Конструкционные алюминиевые сплавы

Конструкционные алюминиевые сплавы с повышенной коррозионной стойкостью, а также композиционные материалы на основе алюминия, нашли широкое применение в строительстве скоростных морских и речных судов, а также экранопланов, судов на подводных крыльях и воздушной подушке. Алюминиевые сплавы обладают малой плотностью (2,5 — 3,0 г/см3) в сочетании с достаточно хорошими механическими свойствами и удовлетворительной устойчивостью к окислению. По своим прочностным характеристикам и по износостойкости они уступают сталям, некоторые из них также не обладают хорошей свариваемостью, но многие из них обладают характеристиками, превосходящими чистый алюминий. Особо выделяются алюминиевые сплавы с повышенной пластичностью, содержащие до 2,8% Mg и до 2,5% Mn — они обладают большей, чем чистый алюминий прочностью, легко поддаются вытяжке, близки по коррозионной стойкости к алюминию.

Дуралюмины — от французского слова dur — твердый, трудный и aluminium — твердый алюминий. Дуралюмины — сплавы на основе алюминия, содержащие: 1,4−13% Cu, 0,4−2,8% Mg, 0,2−1,0% Mn, иногда 0,5−6,0% Si, 5−7% Zn, 0,8−1,8% Fe, 0,02−0,35% Ti и др. Дуралюмины — наиболее прочные и наименее коррозионно-стойкие из алюминиевых сплавов. Склонны к межкристаллической коррозии. Для защиты листового дуралюминия от коррозии его поверхность плакируют чистым алюминием. Они не обладают хорошей свариваемостью, но благодаря своим остальным характеристикам применяются везде, где необходима прочность и легкость.

Магналии — названы так из-за большого содержания в них магния (Mg), сплавы на основе алюминия, содержащие: 5−13% Mg, 0,2−1,6% Mn, иногда 3,5−4,5% Zn, 1,75−2,25% Ni, до 0,15% Be, до 0,2% Ti, до 0,2% Zr и др.

Магналии отличаются высокой прочностью и устойчивостью к коррозии в пресной и даже морской воде. Магналии также хорошо устойчивы к воздействию азотной кислоты HNO3, разбавленной серной кислоты H2SO4, ортофосфорной кислоты H3PO4, а также в средах, содержащих SO2 .

Применяются как конструкционный материал в:

• Ш авиастроении;
• Ш судостроении;
• Ш для изготовления арматуры строительных сооружений;

При содержании Mg выше 6% магналии склонны к межкристаллической коррозии. Обладают более низкими литейными свойствами, чем силумины.

Силумины — сплавы на основе алюминия с большим содержанием кремния (Si). В состав силуминов входят: 3−26% Si, 1−4% Cu, 0,2−1,3% Mg, 0,2−0,9% Mn, иногда 2−4% Zn, 0,8−2% Ni, 0,1−0,4% Cr, 0,05−0,3% Ti и др. При своих относительно невысоких прочностных характеристиках силумины обладают наилучшими из всех алюминиевых сплавов литейными свойствами. Они наиболее часто используются там, где необходимо изготовить тонкостенные или сложные по форме детали. По коррозионной стойкости занимают промежуточное положение между дуралюминами и магналиями.

Благодаря применению новых полимерных и металлополимерных композиционных материалов, появилась возможность создания безнаборных или частично подкрепленных жесткостями корпусных конструкций из сэндвич-композиций с наружными слоями из стали или стеклопластика, обладающими высокой прочностью, и промежуточным слоем из полимеров или композиций низкой плотности.