Руководство по спецификациям и классификациям алюминия

Алюминий, легкий, но прочный металл, происходит из бокситовой руды в результате сложного двухэтапного процесса переработки:

Путь начинается с преобразования боксита в глинозем (Al₂O₃) с использованием гидроксида натрия при высоком давлении и температуре. Последующая фильтрация, осаждение и прокаливание дают глинозем высокой чистоты.

Глинозем подвергается электролизу в расплавленном криолите (Na₃AlF₆), разлагаясь на алюминий и кислород. Расплавленный алюминий собирается на дне электролитической ячейки для периодического извлечения.

Годовой мировой спрос на алюминий достигает примерно 29 миллионов метрических тонн, из которых 22 миллиона приходится на первичное производство и 7 миллионов - на переработку. Примечательно, что переработанный алюминий требует всего 5% энергии, необходимой для первичного производства (14 000 кВтч на тонну), сохраняя при этом идентичные стандарты качества.

Характеризующийся мягкостью, пластичностью, коррозионной стойкостью и отличной проводимостью, чистый алюминий хорошо подходит для производства фольги и кабелей. Однако его низкая прочность требует легирования для требовательных применений.

Включая различные элементы, алюминиевые сплавы достигают превосходного соотношения прочности к весу, превышающего сталь. Эти настраиваемые материалы доминируют в аэрокосмической, автомобильной, строительной и упаковочной промышленности.

• Медь (Cu): Повышает прочность в сплавах серии 2XXX
• Цинк (Zn): Создает сверхпрочные сплавы серии 7XXX в сочетании с магнием
• Магний (Mg): Улучшает коррозионную стойкость в серии 5XXX
• Кремний (Si): Оптимизирует литейные свойства в серии 4XXX
• Марганец (Mn): Упрочняет сплавы серии 3XXX
• Литий (Li): Снижает плотность в аэрокосмических сплавах серии 8XXX

Первая цифра указывает на основные легирующие элементы (например, 1XXX для чистого алюминия). Последующие цифры указывают на модификации и уровни чистоты.

Аналогично деформируемым сплавам, но с дополнительными цифрами, обозначающими методы литья.

1. Легкий вес (1/3 плотности стали)
2. Высокая прочность (до 690 МПа)
3. Превосходная коррозионная стойкость
4. Улучшенные характеристики при низких температурах
5. Отличная тепло- и электропроводность
6. Полная перерабатываемость без потери качества

Основные термические процессы включают:

• Гомогенизирующий отжиг
• Закалка
• Старение

Обозначения состояния (F, O, T, W, H) указывают на конкретные состояния обработки.

Сплавы серий 3XXX, 4XXX и 5XXX достигают прочности за счет холодной обработки, а не термической обработки.

Европейские стандарты EN теперь заменяют британский BS1470, сохраняя химические спецификации, улучшая документацию механических свойств и допуски размеров.