i sztucznie starzony zgodnie z reżimem zapewniającym wyższe wartości odporności na pękanie i lepszą odporność na korozję naprężeniową

TZ - Hartowane i sztucznie starzone zgodnie z trybem zapewniającym najwyższą odporność na korozję naprężeniową i odporność na pękanie

N - obrabiany na zimno (obróbka kolorystyczna blach ze stopów takich jak duraluminium około 5-7%)

P - Półhartowany

H1 - Mocno barwiony na zimno (blacha hartowana na zimno około 20%)

TPP - Hartowane i naturalnie starzone, zwiększona wytrzymałość

GK - Walcowane na gorąco (blachy, płyty)

B - Okładzina technologiczna

A - Normalne poszycie

UP - Pogrubiona okładzina (8% na stronę)

D - Kierunek wzdłużny (wzdłuż włókna)

P - Kierunek poprzeczny

B - Kierunek wysokości (grubość)

X - kierunek cięciwy

R - Kierunek promieniowy

PD, DP, VD, VP, ХР, РХ - Kierunek skrawania próbki stosowany do określenia odporności na pękanie i szybkości wzrostu pęknięć zmęczeniowych. Pierwsza litera charakteryzuje kierunek osi próbki, druga - kierunek płaszczyzny, np.: PV - oś próbki pokrywa się z szerokością półproduktu, a płaszczyzna pęknięcia jest równoległa do wysokości lub grubości .

Analiza i pobieranie próbek aluminium: Rudy. Obecnie aluminium produkuje się tylko z jednego rodzaju rudy – boksytu. Powszechnie stosowane boksyty zawierają 50-60% A 12 O 3,<30% Fe 2 О 3 , несколько процентов SiО 2 , ТiО 2 , иногда несколько процентов СаО и ряд других окислов.

Próbki boksytu pobiera się według ogólnych zasad, zwracając szczególną uwagę na możliwość wchłaniania wilgoci przez materiał, a także na różne proporcje cząstek dużych i małych. Masa próbki zależy od wielkości badanej próbki: z każdych 20 ton należy wybrać co najmniej 5 kg na całą próbkę.

Podczas pobierania próbek boksytu w stosach w kształcie stożka, ze wszystkich dużych kawałków o masie > 2 kg leżących w okręgu o promieniu 1 m odłamuje się małe kawałki i pobiera je do łopaty. Brakującą objętość uzupełniają drobne cząstki materiału pobrane z powierzchni bocznej badanego stożka.

Wybrany materiał zbiera się w szczelnie zamkniętych naczyniach.

Cały materiał próbki rozdrabnia się w kruszarce na cząstki o wielkości 20 mm, wsypuje do stożka, redukuje i ponownie rozdrabnia na cząstki o wielkości<10 мм. Затем материал еще раз перемешивают и отбирают пробы для определения содержания влаги. Оставшийся материал высушивают, снова сокращают и измельчают до частиц размером < 1 мм. Окончательный материал пробы сокращают до 5 кг и дробят без остатка до частиц мельче 0,25 мм.

Dalsze przygotowanie próbki do analizy odbywa się po suszeniu w temperaturze 105°C. Wielkość cząstek próbki do analizy musi być mniejsza niż 0,09 mm, ilość materiału wynosi 50 kg.

Przygotowane próbki boksytu są bardzo podatne na rozwarstwienie. Jeśli próbki składają się z cząstek o wielkości<0,25 мм, транспортируют в сосудах, то перед отбором части материала необходимо перемешать весь материал до получения однородного состава. Отбор проб от криолита и фторида алюминия не представляет особых трудностей. Материал, поставляемый в мешках и имеющий однородный состав, опробуют с помощью щупа, причем подпробы отбирают от каждого пятого или десятого мешка. Объединенные подпробы измельчают до тех пор, пока они не будут проходить через сито с размером отверстий 1 мм, и сокращают до массы 1 кг. Этот сокращенный материал пробы измельчают, пока он не будет полностью проходить через сито с размером отверстий 0,25 мм. Затем отбирают пробу для анализа и дробят до получения частиц размером 0,09 мм.

Próbki ciekłych stopów fluorkowych stosowanych w elektrolizie roztopionego aluminium jako elektrolitów pobiera się stalową łyżką z ciekłego stopu po usunięciu stałych osadów z powierzchni kąpieli. Ciekłą próbkę wytopu wlewa się do formy i otrzymuje się mały wlewek o wymiarach 150x25x25 mm; następnie całą próbkę rozdrabnia się do wielkości cząstek próbki laboratoryjnej mniejszej niż 0,09 mm...

Wytapianie aluminium: W zależności od skali produkcji, charakteru odlewu i możliwości energetycznych wytapianie stopów aluminium może być prowadzone w piecach tyglowych, w piecach elektrycznych oporowych i w piecach elektrycznych indukcyjnych.

Topienie stopów aluminium powinno zapewnić nie tylko wysoką jakość gotowego stopu, ale także wysoką produktywność jednostek, a ponadto minimalne koszty odlewania.

Najbardziej postępową metodą topienia stopów aluminium jest metoda nagrzewania indukcyjnego prądami o częstotliwości przemysłowej.

Technologia wytwarzania stopów aluminium składa się z tych samych etapów technologicznych, co technologia wytwarzania stopów na bazie innych metali.

1. Podczas wytapiania świeżej surówki i stopów najpierw ładuje się aluminium (w całości lub w częściach), a następnie stopy rozpuszcza się.

2. Przy wytapianiu, w którym we wsadzie stosuje się wstępny stop surowy lub silumin surowy, najpierw ładuje się i topi surówkę, a następnie dodaje się wymaganą ilość aluminium i stopów.

3. W przypadku, gdy wsad składa się z odpadów i surówki, ładuje się go w następującej kolejności: surówka aluminium pierwotnego, wadliwe odlewy (wlewki), odpady (pierwszego gatunku) oraz przetop rafinowany i stopy.

Miedź można wprowadzać do wytopu nie tylko w postaci stopu, ale także w postaci miedzi elektrolitycznej lub odpadu (wprowadzanie przez rozpuszczenie).

1.2.1. Ogólna charakterystyka stali. Stal to stop żelaza i węgla zawierający dodatki stopowe poprawiające jakość metalu oraz szkodliwe zanieczyszczenia, które dostają się do metalu z rudy lub powstają podczas procesu wytapiania.

Stalowa konstrukcja. W stanie stałym stal jest ciałem polikrystalicznym składającym się z wielu różnie zorientowanych kryształów (ziarn). W każdym krysztale atomy (a dokładniej dodatnio naładowane jony) są uporządkowane w węzłach siatki przestrzennej. Stal charakteryzuje się sześcienną siecią krystaliczną skupioną na ciele (bcc) i na powierzchni (fcc) (ryc. 1.4). Każde ziarno jako formacja krystaliczna jest ostro anizotropowe i ma różne właściwości w różnych kierunkach. Przy dużej liczbie różnie zorientowanych ziaren różnice te ulegają wygładzeniu, statystycznie średnio we wszystkich kierunkach właściwości stają się takie same, a stal zachowuje się jak ciało quasi-izotropowe.

Struktura stali zależy od warunków krystalizacji, składu chemicznego, obróbki cieplnej i warunków walcowania.

Temperatura topnienia czystego żelaza wynosi 1535°C, podczas utwardzania tworzą się kryształy czystego żelaza – ferrytu, tzw. żelaza 8 z siatką skupioną wokół ciała (Rys. 1.4, A); w temperaturze 1490 °C następuje rekrystalizacja i żelazo 5 przekształca się w żelazo y z siatką skupioną na powierzchni (ryc. 1.4, B). W temperaturze 910°C i niższej kryształy y-żelaza ponownie przekształcają się w kryształy skupione na ciele i stan ten utrzymuje się aż do normalnej temperatury. Ostatnia modyfikacja nazywa się a-iron.

Wraz z wprowadzeniem węgla temperatura topnienia spada i dla stali o zawartości węgla 0,2% wynosi około 1520°C. Po ochłodzeniu tworzy się stały roztwór węgla w y-żelazie, zwany austenitem, w którym atomy węgla znajdują się w środku siatki fcc. W temperaturach poniżej 910°C austenit zaczyna się rozkładać. Powstałe żelazo z siatką bcc (ferryt) słabo rozpuszcza węgiel. W miarę uwalniania się ferrytu austenit wzbogaca się w węgiel i w temperaturze 723°C zamienia się w perlit – mieszaninę ferrytu i węglika żelaza Fe 3 C, zwaną cementytem.

Ryż. 1.4. Sześcienna sieć krystaliczna:

A- skupiony na ciele;

B- skupiony na twarzy

Zatem w normalnych temperaturach stal składa się z dwóch głównych faz: ferrytu i cementytu, które tworzą niezależne ziarna, a także wchodzą w skład perlitu w postaci płytek (ryc. 1.5). Jasne ziarna to ferryt, ciemne to perlit).

Ferryt jest bardzo plastyczny i ma niską wytrzymałość, natomiast cementyt jest twardy i kruchy. Perlit ma właściwości pośrednie pomiędzy właściwościami ferrytu i cementytu. W zależności od zawartości węgla dominuje jeden lub drugi składnik strukturalny. Wielkość ziaren ferrytu i perlitu zależy od liczby centrów krystalizacji oraz warunków chłodzenia i znacząco wpływa na właściwości mechaniczne stali (im drobniejsze ziarno, tym wyższa jakość metalu).

Dodatki stopowe, wchodzące w stały roztwór z ferrytem, ​​wzmacniają go. Ponadto część z nich, tworząc węgliki i azotki, zwiększa liczbę miejsc krystalizacji i przyczynia się do powstania drobnoziarnistej struktury.

Pod wpływem obróbki cieplnej zmienia się struktura, wielkość ziaren i rozpuszczalność pierwiastków stopowych, co prowadzi do zmiany właściwości stali.

Najprostszym rodzajem obróbki cieplnej jest normalizacja. Polega na ponownym nagrzaniu walcowanego wyrobu do temperatury tworzenia się austenitu i późniejszym ochłodzeniu na powietrzu. Po normalizacji konstrukcja stali staje się bardziej uporządkowana, co prowadzi do poprawy właściwości wytrzymałościowych i plastycznych stali walcowanej oraz jej udarności, a także zwiększonej jednorodności.

Przy szybkim chłodzeniu stali nagrzanej do temperatury przekraczającej temperaturę przemiany fazowej następuje hartowanie stali.

Struktury powstałe po hartowaniu nadają stali dużą wytrzymałość. Zmniejsza się jednak jego plastyczność i wzrasta skłonność do kruchego pękania. Aby regulować właściwości mechaniczne hartowanej stali i uformować pożądaną strukturę, poddaje się ją hartowaniu, tj. ogrzewanie do temperatury, w której następuje pożądana przemiana strukturalna, utrzymywanie tej temperatury przez wymagany czas, a następnie powolne schładzanie 1.

Podczas walcowania struktura stali zmienia się w wyniku ściskania. Ziarna są rozdrabniane i orientowane wzdłuż i w poprzek walcowanego produktu, co prowadzi do pewnej anizotropii właściwości. Znaczący wpływ ma również temperatura walcowania i szybkość chłodzenia. Przy dużej szybkości chłodzenia możliwe jest tworzenie struktur hartowniczych, co prowadzi do wzrostu właściwości wytrzymałościowych stali. Im grubszy produkt walcowany, tym niższy stopień kompresji i szybkość chłodzenia. Dlatego wraz ze wzrostem grubości wyrobów walcowanych zmniejszają się właściwości wytrzymałościowe.

Zatem zmieniając skład chemiczny, sposób walcowania i obróbki cieplnej, można zmienić strukturę i uzyskać stal o określonej wytrzymałości i innych właściwościach.

Klasyfikacja stali. Zgodnie z właściwościami wytrzymałościowymi stali dzieli się je tradycyjnie na trzy grupy: zwykłe (<29 кН/см 2), повышенной ( = 29...40 кН/см 2) и высокой прочности ( >40 kN/cm2).

Zwiększenie wytrzymałości stali osiąga się poprzez dodawanie stopów i obróbkę cieplną.

Ze względu na skład chemiczny stale dzielimy na węglowe i stopowe. Stale węglowe zwykłej jakości składają się z żelaza i węgla z pewnymi ilościami

dodatek krzemu (lub aluminium) i manganu. Inne dodatki nie są specjalnie wprowadzane i mogą przedostawać się do stali z rudy (miedź, chrom itp.).

Węgiel (C) 1, zwiększając wytrzymałość stali, zmniejsza jej ciągliwość i pogarsza spawalność, dlatego do budowy konstrukcji metalowych stosuje się wyłącznie stale niskowęglowe o zawartości węgla nie większej niż 0,22%.

Oprócz żelaza i węgla stale stopowe zawierają specjalne dodatki poprawiające ich jakość. Ponieważ większość dodatków w takim czy innym stopniu pogarsza spawalność stali, a także zwiększa jej koszt, w budownictwie stosuje się głównie stale niskostopowe o całkowitej zawartości dodatków stopowych nie większej niż 5%.

Głównymi dodatkami stopowymi są krzem (S), mangan (G), miedź (D), chrom (X), nikiel (N), wanad (F), molibden (M), aluminium (U), azot (A).

Krzem odtlenia stal, tj. wiąże nadmiar tlenu i zwiększa jego wytrzymałość, ale zmniejsza ciągliwość, pogarsza spawalność i odporność na korozję przy zwiększonej zawartości. Szkodliwe działanie krzemu można zrekompensować zwiększoną zawartością manganu.

Mangan zwiększa wytrzymałość, jest dobrym odtleniaczem, a w połączeniu z siarką zmniejsza jego szkodliwe działanie. Przy zawartości manganu większej niż 1,5% stal staje się krucha.

Miedź nieznacznie zwiększa wytrzymałość stali i zwiększa jej odporność na korozję. Nadmierna zawartość miedzi (ponad 0,7%) przyczynia się do starzenia stali i zwiększa jej kruchość.

Chrom i nikiel zwiększają wytrzymałość stali bez zmniejszania plastyczności i poprawiają jej odporność na korozję.

Aluminium dobrze odtlenia stal, neutralizuje szkodliwe działanie fosforu i zwiększa udarność.

Wanad i molibden zwiększają wytrzymałość, prawie nie zmniejszając plastyczności i zapobiegają mięknięciu stali ulepszanej cieplnie podczas spawania.

Azot w stanie niezwiązanym przyczynia się do starzenia stali i sprawia, że ​​staje się ona krucha, dlatego nie powinien przekraczać 0,009%. W stanie związanym chemicznie z aluminium, wanadem, tytanem i innymi pierwiastkami tworzy azotki i staje się pierwiastkiem stopowym, pomagając uzyskać drobnoziarnistą strukturę i poprawiając właściwości mechaniczne.

Fosfor jest szkodliwym zanieczyszczeniem, ponieważ tworząc stały roztwór z ferrytem, ​​zwiększa kruchość stali, zwłaszcza w niskich temperaturach (kruchość na zimno). Jednakże w obecności aluminium fosfor może służyć jako pierwiastek stopowy, który zwiększa odporność stali na korozję. Stanowi to podstawę do produkcji stali odpornych na warunki atmosferyczne.

Siarka, w wyniku tworzenia się niskotopliwego siarczku żelaza, powoduje, że stal staje się czerwona i krucha (skłonna do pękania w temperaturach 800-1000 ° C). Jest to szczególnie ważne w przypadku konstrukcji spawanych. Szkodliwe działanie siarki zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości manganu. Zawartość siarki i fosforu w stali jest ograniczona i nie powinna przekraczać 0,03 - 0,05%, w zależności od rodzaju (gatunku) stali.

Na właściwości mechaniczne stali niekorzystnie wpływa nasycenie gazami, które mogą przedostawać się do metalu w stanie stopionym z atmosfery. Tlen działa jak siarka, ale w silniejszym stopniu i zwiększa kruchość stali. Nie związany azot obniża również jakość stali. Chociaż wodór jest zatrzymywany w niewielkiej ilości (0,0007%), to jednak skupiając się w pobliżu wtrąceń w obszarach międzykrystalicznych i zlokalizowany głównie wzdłuż granic ziaren, powoduje duże naprężenia w mikroobjętościach, co prowadzi do zmniejszenia odporności stali na kruche pękanie, spadek wytrzymałości na rozciąganie i pogorszenie właściwości plastycznych. Dlatego stopioną stal (na przykład podczas spawania) należy chronić przed działaniem atmosfery.

W zależności od rodzaju dostawy stale dzielimy na walcowane na gorąco i ulepszane cieplnie (normalizowane lub ulepszone cieplnie). W stanie walcowanym na gorąco stal nie zawsze posiada optymalny zestaw właściwości. Podczas normalizacji struktura stali ulega rozdrobnieniu, zwiększa się jej jednorodność i wzrasta lepkość, ale nie następuje znaczący wzrost wytrzymałości. Obróbka cieplna (hartowanie w wodzie i odpuszczanie w wysokiej temperaturze) pozwala na otrzymanie stali o dużej wytrzymałości i dużej odporności na kruche pękanie. Koszty obróbki cieplnej stali można znacznie obniżyć, jeśli hartowanie odbywa się bezpośrednio z nagrzewania walcowniczego.

Stal stosowana w metalowych konstrukcjach konstrukcyjnych wytwarzana jest głównie na dwa sposoby: w piecach martenowskich i konwertorach tlenowych. Właściwości stali martenowskiej i stali konwertorowej są prawie takie same, jednak metoda produkcji konwertorowo-tlenowa jest znacznie tańsza i stopniowo zastępuje metodę martenowską. W przypadku najbardziej krytycznych części, gdzie wymagany jest metal szczególnie wysokiej jakości, stosuje się również stale produkowane w procesie przetapiania elektrożużlowego (ESR). Wraz z rozwojem elektrometalurgii możliwe stało się szersze zastosowanie w konstrukcji stali wytwarzanych w piecach elektrycznych. Elektrostal charakteryzuje się niską zawartością szkodliwych zanieczyszczeń i wysoką jakością.

W zależności od stopnia odtlenienia stale mogą być wrzące, półspokojne lub spokojne.

Stale nieodtlenione gotują się po wlaniu do form z powodu wydzielania się gazów. Taka stal nazywana jest stalą wrzącą i okazuje się, że jest bardziej zanieczyszczona gazami i mniej jednorodna.

Właściwości mechaniczne różnią się nieznacznie na długości wlewka ze względu na nierównomierny rozkład pierwiastków chemicznych. Dotyczy to szczególnie części głowy, która okazuje się najbardziej luźna (ze względu na skurcz i największe nasycenie gazami), w niej zachodzi największa segregacja szkodliwych zanieczyszczeń i węgla. Dlatego też wadliwa część stanowiąca około 5% masy wlewka jest odcinana od wlewka. Stale wrzące, posiadające dość dobrą granicę plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie, są mniej odporne na kruche pękanie i starzenie.

Aby poprawić jakość stali niskowęglowej, poddaje się ją odtlenieniu poprzez dodanie krzemu od 0,12 do 0,3% lub aluminium do 0,1%. Krzem (lub aluminium) w połączeniu z rozpuszczonym tlenem zmniejsza jego szkodliwe działanie. Odtleniacze w połączeniu z tlenem tworzą krzemiany i gliniany w fazie drobno zdyspergowanej, które zwiększają liczbę miejsc krystalizacji i przyczyniają się do powstania drobnoziarnistej struktury stali, co prowadzi do wzrostu jej jakości i właściwości mechanicznych. Stale odtlenione nie gotują się po wlaniu do form, dlatego nazywane są stalami spokojnymi. Z główki wlewka ze stali miękkiej odcina się część około 15%. Spokojna stal jest bardziej jednorodna, lepiej się spawa i jest bardziej odporna na wpływy dynamiczne i kruche pękanie. Ciche stale są wykorzystywane do produkcji konstrukcji krytycznych podlegających wpływom dynamicznym.

Jednak stale miękkie są o około 12% droższe od stali gotowanych, co zmusza nas do ograniczenia ich stosowania i przejścia, gdy jest to korzystne ze względów technicznych i ekonomicznych, na wytwarzanie konstrukcji ze stali półmiękkiej.

Stal półcicha ma jakość pośrednią pomiędzy wrzącą a spokojną. Odtlenia się go mniejszą ilością krzemu - 0,05 - 0,15% (rzadko aluminium). Z główki wlewka odcina się mniejszą część, stanowiącą około 8% masy wlewka. Pod względem kosztów stale półciche zajmują również pozycję pośrednią. Stale niskostopowe dostarczane są głównie w spokojnej (rzadko półcichej) modyfikacji.

1.2.2. Ocena stali. Główną normą regulującą właściwości stali do budowy konstrukcji metalowych jest GOST 27772 - 88. Według GOST wyroby walcowane kształtowe wykonuje się ze stali 1 S235, S245, S255, S275, S285, S345, S345K, S375, dla wyrobów walcowanych arkuszowych i uniwersalnych oraz profili giętych ze stali S390, S390K, S440, S590 , S590K są również używane. Stale C345, C375, C390 i C440 mogą być dostarczane z wyższą zawartością miedzi (w celu zwiększenia odporności na korozję), a do oznaczenia stali dodawana jest litera „D”.

Skład chemiczny stali i właściwości mechaniczne przedstawiono w tabeli. 1.2 i 1.3.

Wyroby walcowane mogą być dostarczane zarówno w stanie walcowanym na gorąco, jak i po obróbce cieplnej. O wyborze składu chemicznego i rodzaju obróbki cieplnej decyduje roślina. Najważniejsze jest zapewnienie wymaganych właściwości. Zatem blachy walcowane C345 można wykonać ze stali o składzie chemicznym C245 z ulepszaniem cieplnym. W tym przypadku do oznaczenia stali dodawana jest litera T, na przykład C345T.

W zależności od temperatury pracy konstrukcji i stopnia zagrożenia kruchym pękaniem badania udarności stali C345 i C375 przeprowadza się w różnych temperaturach, dlatego dostarczane są w czterech kategoriach, a do oznaczenia stali dodawany jest numer kategorii na przykład C345-1; S345-2.

Standaryzowane charakterystyki dla każdej kategorii podano w tabeli. 1.4.

Wypożyczenia dostarczane są partiami. Partia składa się z wyrobów walcowanych o jednej wielkości, jednej kadzi do topienia i jednego trybu obróbki cieplnej. Podczas sprawdzania jakości metalu z partii wybierane są losowo dwie próbki.

Z każdej próbki przygotowuje się jedną próbkę do badań rozciągania i zginania oraz dwie próbki do określenia udarności w każdej temperaturze. Jeśli wyniki testu nie spełniają wymagań GOST, wykonaj je

drugie badanie na podwójnej liczbie próbek. Jeżeli powtarzane badania wykażą niezadowalające wyniki, partia zostaje odrzucona.

Spawalność stali ocenia się w procentach równoważnika węgla:

gdzie C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P - ułamek masowy węgla, manganu, krzemu, chromu, niklu, miedzi, wanadu i fosforu, %.

Jeśli z,<0,4%, то сварка стали не вызывает затруднений, при 0,4 %< С,< 0,55 % сварка возможна, но требует принятия специальных мер по предотвращению возник­новения трещины. При С э >Przy 0,55% ryzyko pęknięć dramatycznie wzrasta.

Aby sprawdzić ciągłość metalu i zapobiec rozwarstwieniom, w niezbędnych przypadkach na życzenie klienta przeprowadza się badania ultradźwiękowe.

Charakterystyczną cechą GOST 27772 - 88 jest zastosowanie metod kontroli statystycznej dla niektórych stali (S275, S285, S375), co gwarantuje zapewnienie standardowych wartości granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie.

Metalowe konstrukcje budowlane są również wykonane ze stali dostarczanych zgodnie z GOST 380 - 88 „Stal węglowa zwykłej jakości”, GOST 19281 -73 „Stal niskostopowa profilowana i kształtowa”, GOST 19282 - 73 „Niskostopowa blacha gruba i szerokopasmowa stal uniwersalna” i inne normy.

Nie ma zasadniczych różnic pomiędzy właściwościami stali, które mają ten sam skład chemiczny, ale są dostarczane według różnych norm. Różnica polega na metodach kontroli i oznaczeniach. Zatem zgodnie z GOST 380 - 88 przy zmianach w oznaczeniu gatunku stali wskazywana jest grupa dostaw, metoda odtleniania i kategoria.

W przypadku dostawy w grupie A roślina gwarantuje właściwości mechaniczne, w grupie B - skład chemiczny, w grupie C - właściwości mechaniczne i skład chemiczny.

Stopień odtlenienia jest oznaczony literami KP (wrzenie), SP (spokojny) i PS (półcichy).

Kategoria stali wskazuje rodzaj badań udarności: kategoria 2 – nie przeprowadza się badań udarności, 3 – przeprowadza się w temperaturze +20°C, 4 – w temperaturze -20°C, 5 – w temperaturze temperatura -20°C i po starzeniu mechanicznym, 6 - po starzeniu mechanicznym.

W budownictwie stosuje się głównie gatunki stali VstZkp2, VstZpsb i VstZsp5, a także stal o wysokiej zawartości manganu VstZGps5.

Według GOST 19281-73 i GOST 19282 - 73 oznaczenie gatunku stali wskazuje zawartość głównych pierwiastków. Na przykład skład chemiczny stali 09G2S rozszyfrowuje się w następujący sposób: 09 - zawartość węgla w setnych procentach, G2 - mangan w ilości od 1 do 2%, C - krzem do 1 %.

Na końcu gatunku stali wskazana jest kategoria, tj. rodzaj próby udarowej. Dla stali niskostopowych ustalono 15 kategorii, badania przeprowadza się w temperaturach do -70°C. Stale dostarczane według różnych norm są wymienne (patrz tabela 1.3).

Właściwości stali zależą od składu chemicznego surowca, metody wytapiania i objętości jednostek topiących, siły ściskającej i temperatury podczas walcowania, warunków chłodzenia gotowego produktu itp.

Przy tak różnorodnych czynnikach wpływających na jakość stali jest całkiem naturalne, że wskaźniki wytrzymałości i innych właściwości mają pewien rozrzut i można je uznać za zmienne losowe. Ideę zmienności cech dają histogramy rozkładu statystycznego, pokazujące względną proporcję (częstotliwość) określonej wartości charakterystycznej.

1.2.4.Stal o wysokiej wytrzymałości(29 kN/cm2< <40 кН/см 2). Стали повышенной прочности (С345 - С390) получают либо введением при выплавке стали легирующих
dodatki, głównie mangan i krzem, rzadziej nikiel i chrom, lub środki wzmacniające cieplnie
stal niskowęglowa (S345T).

W tym przypadku ciągliwość stali nieznacznie maleje, a długość plateau plastyczności zmniejsza się do 1 -1,5%.

Stale o wysokiej wytrzymałości są nieco słabiej spawalne (szczególnie stale o dużej zawartości krzemu) i czasami wymagają stosowania specjalnych środków technologicznych, aby zapobiec powstawaniu pęknięć na gorąco.

Pod względem odporności na korozję większość stali w tej grupie dorównuje stalom niskowęglowym.

Stale o wyższej zawartości miedzi (S345D, S375D, S390D) charakteryzują się wyższą odpornością na korozję.

Drobnoziarnista struktura stali niskostopowych zapewnia znacznie wyższą odporność na kruche pękanie.

Wysoka wartość udarności utrzymuje się w temperaturach -40°C i niższych, co pozwala na zastosowanie tych stali na konstrukcje eksploatowane w rejonach północnych. Ze względu na wyższe właściwości wytrzymałościowe, zastosowanie stali o wysokiej wytrzymałości prowadzi do oszczędności metalu nawet o 20-25%.

1.2.5.Stal o wysokiej wytrzymałości(>40 kN/cm2). Walcowana stal o wysokiej wytrzymałości
(C440 -C590) zwykle otrzymuje się przez stapianie i obróbkę cieplną.

Do tworzenia stopów stosuje się pierwiastki tworzące azotki, które sprzyjają tworzeniu drobnoziarnistej struktury.

Stale o wysokiej wytrzymałości mogą nie mieć plateau plastyczności (przy o > 50 kN/cm2), a ich plastyczność (wydłużenie względne) jest obniżona do 14% i poniżej.

Współczynnik wzrasta do 0,8 - 0,9, co nie pozwala na uwzględnienie odkształceń plastycznych przy obliczaniu konstrukcji wykonanych z tych stali.

Dobór składu chemicznego i reżimu obróbki cieplnej może znacznie zwiększyć odporność na kruche pękanie i zapewnić wysoką udarność w temperaturach do -70°C. Pewne trudności pojawiają się przy wytwarzaniu konstrukcji. Wysoka wytrzymałość i niska plastyczność wymagają mocniejszego sprzętu do cięcia, prostowania, wiercenia i innych operacji.

Podczas spawania stali ulepszanych cieplnie, na skutek nierównomiernego nagrzewania i szybkiego chłodzenia, w różnych strefach złącza spawanego zachodzą różne przemiany strukturalne. W niektórych obszarach tworzą się struktury hartownicze, które mają zwiększoną wytrzymałość i kruchość (warstwy twarde), w innych metal poddawany jest wysokiemu odpuszczaniu i ma zmniejszoną wytrzymałość oraz dużą plastyczność (warstwy miękkie).

Zmiękczenie stali w strefie wpływu ciepła może sięgać 5–30%, co należy uwzględnić przy projektowaniu konstrukcji spawanych ze stali ulepszanych cieplnie.

Wprowadzenie do składu stali niektórych pierwiastków węglikotwórczych (molibdenu, wanadu) zmniejsza efekt zmiękczania.

Zastosowanie stali o wysokiej wytrzymałości pozwala na oszczędność metalu aż do 25-30% w porównaniu do konstrukcji wykonanych ze stali niskowęglowych i jest szczególnie wskazane w konstrukcjach o dużej rozpiętości i mocno obciążonych.

1.2.6 Stale odporne na warunki atmosferyczne. Aby zwiększyć odporność metali na korozję
konstrukcje konstrukcyjne, stale niskostopowe zawierające niewielką ilość
ilość (ułamki procenta) pierwiastków takich jak chrom, nikiel i miedź.

W konstrukcjach narażonych na działanie czynników atmosferycznych bardzo skuteczne są stale z dodatkiem fosforu (np. stal C345K). Na powierzchni takich stali tworzy się cienka warstwa tlenku, która ma wystarczającą wytrzymałość i chroni metal przed rozwojem korozji. Jednak spawalność stali w obecności fosforu pogarsza się. Ponadto w walcowanym metalu o dużych grubościach metal ma obniżoną odporność na zimno, dlatego przy grubościach nie większych niż 10 mm zaleca się stosowanie stali S345K.

W konstrukcjach łączących funkcje nośne i zamykające (na przykład pokrycia membranowe) szeroko stosuje się cienkie blachy walcowane. Aby zwiększyć trwałość takich konstrukcji, zaleca się stosowanie stali nierdzewnej chromowanej w gatunku OX18T1F2, która nie zawiera niklu. Właściwości mechaniczne stali ОХ18Т1Ф2:

50 kN/cm 2 , = 36 kN/cm 2 , >33 %. Przy dużych grubościach wyroby walcowane ze stali chromowych charakteryzują się zwiększoną kruchością, jednakże właściwości wyrobów walcowanych cienkowarstwowych (szczególnie o grubości do 2 mm) pozwalają na ich stosowanie w konstrukcjach w temperaturach obliczeniowych do -40°C.

1.2.7. Dobór stali do budowy konstrukcji metalowych. Wybór stali dokonywany jest na podstawie wariantów projektowych oraz analizy techniczno-ekonomicznej z uwzględnieniem zaleceń norm. Aby uprościć zamawianie metalu, przy wyborze stali należy dążyć do większej unifikacji projektów, zmniejszając liczbę stali i profili. Wybór stali zależy od następujących parametrów, które wpływają na właściwości użytkowe materiału:

temperatura otoczenia, w którym konstrukcja jest instalowana i eksploatowana. Współczynnik ten uwzględnia zwiększone ryzyko kruchego pękania w niskich temperaturach;

charakter obciążenia, który określa charakterystykę materiału i konstrukcji pod obciążeniem dynamicznym, wibracyjnym i zmiennym;

rodzaj stanu naprężenia (jednoosiowe ściskanie lub rozciąganie, płaski lub objętościowy stan naprężenia) i poziom powstających naprężeń (elementy mocno lub lekko obciążone);

sposób łączenia elementów, określający poziom naprężeń własnych, stopień koncentracji naprężeń oraz właściwości materiału w strefie połączenia;

grubość wyrobów walcowanych stosowanych w elementach. Współczynnik ten uwzględnia zmianę właściwości stali wraz ze wzrostem grubości.

W zależności od warunków pracy materiału wszystkie typy konstrukcji dzielą się na cztery grupy.

DO pierwsza grupa Należą do nich konstrukcje spawane pracujące w szczególnie trudnych warunkach lub bezpośrednio narażone na obciążenia dynamiczne, drgania czy ruchome (np. belki podsuwnicowe, belki pomostów roboczych czy elementy wiaduktów przenoszące bezpośrednio obciążenie od taboru kolejowego, wstawki kratownicowe itp.). Stan naprężenia takich konstrukcji charakteryzuje się wysokim poziomem i dużą częstotliwością obciążeń.

Konstrukcje pierwszej grupy pracują w najtrudniejszych warunkach, które sprzyjają możliwości ich kruchego lub zmęczeniowego zniszczenia, dlatego też właściwościom stali na te konstrukcje stawiane są najwyższe wymagania.

Współ. druga grupa do konstrukcji spawanych pracujących pod obciążeniem statycznym pod wpływem jednoosiowego i jednoznacznego dwuosiowego pola naprężeń rozciągających (na przykład kratownice, poprzeczki ram, belki stropowe i dachowe oraz inne elementy rozciągające, rozciągająco-zginające i zginające), a także konstrukcje o pierwsza grupa w przypadku braku połączeń spawanych.

Cechą wspólną konstrukcji z tej grupy jest zwiększone ryzyko kruchego pękania, związane z obecnością pola naprężeń rozciągających. Prawdopodobieństwo zniszczenia zmęczeniowego jest tu mniejsze niż w przypadku konstrukcji z pierwszej grupy.

DO trzecia grupa Należą do nich konstrukcje spawane działające pod dominującym wpływem naprężeń ściskających (na przykład kolumny, stojaki, podpory sprzętu i inne elementy ściskane i ściskane), a także konstrukcje drugiej grupy przy braku połączeń spawanych.

DO czwarta grupa obejmują konstrukcje i elementy pomocnicze (stężenia, elementy szachulcowe, schody, ogrodzenia itp.), a także konstrukcje trzeciej grupy w przypadku braku połączeń spawanych.

Jeśli w przypadku konstrukcji trzeciej i czwartej grupy wystarczy ograniczyć się do wymagań dotyczących wytrzymałości pod obciążeniem statycznym, to w przypadku konstrukcji pierwszej i drugiej grupy ważna jest ocena odporności stali na wpływy dynamiczne i kruche pękanie.

W materiałach na konstrukcje spawane należy ocenić spawalność. Wymagania dla elementów konstrukcyjnych, które nie mają połączeń spawanych, można zmniejszyć, ponieważ brak pól naprężeń spawalniczych, mniejsza koncentracja naprężeń i inne czynniki poprawiają ich właściwości użytkowe.

W obrębie każdej grupy konstrukcji, w zależności od temperatury pracy, stale podlegają wymaganiom dotyczącym udarności w różnych temperaturach.

Normy zawierają listę stali w zależności od grupy konstrukcji i regionu klimatycznego budowy.

Ostatecznego wyboru stali w ramach każdej grupy należy dokonać na podstawie porównania wskaźników technicznych i ekonomicznych (zużycia stali i kosztu konstrukcji), a także biorąc pod uwagę kolejność metalu i możliwości technologiczne producenta. W konstrukcjach zespolonych (na przykład belkach zespolonych, kratownicach itp.) ekonomicznie uzasadnione jest zastosowanie dwóch stali: o wyższej wytrzymałości dla elementów silnie obciążonych (kratownice, belki) i niższej wytrzymałości dla elementów lekko obciążonych (kraty kratowe, ściany belek ).

1.2.8. Stopy aluminium. Aluminium ma znacząco odmienne właściwości od stali. Jego gęstość = 2,7 t/m 3, tj. prawie 3 razy mniejsza niż gęstość stali. Moduł sprężystości wzdłużnej aluminium E=71 000 MPa, moduł ścinania G= 27 000 MPa, czyli około 3 razy mniej niż moduł sprężystości wzdłużnej i moduł sprężystości na ścinanie stali.

Aluminium nie ma plateau plastyczności. Prosta odkształcenia sprężystego przekształca się bezpośrednio w krzywą odkształcenia sprężystego (rys. 1.7). Aluminium jest bardzo plastyczne: wydłużenie przy zerwaniu sięga 40 - 50%, ale jego wytrzymałość jest bardzo mała: = 6...7 kN/cm 2 i granica plastyczności = 2...3 kN/cm 2. Czyste aluminium szybko pokrywa się trwałą warstwą tlenku, która zapobiega dalszemu rozwojowi korozji.

Ze względu na bardzo niską wytrzymałość, technicznie czyste aluminium jest rzadko stosowane w konstrukcjach budowlanych. Znaczący wzrost wytrzymałości aluminium uzyskuje się poprzez dodawanie do niego magnezu, manganu, miedzi i krzemu. cynk i kilka innych pierwiastków.

Wytrzymałość na rozciąganie aluminium stopowego (stopów aluminium), w zależności od składu dodatków stopowych, jest 2-5 razy większa niż w przypadku aluminium czystego w handlu; jednakże wydłużenie względne jest odpowiednio 2 - 3 razy mniejsze. Wraz ze wzrostem temperatury wytrzymałość aluminium maleje i w temperaturach powyżej 300°C jest bliska zeru (patrz rys. 1.7).

Cechą wielu wieloskładnikowych stopów A1 – Mg – Si, Al – Cu – Mg, Al – Mg – Zn jest ich zdolność do dalszego zwiększania wytrzymałości w procesie starzenia po obróbce cieplnej; takie stopy nazywane są utwardzalnymi termicznie.

Wytrzymałość na rozciąganie niektórych stopów o dużej wytrzymałości (układ Al – Mg – Zn) po obróbce cieplnej i sztucznym starzeniu przekracza 40 kN/cm2, natomiast wydłużenie względne wynosi jedynie 5-10%. Obróbka cieplna stopów dwuskładnikowych (Al-Mg, Al-Mn) nie prowadzi do hartowania, stopy takie nazywane są termicznie nieutwardzającymi się.

Zwiększenie nominalnej granicy plastyczności wyrobów z tych stopów o 1,5 - 2 razy można osiągnąć poprzez odkształcenie na zimno (hartowanie na zimno), przy jednoczesnym znacznym zmniejszeniu wydłużenia względnego. Należy zauważyć, że wskaźniki wszystkich podstawowych właściwości fizycznych stopów, niezależnie od składu pierwiastków stopowych i stanu, praktycznie nie różnią się od wskaźników dla czystego aluminium.

Odporność korozyjna stopów zależy od składu dodatków stopowych, stanu dostawy i stopnia agresywności środowiska zewnętrznego.

W wyspecjalizowanych fabrykach powstają półprodukty ze stopów aluminium: blachy i taśmy – poprzez walcowanie na walcarkach wielowalcowych; rury i profile - metodą wytłaczania na poziomych prasach hydraulicznych, co pozwala na uzyskanie profili o szerokiej gamie kształtów przekrojów, w tym również z zamkniętymi wnękami.

Na półproduktach wysyłanych z fabryki wskazany jest gatunek stopu i stan dostawy: M - miękki (wyżarzany); N - pracowity; H2 - półutwardzony; T - utwardzany i naturalnie starzony przez 3 - 6 dni w temperaturze pokojowej; T1 - utwardzany i sztucznie starzony przez kilka godzin w podwyższonych temperaturach; T4 - nie całkowicie utwardzony i naturalnie postarzony; T5 - nie całkowicie utwardzony i sztucznie starzony. Półprodukty dostarczane bez obróbki nie mają dodatkowego oznaczenia.

Spośród dużej liczby gatunków aluminium do stosowania w budownictwie zalecane są:

Stopy nieutwardzalne termicznie: AD1 i AMtsM; AMg2M i AMg2MN2 (arkusze); AMg2M (rury);

Stopy utwardzalne termicznie: AD31T1; AD31T4 i AD31T5 (profile);

1915 i 1915T; 1925 i 1925T; 1935, 1935T, AD31T (profile i rury).

Wszystkie powyższe stopy, z wyjątkiem stopu 1925T, który jest stosowany wyłącznie do konstrukcji nitowanych, dobrze się spawają. Do części odlewanych stosuje się stop odlewniczy klasy AL8.

Konstrukcje aluminiowe, ze względu na niewielką masę, odporność na korozję, odporność na zimno, antymagnetyczność, brak iskrzenia, trwałość i dobry wygląd, mają szerokie perspektywy zastosowania w wielu dziedzinach budownictwa. Jednak ze względu na wysoki koszt zastosowanie stopów aluminium w konstrukcjach budowlanych jest ograniczone.

Wybierając produkty metalowe – podgrzewane wieszaki i poręcze na ręczniki, naczynia i płoty, kraty czy poręcze – wybieramy przede wszystkim materiał. Tradycyjnie za konkurencję uważa się stal nierdzewną, aluminium i zwykłą stal czarną (węglową). Chociaż mają wiele podobnych cech, to jednak znacznie się od siebie różnią. Warto je porównać i dowiedzieć się, co jest lepsze: aluminium lub Stal nierdzewna(stal czarna ze względu na niską odporność na korozję nie będzie brana pod uwagę).

Aluminium: charakterystyka, zalety, wady

Jeden z najlżejszych metali powszechnie stosowanych w przemyśle. Bardzo dobrze przewodzi ciepło i nie ulega korozji tlenowej. Aluminium produkowane jest w kilkudziesięciu rodzajach: każdy z własnymi dodatkami zwiększającymi wytrzymałość, odporność na utlenianie i plastyczność. Jednak z wyjątkiem bardzo drogiego aluminium lotniczego, wszystkie mają jedną wadę: nadmierną miękkość. Części wykonane z tego metalu łatwo ulegają odkształceniom. Dlatego nie można stosować aluminium tam, gdzie podczas pracy produkt jest narażony na działanie wysokiego ciśnienia (np. uderzenie wodne w instalacjach wodociągowych).

Odporność na korozję aluminium nieco zawyżone. Tak, metal nie „gnije”. Ale tylko ze względu na ochronną warstwę tlenku, która tworzy się na produkcie w powietrzu w ciągu kilku godzin.

Stal nierdzewna

Stop nie ma praktycznie żadnych wad - poza wysoką ceną. Nie boi się korozji, nie teoretycznie jak aluminium, ale praktycznie: nie pojawia się na nim film tlenkowy, co oznacza, że ​​z biegiem czasu „ Stal nierdzewna„nie blaknie.

Nieco cięższa od aluminium stal nierdzewna jest bardzo odporna na uderzenia, wysokie ciśnienie i ścieranie (szczególnie gatunki zawierające mangan). Jego przenikanie ciepła jest gorsze niż aluminium: ale dzięki temu metal nie „poci się” i jest na nim mniej kondensacji.

Na podstawie wyników porównania staje się jasne, że do wykonywania zadań wymagających małej masy, wytrzymałości i niezawodności metalu, stal nierdzewna jest lepsza od aluminium.

Obecnie aluminium jest wykorzystywane w prawie wszystkich gałęziach przemysłu, od produkcji przyborów kuchennych po tworzenie kadłubów statków kosmicznych. Do niektórych procesów produkcyjnych odpowiednie są tylko określone gatunki aluminium, które mają określone właściwości fizyczne i chemiczne.

Główne właściwości metalu to wysoka przewodność cieplna, ciągliwość i ciągliwość, odporność na korozję, niska waga i niska rezystancja omowa. Zależą one bezpośrednio od zawartości procentowej zanieczyszczeń w jego składzie, a także od technologii produkcji lub wzbogacania. Zgodnie z tym wyróżnia się główne gatunki aluminium.

Rodzaje aluminium

Wszystkie gatunki metali są opisane i ujęte w jednolitym systemie uznanych norm krajowych i międzynarodowych: europejskiej EN, amerykańskiej ASTM i międzynarodowej ISO. W naszym kraju gatunki aluminium są określone przez GOST 11069 i 4784. Wszystkie dokumenty są rozpatrywane osobno. Jednocześnie sam metal dzieli się na gatunki, a stopy nie mają specjalnie określonych znaków.

Zgodnie z normami krajowymi i międzynarodowymi należy wyróżnić dwa typy mikrostruktury aluminium niestopowego:

• wysoka czystość o zawartości procentowej przekraczającej 99,95%;
• czystość techniczna, zawierająca około 1% zanieczyszczeń i dodatków.

Za zanieczyszczenia najczęściej uważa się związki żelaza i krzemu. Międzynarodowa norma ISO ma osobną serię dla aluminium i jego stopów.

Gatunki aluminium

Rodzaj techniczny materiału dzieli się na określone gatunki, które są przypisane do odpowiednich norm, na przykład AD0 zgodnie z GOST 4784-97. Jednocześnie klasyfikacja obejmuje również metal o wysokiej częstotliwości, aby nie powodować zamieszania. Ta specyfikacja zawiera następujące gatunki:

1. Podstawowy (A5, A95, A7E).
2. Techniczne (AD1, AD000, ADS).
3. Odkształcalny (AMg2, D1).
4. Odlewnia (VAL10M, AK12pch).
5. Do odtleniania stali (AV86, AV97F).

Ponadto istnieją również kategorie stopów - związków aluminium, które służą do tworzenia stopów ze złota, srebra, platyny i innych metali szlachetnych.

Pierwotne aluminium

Typowym przykładem tej grupy jest aluminium pierwotne (gatunek A5). Otrzymuje się go poprzez wzbogacanie tlenku glinu. Metal nie występuje w przyrodzie w czystej postaci ze względu na jego wysoką aktywność chemiczną. Łącząc się z innymi pierwiastkami, tworzy boksyt, nefelin i alunit. Następnie z tych rud otrzymuje się tlenek glinu, z którego za pomocą skomplikowanych procesów chemicznych i fizycznych otrzymuje się czyste aluminium.

GOST 11069 określa wymagania dla gatunków aluminium pierwotnego, które należy oznaczyć poprzez nałożenie pionowych i poziomych pasków niezmywalną farbą o różnych kolorach. Materiał ten znalazł szerokie zastosowanie w zaawansowanych gałęziach przemysłu, głównie tam, gdzie od surowców wymagane są wysokie parametry techniczne.

Aluminium techniczne

Aluminium techniczne jest materiałem o zawartości zanieczyszczeń obcych poniżej 1%. Bardzo często nazywany jest także niedomieszkowanym. Gatunki techniczne aluminium według GOST 4784-97 charakteryzują się bardzo niską wytrzymałością, ale wysoką odpornością na korozję. Ze względu na brak cząstek stopowych w kompozycji, na powierzchni metalu szybko tworzy się ochronna warstwa tlenku, która jest stabilna.

Gatunki aluminium technicznego wyróżniają się dobrą przewodnością cieplną i elektryczną. Ich sieć molekularna nie zawiera praktycznie żadnych zanieczyszczeń rozpraszających przepływ elektronów. Dzięki tym właściwościom materiał jest aktywnie wykorzystywany w budowie instrumentów, przy produkcji urządzeń grzewczych i wymiany ciepła oraz elementów oświetleniowych.

Kute aluminium

Odkształcalne aluminium to materiał poddawany obróbce ciśnieniem na gorąco i na zimno: walcowaniu, prasowaniu, ciągnieniu i innym rodzajom. W wyniku odkształceń plastycznych otrzymuje się z niego półprodukty o różnych przekrojach podłużnych: pręt aluminiowy, blachę, taśmę, płytę, profile i inne.

Główne gatunki materiału odkształcalnego stosowane w produkcji krajowej podano w dokumentach regulacyjnych: GOST 4784, OCT1 92014-90, OCT1 90048 i OCT1 90026. Cechą charakterystyczną surowców odkształcalnych jest solidna struktura roztworu o dużej zawartości eutektyka – faza ciekła, będąca w równowadze z dwoma lub większą liczbą stanów stałych materii.

Zakres zastosowań aluminium odkształcalnego, podobnie jak w przypadku pręta aluminiowego, jest dość szeroki. Znajduje zastosowanie zarówno w dziedzinach wymagających wysokich właściwości technicznych materiałów – w budowie statków i samolotów, jak i na budowach jako stop do spawania.

Odlew aluminiowy

Do produkcji wyrobów kształtowych wykorzystywane są gatunki odlewnicze aluminium. Ich główną cechą jest połączenie dużej wytrzymałości właściwej i małej gęstości, co umożliwia odlewanie wyrobów o skomplikowanych kształtach bez pękania.

Ze względu na przeznaczenie gatunki odlewnicze dzieli się umownie na grupy:

1. Materiały wysoce hermetyczne (AL2, AL9, AL4M).
2. Materiały o dużej wytrzymałości i odporności cieplnej (AL 19, AL5, AL33).
3. Substancje o wysokiej odporności antykorozyjnej.

Bardzo często właściwości użytkowe wyrobów z odlewanego aluminium zwiększają się poprzez różnego rodzaju obróbkę cieplną.

Aluminium do odtleniania

Na jakość wytwarzanych produktów wpływają także właściwości fizyczne aluminium. A zastosowanie materiałów niskiej jakości nie ogranicza się do tworzenia półproduktów. Bardzo często stosuje się go do odtleniania stali – usunięcia tlenu z roztopionego żelaza, które jest w niej rozpuszczone, a tym samym polepszenia właściwości mechanicznych metalu. Do przeprowadzenia tego procesu najczęściej wykorzystuje się marki AB86 i AB97F.