27.11.2023

Utilizarea aluminiului în viața de zi cu zi. Aliaje de aluminiu și aplicațiile acestora


Aluminiul are o importanță enormă în industrie datorită ductilității crescute, nivelului ridicat de conductivitate termică și electrică și coroziunii scăzute, deoarece pelicula de Al2O3 formată la suprafață acționează ca un protector împotriva oxidării. Aluminiul produce produse laminate subțiri excelente, folii și profile de orice formă folosind presare și alte tipuri de procesare sub presiune. Este folosit pentru a crea diferite tipuri de fire utilizate în echipamentele electrice.
Aluminiul, ca și fierul, este foarte rar folosit în forma sa pură. Pentru a le oferi calitățile utile dorite, în producție se adaugă cantități mici (nu mai mult de 1%) din alte elemente, numite elemente de aliere. In acest fel se obtin aliaje de fier, aluminiu si alte metale.

Parametrii fizici ai aliajelor de aluminiu

Aliajele de aluminiu au o densitate care diferă ușor de densitatea metalului pur (2,7 g/cm3). Acesta variază de la 2,65 g/cm3 pentru aliajul AMg6 până la 2,85 g/cm3 pentru aliajul V95.
Procedura de aliere nu are aproape niciun efect asupra modulului elastic și modulului de forfecare. De exemplu, modulul de elasticitate al duraluminiului întărit D16T este aproape același cu modulul de elasticitate al metalului pur A5 (E = 7100 kgf/mm2). Cu toate acestea, datorită faptului că fluiditatea maximă a aliajelor este cu câteva unități mai mare decât fluiditatea maximă a aluminiului pur, aliajele de aluminiu pot fi deja folosite ca material structural cu diferite niveluri de încărcare (totul depinde de marca aliajului). și starea acesteia).
Datorită indicelui de densitate scăzut, valorile specifice ale rezistenței maxime, fluidității maxime și modulului elastic (parametrii corespunzători împărțiți la valoarea densității) pentru aliajele puternice de aluminiu pot fi comparate cu aceleași valori specifice pentru oțel și titan. aliaje. Acest lucru face posibil ca aliajele de aluminiu cu rezistență ridicată să concureze cu oțelul și titanul, dar numai până la temperaturi care nu depășesc 200 C.
Cele mai multe aliaje de aluminiu au conductivitate electrică și termică, rezistență la coroziune și sudabilitate mai slabe în comparație cu aluminiul pur.
Se știe că aliajele cu un grad mai mare de aliere se caracterizează printr-o conductivitate electrică și termică semnificativ mai scăzută. Acești indicatori depind direct de starea aliajului.
Cele mai bune proprietăți de coroziune ale aliajelor de aluminiu se observă la aliajele AMts, AMg, AD31, iar cele mai rele sunt observate la aliajele de înaltă rezistență D16, V95, AK. În plus, performanța la coroziune a aliajelor întărite la căldură depinde în mare măsură de regimul de călire și de îmbătrânire. De exemplu, aliajul D16 este cel mai des folosit într-o stare naturală de îmbătrânire. Cu toate acestea, la temperaturi peste 80°C, performanța sa la coroziune este redusă semnificativ și îmbătrânirea artificială este adesea folosită pentru utilizare la temperaturi mai ridicate.
Aliajele AMts și Amg se pretează bine la toate tipurile de sudare. În timpul procesului de sudare a oțelului prelucrat la rece, recoacerea se efectuează în zona cusăturii de sudură, din acest motiv rezistența cusăturii este egală cu rezistența materialului de bază în starea recoaptă.

Tipuri de aliaje de aluminiu

Astăzi producția de aliaje de aluminiu este foarte dezvoltată. Există două tipuri de aliaje de aluminiu:

  • deformabile, din care creează foi, țevi, profile, pachete, ștanțare
  • turnătorii din care se efectuează turnarea modelată.

Utilizarea pe scară largă a aliajelor de aluminiu se datorează proprietăților acestora. Astfel de aliaje sunt foarte populare în aviație, automobile, construcții navale și în alte domenii ale economiei naționale.
Aliajele care nu se întăresc Al - Mn (AMts) și Al - Mg (AMg) sunt materiale rezistente la coroziune din care sunt fabricate rezervoarele de gaz, rezervoarele de petrol și corpurile navelor.
Aliajele întăribile Al - Mg - Si (AB, AD31, AD33) sunt folosite pentru a crea pale și piese pentru cabinele elicopterelor și tamburele roților hidroavionului.
Un aliaj de aluminiu și cupru - duraluminiu sau duraluminiu. Aliajul cu siliciu se numește silumin. Un aliaj cu mangan - AMts are o rezistență crescută la coroziune. Elemente precum Ni, Ti, Cr, Fe din aliaj ajută la creșterea rezistenței la căldură a aliajelor, inhibă procesul de difuzie, iar prezența litiului și beriliului crește modulul elastic.
Aliajele de aluminiu rezistente la căldură ale sistemelor Al - Cu - Mn (D20, D21) și Al - Cu - Mg - Fe - Ni (AK - 4 - 1) sunt utilizate pentru a crea pistoane, chiulase, discuri, palete de compresor și alte piese care trebuie să funcționeze la temperaturi de până la 300°C. Rezistența la căldură poate fi obținută prin alierea Ni, Fe, Ti, (D20, D21, AK - 4 - 1).
Aliajele de aluminiu turnat sunt folosite pentru a crea piese turnate. Acestea sunt aliajele Al - Si (siliciu), Al - Cu (duralumin), Al - Mg (Amg). Dintre silumini, merită remarcate aliajele Al - Si (AL - 2), Al - Si - Mg (AL - 4, AL - 9, AL - 34), întărite prin tratament termic. Siluminii se pretează bine la turnare, precum și la tăiere și sudură pot fi, de asemenea, anodizate și chiar impregnate cu lacuri.
Aliaje turnate de înaltă rezistență și rezistente la căldură din Al - Cu - Mn (AL - 19), Al - Cu - Mn - Ni (AL - 33), Al - Si - Cu - Mg (AL - 3, AL - 5). ) sisteme. Cele care au suferit un proces de aliere cu crom, nichel, clor sau zinc pot rezista la temperaturi de până la 300°C. Ele sunt folosite pentru a crea pistoane, capete de bloc și cilindri.
Pulberea de aluminiu sinterizat (SAP) este produsă prin presarea (700 MPa) a pulberii de aluminiu la o temperatură de 500 până la 600°C. SAP se caracterizează prin niveluri crescute de rezistență și rezistență la căldură până la 500°C.

Cale de aliaj de aluminiu

Anumite caracteristici ale aliajelor de aluminiu corespund unor grade specifice ale acestor aliaje. Standardele internaționale și naționale recunoscute (în trecut existau DIN german, iar astăzi EN european, ASTM american și ISO internațional), precum și GOST-urile rusești, iau în considerare aluminiul pur și aliajele sale separat. Conform acestor documente, aluminiul pur este împărțit în grade și nu în aliaje.
Toate clasele de aluminiu sunt împărțite în:

  • aluminiu de înaltă puritate (99,95%)
  • aluminiu tehnic care conține aproximativ 1% impurități sau aditivi.

Standardul EN 573-3 definește diferite versiuni de puritate ale aluminiului, de exemplu, „aluminiu EN AW 1050A”, și aliaje de aluminiu, de exemplu, „aliaj EN AW 6060”. În același timp, aluminiul este adesea numit aliaj, de exemplu, „aliaj de aluminiu 1050A”.
În standardele ruse, de exemplu, în documentul GOST 4784-97 „Aluminiu și aliaje de aluminiu forjat” și alte documente despre aluminiu și aliaje de aluminiu, în loc de termenul „desemnare” este folosit termenul similar „grad”, numai în limba engleză. „grad” echivalent. Conform standardelor existente, trebuie să utilizați expresii precum „aluminiu de calitate AD0” și „aliaj de aluminiu de calitate AD31”.
Cu toate acestea, adesea termenul „grad” este folosit numai pentru aluminiu, iar aliajele de aluminiu sunt numite pur și simplu „aliaje de aluminiu” fără nicio marcă, de exemplu, „aliaj de aluminiu AD31”.
Uneori oamenii confundă termenul „brand” cu termenul „etichetare”. GOST 2.314-68 definește termenul de marcare ca un set de semne care caracterizează un produs, de exemplu, denumire, cod, număr de lot (serie), data producției, marca comercială a companiei. În acest caz, marca este o denumire de instalare sau de transport. Prin urmare, denumirea sau gradul aliajului este doar o mică parte a marcajului, nu marcajul în sine.
Calitatea de aluminiu sau aliaj se aplică la unul dintre capetele lingoului sau porcului. Folosind vopsea de neșters, se aplică dungi colorate, care servesc drept marcaje. De exemplu, conform GOST 11069-2001, aluminiul de calitate A995 este marcat cu patru dungi verticale verzi.
Conform documentului GOST 11069-2001, clasele de aluminiu sunt desemnate prin numere după punctul zecimal în procentul de aluminiu: A999, A995, A99, A85, A8, A7, A6, A5 și A0. În același timp, cel mai pur aluminiu este A999, care conține 99,999% aluminiu. Este folosit pentru experimente de laborator. În sectorul industrial se utilizează aluminiu de înaltă puritate - de la 99,95 la 99,995% și puritate tehnică - de la 99,0 la 99,85%.

Conditii (prelucrare) semifabricatelor din aliaje de aluminiu deformabile

Marcare

Condiție, scop

După fabricație, fără tratament termic suplimentar. Gradul de întărire la rece și proprietățile mecanice nu sunt controlate

Laminat la cald

Presat la cald

Recoacet (moale). Cea mai mare ductilitate și stabilitate dimensională

Prelucrat la rece (prelucrat la rece)

Prelucrat intens la rece (prin rularea foilor aproximativ 20% pentru o întărire maximă)

Trei sferturi (3/4) prelucrate la rece, rezistență crescută

Semi-întărit (1/2), rezistență crescută

Un sfert (1/4) prelucrat la rece, rezistență crescută

Întărit* (instabil, este de obicei indicată durata îmbătrânirii naturale după întărire), rezistență crescută

Călită + îmbătrânită natural. Obținerea unei rezistențe suficient de ridicate, ductilitate crescută, rezistență la fisurare și rezistență la oboseală

Întărit + îmbătrânit artificial pentru rezistență maximă

Călit + îmbătrânit artificial. Îmbunătățirea caracteristicilor de rezistență la coroziune, rezistență la fisurare, ductilitate cu o ușoară scădere a rezistenței. În marcajele rusești, o creștere a primei cifre a unei litere indică o creștere a gradului de îmbătrânire excesivă și de înmuiere.

T31, T36,
T37, T39

Călit + îmbătrânit natural + întărit la rece. Al doilea număr indică gradul de deformare la întărire la rece. Creșterea rezistenței, reducând în același timp plasticitatea și caracteristicile de rezistență la fisuri

T81, T83,
T86, T87

Întărit + întărit la rece + îmbătrânit artificial. Gradul de deformare (întărire) este indicat de al doilea număr. Întărirea

Călit + îmbătrânit artificial + călit la rece. Rezistență crescută, mai ales atunci când este combinată cu procesul de formare a piesei

Metalul rar se ridică în aer la fel de des ca aluminiul și este folosit la construcția de case, mașini și nave. S-ar părea - nu cel mai puternic, nici cel mai rezistent, mai degrabă moale... Ce este despre aluminiu care îl face să fie numit „metalul viitorului”?

Aluminiul are, fără îndoială, câteva avantaje cu care este greu de discutat:

Uşura;
- prevalență - aluminiul este cel mai comun metal de pe planeta Pământ;
- ușurință în prelucrare;

De asemenea, aluminiul nu emite substanțe nocive atunci când este încălzit și conduce bine căldura. Dar cel mai important este că trebuie doar să adaugi puțin în aluminiu pur, doar câteva zecimi dintr-un alt element și... voila! Obțineți un material cu proprietăți fizice și chimice diametral opuse. Unele aliaje pe bază de aluminiu sunt atât de puternice încât la temperaturi de până la -200 de grade Celsius sunt comparabile cu titanul și oțelul!

Pregătirea și clasificarea aliajelor de aluminiu

Procesul de producere a aliajelor de aluminiu se numește aliere. Cu toate acestea, alierea este mai probabil nu unul, ci mai multe procese interdependente. Esența sa constă în faptul că elementele auxiliare (aliere) sunt introduse în aluminiul topit în cantități de la câteva zecimi la câteva miimi de procente.

Proporția de excipienți depinde direct de rezultatul care trebuie obținut. Este important de luat în considerare că aluminiul conține de obicei deja fier și siliciu. Ambele elemente au un efect negativ asupra calității viitorului aliaj: reduc rezistența acestuia la coroziune, conductivitatea electrică și ductilitatea.

Datorită faptului că aluminiul și aliajele de aluminiu sunt folosite în zone importante din punct de vedere strategic, acestea sunt supuse certificării și etichetării obligatorii de stat. În Rusia, calitatea aliajelor este determinată pe baza a două GOST: nr. 4784-97 și nr. 1583-93.

Aliajele de aluminiu pot fi clasificate în mai multe moduri diferite. După tipul de elemente auxiliare (aliare), aliajele sunt:

Cu adăugarea de aditivi (elementele individuale - zinc, magneziu, mangan, crom, siliciu, litiu etc.);

Cu adăugarea de intrametalice (compuși din mai multe metale - magneziu + siliciu, cupru + magneziu, litiu + magneziu, litiu + cupru etc.).

În funcție de metoda aleasă de prelucrare ulterioară a metalelor, acestea sunt împărțite în:

Aliaje de aluminiu deformabile (aliajul nu se transformă în lichid, ci pur și simplu devine foarte plastic) - sunt convenabile pentru ștanțare, forjare, rulare, extrudare și presare. Pentru a obține o rezistență mai mare, unele dintre aliaje sunt prelucrate la temperaturi ridicate (recoace, întărire și îmbătrânire), în timp ce altele sunt prelucrate sub presiune. Rezultatul sunt piese de prelucrat din aluminiu precum table, profile, conducte, produse de forme mai complexe etc.

Turnarea aliajelor de aluminiu (aliajul intră în producție în stare foarte lichidă, astfel încât să poată fi turnat cu ușurință într-o anumită formă) - astfel de aliaje sunt ușor de tăiat, produc produse turnate (obținute sub presiune) și turnate.

Toate aliajele pe bază de aluminiu pot fi, de asemenea, împărțite în funcție de rezistență în:

Ultra-puternic (de la 480 MPa);
- rezistenta medie (de la 300 - 480 MPa);
- rezistență scăzută (până la 300 MPa);

Aliajele rezistente la temperaturi ridicate și la coroziune sunt clasificate separat.

Pentru ca produsele fabricate din aliaje să fie ușor de distins, fiecărui aliaj i se atribuie propriul său număr, format din litere și cifre. Acest număr indică calitatea aliajului de aluminiu. O literă sau mai multe litere sunt plasate la începutul denumirii mărcii, acestea indică compoziția aliajului. Apoi vine numărul de serie digital al aliajului. Scrisoarea de la sfârșit arată cum a fost prelucrat aliajul și sub ce formă se află în prezent.

Să ne uităm la principiul de marcare folosind exemplul aliajului D16P. Prima literă din marca „D” înseamnă duraluminiu, adică un aliaj de aluminiu cu cupru și magneziu. „16” este numărul de serie al aliajului. „P” - semiîntărit, adică aliajul a fost prelucrat la rece prin presiune până la o valoare a rezistenței jumătate din maxim.

Producția de aliaje de aluminiu și utilizările acestora variază foarte mult în funcție de tip și de marcă. Fiecare aliaj are propriul său set foarte specific de proprietăți fizice și mecanice. Printre aceste proprietăți există acelea de care depinde soarta ulterioară a aliajului - unde va merge de la fabrică: la o bază aeriană, la un șantier și la un atelier de fabricare a ustensilelor de bucătărie. Aceste proprietăți sunt următoarele: nivel de rezistență, rezistență la coroziune, densitate, ductilitate, conductivitate electrică și termică.

Proprietăți de bază ale diferitelor aliaje de aluminiu

Să ne uităm la principalele aliaje pe bază de aluminiu din punctul de vedere al proprietăților lor dobândite.

Aliajul de cupru și aluminiu vine în mai multe tipuri - „pur”, în care principalele elemente active sunt Al și Cu, „cupru-magneziu”, în care, pe lângă cupru și aluminiu, magia ocupă o anumită proporție și „cuprul”. -mangan” cu aliere cu mangan. Astfel de aliaje sunt adesea numite și duraluminiu;

O caracteristică caracteristică a duraluminului este că folosesc aluminiu cu amestecuri de fier și siliciu. După cum am spus deja, de obicei prezența acestor elemente deteriorează calitatea aliajului, dar acest caz este o excepție. Fierul, în timpul tratamentului termic repetat al aliajului, crește rezistența acestuia la căldură, iar siliciul acționează ca un catalizator în procesul de „îmbătrânire” al duraluminului. La rândul lor, magneziul și manganul ca elemente de aliere fac aliajul mult mai puternic.

Un aliaj de aluminiu și magneziu are rezistență și ductilitate diferite, în funcție de cantitatea de magneziu. Cu cât este mai puțin magneziu, cu atât rezistența produsului realizat dintr-un astfel de aliaj este mai mică și rezistența la coroziune este mai mare. O creștere a conținutului de magneziu cu 1% duce la o creștere a rezistenței până la 30.000 Pa. În medie, aliajele pe bază de magneziu și aluminiu conțin până la 6% din primele. De ce nu mai mult? Dacă există prea mult magneziu în aliaj, un produs realizat din acesta va deveni rapid acoperit de rugină și, în plus, astfel de produse au o structură instabilă, pot crăpa etc.

Tratamentul termic al aliajelor de magneziu cu aluminiu nu este efectuat, deoarece este ineficient și nu dă efectul necesar de creștere a rezistenței.

Un aliaj de aluminiu cu zinc și magneziu este considerat cel mai durabil dintre toate aliajele de aluminiu cunoscute astăzi. Forța sa este comparabilă cu titanul! În timpul tratamentului termic, cea mai mare parte a zincului este dizolvată, ceea ce face ca acest aliaj să fie atât de puternic. Adevărat, este imposibil să folosiți produse din astfel de aliaje în industria electrică, acestea nu sunt rezistente la coroziune. Puteți crește ușor rezistența la coroziune dacă adăugați cupru în compoziție, dar indicatorul va rămâne în continuare nesatisfăcător.

Aliajul aluminiu-siliciu este cel mai răspândit aliaj în industria de turnătorie. Deoarece siliciul se dizolvă bine în aluminiu atunci când este încălzit, compoziția topită rezultată este excelentă pentru turnare și turnare modelată. Produsele finite sunt relativ ușor de tăiat și au o densitate mare.

Un aliaj de aluminiu cu fier, precum aliajele de aluminiu cu nichel, nu se găsește practic niciodată „în viața reală”. Fierul este adăugat numai ca element auxiliar, astfel încât aliajul de turnare să se poată desprinde cu ușurință de pe pereții matriței. Nichelul, la rândul său, este cel mai bine cunoscut în producția de magneți și este prezent ca unul dintre elementele aliajului aluminiu-nichel-fier.

De asemenea, un aliaj de titan și aluminiu nu se găsește în forma sa pură și este folosit doar pentru a crește rezistența produselor. În același scop, se realizează sudarea oțelului și aliajelor de aluminiu.

Aluminiul este un metal ușor care este utilizat pe scară largă în diverse industrii. Are o conductivitate termică bună și, de asemenea, conduce electricitatea. Pe suprafața sa se formează filme de oxid, care au rezistență și durabilitate ridicate, astfel încât materialul este impermeabil la coroziune și nu ruginește, chiar și în cazul contactului prelungit cu umiditatea.

Materialul este utilizat pe scară largă în:

  • industria aviatică și spațială;
  • industria auto;
  • transport maritim și fluvial;
  • constructii;
  • producerea diverselor articole de uz casnic.

Producătorii aleg acest material pentru combinația optimă de siguranță, fiabilitate și cost.

Aplicații în spațiu și aviație

Acele elemente care vor fi supuse unor sarcini mari sunt realizate din aluminiu. Deci, în avioane este folosit în seturile de piele, rezistență și întărire. Aliajele acestui material au fost folosite în nave spațiale, inclusiv roverul lunar.

Utilizare în transportul rutier și fluvial

Cele mai rapide nave, numite „Meteor” și „Rocket”, sunt fabricate din aluminiu. Coca unor astfel de nave cu hidrofoil poate rezista la sarcini mari și nu își pierde proprietățile din cauza contactului constant cu apa, inclusiv cu apa sărată.

În industria auto, acest material este utilizat nu mai puțin pe scară largă. Se foloseste la realizarea de piese rezistente si diverse dispozitive electromecanice instalate in transport. Acest aluminiu este acum utilizat pe scară largă în construcția de super-trenuri și alte trenuri.

Aplicare in constructii

Cercul de aluminiu este folosit în construcția modernă. Din aceasta sunt create:

  • grinzi cu greutate redusă și rezistență ridicată;
  • coloane;
  • podele;
  • diverse balustrade și garduri decorative;
  • părți ale sistemelor de ventilație.

Ca parte a experimentelor cu materiale de construcție, aceștia încearcă să pună aluminiu pe acoperiș. Un astfel de acoperiș poate rezista nu numai la apă obișnuită, ci și la amestecuri de sulf, compuși de azot și alte substanțe care distrug fierul obișnuit pentru acoperiș.

Producția de articole de uz casnic

Aluminiul de înaltă calitate este folosit pentru a face diverse articole pe care oamenii le folosesc în fiecare zi, inclusiv vase, linguri și furculițe, pahare și multe altele. O mare parte din acest material este folosit pentru a produce folii de diferite grosimi. Acest produs a găsit o largă aplicație în industria alimentară și chiar în construcții, în special în producția de materiale celulare.

Aluminiul este un metal ușor, ductil, unul dintre cele mai comune elemente chimice conținute în scoarța terestră. Aluminiul este foarte convenabil de utilizat deoarece este foarte rezistent la coroziune, are conductivitate electrică și este rezistent la schimbări bruște de temperatură. Atunci când interacționează cu aerul, acesta capătă un avantaj calitativ - pe suprafața metalului se formează un film dur, care încetinește îmbătrânirea naturală. Există mai multe metode de producere a aluminiului, dar acest proces a fost stabilit abia în secolul al XX-lea.

Aplicații ale aluminiului.

Aluminiul este maleabil pentru ștanțare, are o rezistență semnificativă la coroziune, are o conductivitate termică ridicată și este netoxic în îmbinări, motiv pentru care a devenit un material structural popular. Aplicațiile aluminiului sunt extrem de largi. În special, a devenit primul material pentru fabricarea structurilor în producția de aeronave, rachete, industria alimentară și producția de veselă. Datorită caracteristicilor sale de calitate, aluminiul poate accelera navele și manevrabilitatea acestora. În plus, produsele și structurile sunt cu 50% mai ușoare decât oțelul.

Capacitatea aluminiului de a conduce curentul se distinge separat. Astfel, poate concura pe bună dreptate cu cuprul. Având aproape aceeași conductivitate electrică, a devenit un înlocuitor viabil din punct de vedere economic. Este utilizat în mod activ în microelectronică, în fabricarea componentelor de microcircuite. Singurul dezavantaj al utilizării acestuia în această zonă este formarea unei pelicule dielectrice, care poate crea o temperatură ridicată la punctele de lipit. Există o anumită condiție pentru utilizarea aluminiului ca conductor.

Utilizarea aluminiului în producția industrială și în viața de zi cu zi.

Să enumeram principalele Domenii de aplicare ale aluminiului:

  1. Construcții de aviație: producție de motoare, carcase, pompe, cutii de viteze și alte piese.
  2. Știința rachetelor: ca componentă combustibilă a combustibilului pentru rachete (hidruri de aluminiu, boranați de aluminiu, trimetilaluminiu, trietilaluminiu, tripropilaluminiu).
  3. Productie naval: productie de suprastructuri de punte si carene principale.
  4. Electronică: producție de fire cu conductivitate mare de curent și acoperirea acestora, cabluri, condensatoare, redresoare, carcase instrumente.
  5. Industria de apărare: arme de calibru mic (mitraliere, pistoale), rachete, tancuri, avioane și instalații de luptă.
  6. Industria construcțiilor: producție de cadre pentru case, scări, tocuri de ferestre, elemente de finisare, utilizate ca element de formare a gazelor.
  7. Transportul feroviar folosește rezervoare de aluminiu pentru a transporta produsele din industria petrolului. Se produc: cadre pentru mașini, piese pentru caroserii, mașini frigidere.
  8. Design auto: bara de protecție, radiator, piese de încălzire.
  9. Utilizare în viața de zi cu zi: vase, folie, carcasă și părți ale aparatelor de uz casnic (bobine de încălzire electrică - fechrals).
  10. Tehnologia criogenică: aluminiul își păstrează proprietățile la temperaturi scăzute.
  11. Folosit la producerea de hidrogen sulfurat (sulfură).
  12. Realizarea oglinzilor (datorită reflectivității ridicate) și topirea sticlei (fluoruri, fosfați, oxizi de aluminiu).

În plus, compușii de aluminiu sunt utilizați pentru recuperarea metalelor rare, ca componentă a amestecurilor de aluminotermie și protector, precum și pentru pirotehnică. În ciuda multor avantaje, există un dezavantaj - rezistența scăzută. Pentru a-l face mai durabil, în producție este utilizat un compus puternic de aluminiu - duraluminiu (combinat cu cupru și magneziu). Anterior, aluminiul era adesea folosit pentru a face bijuterii, iar în unele țări înlocuiește bijuteriile din argint.

Aluminiul are multe proprietăți valoroase:

  • densitate scăzută - aproximativ 2,7 g/cm 3,
  • conductivitate termică ridicată și conductivitate electrică ridicată 13,8 107 Ohm/m,
  • ductilitate bună și rezistență mecanică suficientă.

Aluminiul formează aliaje cu multe elemente. În aliaje, aluminiul își păstrează proprietățile. În stare topit, Al este fluid și umple bine matrițele în forma sa solidă, se deformează ușor și poate fi tăiat, lipit și sudat cu ușurință.

Afinitatea aluminiului pentru oxigen este foarte mare. În timpul oxidării sale, se eliberează o cantitate mare de căldură (~ 1.670.000 J/mol). Aluminiul măcinat fin, când este încălzit, se aprinde și arde în aer. Al se combină cu oxigenul din aer și în condiții atmosferice. În acest caz, aluminiul este acoperit cu o peliculă densă subțire (~ 0,0002 mm grosime) de oxid de aluminiu, protejându-l de oxidarea ulterioară; prin urmare, Al este rezistent la coroziune. Suprafața de Al este bine protejată de oxidare prin această peliculă chiar și în stare topită.

Dintre aliajele de aluminiu, cele mai importante sunt duraluminiu și silumin . Compoziția duraluminiului, în plus față de Al, include 3,4-4% cupru, 0,5% Mn și 0,5% Mg, nu sunt permise mai mult de 0,8% Fe și 0,8% Si. Duraluminul se deformează bine, iar proprietățile sale mecanice sunt apropiate de unele tipuri de oțel, deși este de 2,7 ori mai ușor decât oțelul ( densitatea duraluminiului 2,85 g/cm3).

Proprietățile mecanice ale acestui aliaj cresc după tratamentul termic și deformarea la rece. Rezistența la tracțiune crește de la 147-216 MPa la 353-412 MPa, iar duritatea Brinell de la 490-588 la 880-980 MPa. În același timp, alungirea relativă a duraluminului aproape nu se modifică și rămâne destul de mare (18-24%).

Siluminii sunt aliaje de turnare de aluminiu și siliciu. Au calități bune de turnare și proprietăți mecanice.

Aplicație

Aluminiul și aliajele sunt utilizate pe scară largă în multe industrii, inclusiv aviație, transport, metalurgie, industria alimentară etc.. Corpurile de aeronave, motoarele, blocurile de cilindri, cutiile de viteze, pompele și alte piese din industria aviației, automobilelor și tractoarelor și vasele pentru depozitarea produselor chimice sunt fabricate din aluminiu și aliajele sale. Aluminiul este utilizat pe scară largă în viața de zi cu zi, industria alimentară, energia nucleară și electronică. Multe părți din sateliții artificiali și navele spațiale ale planetei noastre sunt fabricate din aluminiu și aliajele sale.

Datorită afinității chimice mari a aluminiului pentru oxigen, acesta este utilizat în metalurgia feroasă ca dezoxidant și, de asemenea, pentru producerea de metale greu de redus (calciu, litiu etc.) prin așa-numitul proces aluminotermic..). În ceea ce privește producția totală de metale din lume, aluminiul ocupă locul al doilea după fier.


2024
newmagazineroom.ru - Declarații contabile. UNVD. Salariul si personalul. Tranzacții valutare. Plata taxelor. CUVĂ. Primele de asigurare