Почему важна плотность алюминия

Алюминиевые плиты ценят за сочетание лёгкости и прочности. Этот металл и его сплавы позволяют создавать конструкции, которые выдерживают высокие нагрузки и не теряют качества даже в сложных условиях. Но у разных видов плит свои особенности: отличаются состав алюминиевых сплавов, поверхность, толщина, а главное — технологии производства и способ обработки.

В статье разберём свойства, виды, технологии производства алюминиевых плит, а также по каким стандартам и параметрам выпускается этот материал.
С полным перечнем марок и размеров можно ознакомиться в каталоге алюминиевых плит от МТК МАЗПРОМ.

Свойства алюминиевых плит

Алюминиевые плиты, которые в металлургии называют слябами, — это основа для дальнейшего производства проката. Их делают из алюминия и сплавов с добавками меди, магния, цинка или марганца. Такой состав задаёт будущим плитам ключевые свойства — от лёгкости и пластичности до прочности и стойкости к коррозии. Они обладают:

• лёгким весом — низкая плотность (2,7 г/см³) позволяет применять алюминий для снижения массы, увеличения грузоподъёмности изделий на производстве;
• прочностью:

• для конструкций с высокой нагрузкой используют материал серии 2***, 7***;
• для работы в агрессивных средах или морской воде — 5***;
• сляб марки В95 имеет особо высокую прочность (содержит медь, цинк, марганец, магний);

• пластичностью — легко поддаётся резке, сварке (например, сляб марки АМг6);
• коррозийной стойкостью — при взаимодействии с кислородом образуется защитная оксидная плёнка на поверхности изделия, защищающая от окисления, внешнего воздействия;
• электропроводностью — используют при создании корпусов электрического оборудования, распределительных щитов и других конструкций для экранирования, заземления;
• теплопроводностью — используют в производстве теплообменников, деталей охлаждающих систем.

Материал применяется в авиации, судостроении, строительстве, автомобилестроении, атомной энергетике, электронике, промышленном производстве оборудования и элементов конструкций.
Подробнее о характеристике материала читайте в статье «Алюминий: свойства, виды, применение, способы обработки».

Виды алюминиевых плит

Плиты изготавливаются из алюминия и алюминиевых сплавов, поверхность которых может быть матовой, шлифованной (рифлёной), зеркальной. Толщина металлопроката находится в диапазоне от 11 мм до 200 мм, ширина — 1200, 1500, 1800, 2000 мм, длина — до 9000 мм. Но часто производители делают плиты по размерам заказчиков.

Основные параметры и размеры

Плиты в зависимости от марки сплава и плакировки изготавливают следующих размеров, указанных в таблице.

Плиты подразделяют:

по способу изготовления:

• а) неплакированные — без дополнительного обозначения;
• б) плакированные:
  1. с технологической плакировкой — Б;
  2. с нормальной плакировкой — А;

по состоянию материала:

• а) без термической обработки — без дополнительного обозначения;
• б) отожжённые — М;
• в) четвертьнагартованные — Н1;
• г) полунагартованные — Н2;
• д) нагартованные — Н;
• е) закалённые и естественно состаренные — Т;
• ж) закалённые и искусственно состаренные — Т1;

по точности изготовления по толщине:

• а) нормальной точности — без дополнительного обозначения;
• б) повышенной точности — П.

Материал классифицируется по сплаву, типу поверхности, способу обработки, толщине:

• технические сплавы — используются в промышленности, например, серии 1***, 5***, 6***;
• строительные — для отделки строений (повышение прочности и устойчивости к скольжению);
• неплакированные — не подвергаются дополнительной антикоррозийной защите (плакировке), обозначаются маркой материала без технологических обозначений, например, АМг2-АМг6, АВ, Д1, Д16, Д19, Д20, ВАД1, АК4, АК4-1;
• плакированные — имеют тонко нанесённый дополнительный слой специального сплава для защиты от коррозий. С технологической плакировкой обозначают букву «Б» (1,5% от толщины), нормальной — букву «А» (2% от толщины), утолщённой — «У» (4–8% от толщины). Например, Д16А, Д16Б, Д16У, АМг6Б;
• без термической обработки (нагартованные) — получают путём холодной обработки давлением (нагартовки). Имеют пластичные, антикоррозийные свойства, становятся прочнее, твёрже. Обозначаются буквой «Н», например, А5Н, АД1Н, АМг2Н;
• отожжённые слябы — термически обработанный материал, который становится более пластичным после отжига. Обозначает букву «М», например, А5М, Д16БМ, Д16АМ, Д16УМ, В95АМ;
• закалённые, естественно состаренные — материал, прошедший термическую обработку, используют для изделий с высокой нагрузкой. Обозначают буквами «Т» и «Т1», например, Д16Т;
• толщина нормальной и повышенной точности — регламентирована ГОСТом 17232-2023, например, сляб серии Д16 нормальной плакировки — толщина 20 мм, ширина 1200 мм, длина 3000 мм, повышенной точности — обозначают «П», например, Д16АТ 20П.

ГОСТ и стандартизация алюминиевых плит

ГОСТ 17232—2023

Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

При разработке настоящего стандарта использованы ссылки на следующие нормативные документы:

• ГОСТ 11739.14 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения мышьяка
• ГОСТ 11739.15 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Метод определения натрия
• ГОСТ 11739.16 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения никеля
• ГОСТ 11739.17 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения олова
• ГОСТ 11739.18 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения свинца
• ГОСТ 11739.19 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения сурьмы
• ГОСТ 11739.20 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения титана
• ГОСТ 11739.21 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения хрома
• ГОСТ 11739.22 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения редкоземельных элементов и иттрия
• ГОСТ 11739.23 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения циркония
• ГОСТ 11739.24 — Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка
• ГОСТ 12697.1 — Алюминий. Методы определения ванадия
• ГОСТ 12697.2 — Алюминий. Методы определения магния
• ГОСТ 12697.3 — Алюминий. Методы определения марганца
• ГОСТ 12697.4 — Алюминий. Метод определения натрия
• ГОСТ 12697.5 — Алюминий. Метод определения хрома
• ГОСТ 12697.6 — Алюминий. Методы определения кремния
• ГОСТ 12697.7 — Алюминий. Методы определения железа
• ГОСТ 12697.8 — Алюминий. Методы определения меди
• ГОСТ 12697.9 — Алюминий. Методы определения цинка
• ГОСТ 12697.10 — Алюминий. Методы определения титана
• ГОСТ 12697.11 — Алюминий. Методы определения свинца
• ГОСТ 12697.12 — Алюминий. Методы определения мышьяка
• ГОСТ 14192 — Маркировка грузов
• ГОСТ 19300 — Средства измерений шероховатости поверхности профильным методом. Профилографы-профилометры контактные. Типы и основные параметры
• ГОСТ 21631—2023 — Листы из алюминия и алюминиевых сплавов
• ГОСТ 24047 — Полуфабрикаты из цветных металлов и их сплавов. Отбор проб для испытаний на растяжение
• ГОСТ 24231 — Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа

Плиты алюминиевые изготавливаются по ГОСТ 17232-2023, который введён в действие с 1 февраля 2024 года (он заменил ГОСТ 17232-99). Новый стандарт устанавливает требования к качеству и производству изделий: нормирует механические свойства, размеры, маркировку, методы испытаний, а также правила хранения алюминиевых плит и сплавов.

Производство алюминиевых плит

Производство происходит методом их горячей или холодной прокатки. Продукция проходит температурную обработку, закалку, отжиг, легирование, что необходимо для улучшения механических, физических качеств изделий (пластичности, ковкости, жёсткости, прочности).

Способы производства:

• литьё — расплавленный металл разливается по формам;

• прокатка — раскатывание алюминиевых слитков до необходимой толщины;

• экструзия — продавливание металла через фильеру для формирования необходимой формы.

Этапы производства:

1. Получение алюминиевого слитка методом электролиза — процесс, в котором через расплав солей пропускают электрический ток, чтобы получить чистый металл из оксида алюминия (глинозёма, выделенного из алюминиевой руды).
2. Горячая прокатка — для пластичности металла, приобретения нужных размеров.
3. Холодная прокатка — для повышения точности размера, улучшения структуры металла.
4. Термическая обработка — отжиг, закалка, искусственное старение, в соответствии с требованиями к прочности и другим характеристикам.
5. Конечный этап — проводят резку, шлифовку, анодирование (оксидирование) или полировку, в соответствии с целями использования.

Марки алюминиевых плит

Заготовки с разным составом легирующих элементов имеют различные свойства металла поэтому, согласно государственному стандарту, сплавы маркируются. Рассмотрим основные марки продукции.

Серия марок АМц

В сплав добавляется марганец для пластичности, устойчивости к коррозии. У материала повышается теплопроводность, свариваемость, что важно в строительстве, пищевом бизнесе, автомобилестроении.

Серия марок АМг

Серия марок АМг содержит магний, который повышает прочность сплава и его устойчивость к высоким температурам и воздействию морской среды. Материал отличается хорошей свариваемостью и надёжными эксплуатационными качествами, поэтому широко применяется в судостроении и авиации.

Серия марок АВ

В состав алюминия входят два элемента: магний, кремний. За счёт их добавления повышается устойчивость к коррозии, пластичность, свариваемость. Материал легко поддаётся закалке, состариванию.

Серия марок АК

Материал этой марки имеет наличие меди, магния, железа, никеля. Элементы повышают физическую и механическую характеристику металла, износоустойчивость, жаростойкость. Применяется в ракетостроительной, авиационной промышленности.

Серия марок Д, ВАД

Добавление меди и магния в алюминий, позволяет повысить прочность, температурный предел металла. Материал используют в авиации, автомобилестроении.

Серия марок 1915, 198

Металл этой марки алюминия имеет устойчивость к коррозии, деформациям. Применяется в судостроении, имеет в составе элементы магния, цинка.

Серия марок В95, К48-1, К48-2, Д16

В состав металла добавляются элементы магния, цинка, меди. Используют в промышленности, где важна экономия веса, прочность.

Подробнее о расшифровке марок читайте в статье «Маркировка алюминиевых сплавов».

От правильного выбора марки и технологии производства зависит надёжность будущих конструкций — будь то корпус корабля, элементы самолёта или промышленное оборудование. Именно поэтому так важно понимать различия между видами, их свойствами, стандартами.

В каталоге МТК МАЗПРОМ вы можете подобрать алюминиевые плиты под конкретные задачи, сравнить марки и размеры, а при необходимости — получить консультацию специалистов по подбору материала.

Часто задаваемые вопросы

Поделиться: