Цветные металлы и сплавы

В качестве конструкционных материалов получили наибольшее распространение сплавы на основе легких металлов с плотностью до 4500 кг/м³ (алюминий, магний, бериллий, титан), а также медные сплавы.

Алюминий и сплавы на его основе

Общая характеристика алюминия

Алюминий имеет температуру плавления 660^оС, кристаллизуется с образованием гранецентрированной кристаллической решетки и при нагревании не испытывает полиморфных превращений. Алюминий обладает малой плотностью (2699 кг/м³) и характеризуется высокой химической активностью, но образование на поверхности плотной пленки Al₂O₃ защищает металл от коррозии.

В зависимости от содержания примесей первичный алюминий подразделяют на три класса: особой чистоты А999 (99,999% Al, остальное – примеси); высокой чистоты А995, А99, А97, А95 (примесей, соответственно, 0,005, 0,01; 0,03, 0,05 %) и технической чистоты А85, А8, А7, А6, А5, А0 (примесей, соответственно, 0,15, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1 %). Технический алюминий, выпускаемый в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки и др.), маркируют АД0 и АД1.

Механические свойства:

- отожженного алюминия высокой чистоты - s_в = 50 МПа, δ = 50%;

- отожженного технического алюминия - s = 80 МПа; d = 35%.

Увеличение содержания примесей и пластическая деформация повышают прочность и твердость алюминия.

Алюминий хорошо обрабатывается давлением, сваривается газовой и контактной сваркой, но плохо обрабатывается резанием. Ввиду низкой прочности алюминий применяют для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется малый вес, свариваемость, пластичность. Из алюминия изготавливают рамы, двери, трубопроводы, цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов, посуду и др. Высокая пластичность позволяет производить из алюминия прокатку до малых толщин и получать алюминиевую фольгу для упаковки конфет.

Благодаря высокой теплопроводности его используют для различных теплообменников в промышленных и бытовых холодильниках. Следует также отметить высокую отражательную способность алюминия, чем объясняется его применение в прожекторах и рефлекторах.

Алюминий используется в электротехнической промышленности для изготовления кабелей и проводов. Электропроводность алюминия составляет 65% от электропроводности меди, но провод из алюминия равной электропроводности легче медного.