Можете ли да кажете кой алуминиев лист е използван във всяка снимка? Трудно ли ви е?
Нека се опитаме заедно да разберем основните алуминиеви сплави и техните приложения.
Първо, помислете за държавата алуминиеви листове.
GOST 21631-76 определя 7 възможни състояния на листа за нас, ние ще се съсредоточим само върху най-често срещаните:
1) закален - М;
Мек алуминиев лист, лесен за деформиране.
2) полузакалени - Н2;
Алуминиевият лист е по-твърд, отколкото в състояние "М", също така лесно се деформира (издържа на огъване до 90 градуса). Той поддържа формата си добре, твърдото състояние предотвратява образуването на вдлъбнатини, поради което най-често се използва при топлоизолация на тръби.
3) трудолюбив - Н;
Студена работанаречен метод за втвърдяване на метал чрез студена деформация (допълнително валцуване на машина).
4) закален и естествено състарен - Т;
Масивни алуминиеви листове. По-трудно се обработва (пука се при огъване на 90 градуса). Прилага се в детайли и възли с високо натоварване.
Сплави 1105, VD1.
Като изолационен и завършващ материал се използва технически алуминиева ламарина. Ниското тегло на листа и неговата гъвкавост осигуряват ниски разходи и удобство при изолационни работи. Най-често използваните сплави са 1105AN2, VD1AN2. Също така сплавта AD1N2 се използва за топлоизолация.
Сплави от алуминиево-магнезиевата група: AMG2, AMG3, AMG5, AMG6.
Киселинноустойчивият алуминиев лист е изработен от алуминиева сплав с магнезий и манган. Класовете AMg2M, AMg3M, AMg5M, AMg6M имат високи антикорозионни характеристики и са перфектно заварени. Поради това те се използват широко в производството на заварени резервоари, резервоари за гориво и други части в самолетостроенето. Отличен както за промишлено корабостроене, така и за частно производство на лодки, лодки, катамарани.
Сплави AD1, A5.
Хранителната алуминиева ламарина е изработена от първичен алуминий - усилено (A5N, AD1N), полуусилено (A5N2, AD1N2), темпериран (A5M, AD1M).
Сплав AMC.
Алуминиевите листове на марката AMts имат повишена пластичност и лесно се деформират. Използват се в полуобработено и усилено състояние в автомобилната индустрия за производство на радиатори, рамки, нитове. Може да се прилага и в хранителна продукцияно без пряк контакт с храна.
Сплави D16, D19, V95.
D16AM е закален дуралуминий с нормална обшивка. D16AM се отнася до тип дуралуминий с висока якост, той е устойчив на външни влияния. D16AM не става крехък в студа, така че се използва в условия, при които използването на други видове стомана става невъзможно. Листът от сплав D16AM намира най-широко приложение в производството на различни частинаправени чрез щамповане.
D16AT - изработен от алуминиева сплав с легиращи елементи, основният от които е мед. Сплавта се използва за производството на извити профили. Предимството на D16AT е, че част, изработена от такава сплав, веднага става твърда, без допълнителна термична обработка.
D16T - дуралуминий, изработен от алуминиева сплав с мед и манган. D16T има добра пластичност и повишени характеристики на умора. Обхватът на приложение на сплавта е широк. D16T се използва в строителството, самолетостроенето, корабостроенето, производството на мебели и други индустрии.
B95 е издръжлива авиационна сплав. Използва се за покриване на горната част на крилото (плочи, листове), стрингери (огънати листове и пресовани), греди, подпори и други елементи на фюзелажа и крилото на съвременни самолети (ТУ-204, Ил-96, Бе-200). ) и други силно натоварени структури, работещи главно за компресия.
Сплавите D16, V95 не се заваряват чрез аргонно-дъгово и газово заваряване. Следователно, за артикулиране на полуготови продукти (дебели листове, профили и панели), най-често се използват нитови съединения.
Признатите международни и национални стандарти (бивш немски DIN, а сега европейски EN, американски стандарти ASTM, международен ISO), както и нашите GOST разглеждат алуминия и алуминиевите сплави отделно. В същото време алуминият е разделен на класове (класове), а не на сплави (сплави).
Класовете алуминий са разделени на:
- алуминий висока чистота(99,95%) и
- технически алуминий, който съдържа до 1% примеси или добавки.
Микроструктурата на техническия алуминий се състои главно от малки количества железни и силициеви съединения в алуминиева матрица.
технически алуминий
Нелегиран алуминий - технически алуминий - в зависимост от неговата чистота - съдържанието на примеси - се разделя на степени. Те се наричат така, например, алуминий клас AD0 съгласно GOST 4784-97 или алуминий клас 1050 съгласно EN 573-3.
За алуминия в международната класификация на алуминий и алуминиеви сплави се отделя отделна серия 1xxx (или 1000).
Класове алуминий в стандартите
Класове алуминий в EN 573-3
Стандартът EN 573-3 посочва различни степени на чистота на алуминий, като "алуминий EN AW 1050A", и алуминиеви сплави, като "сплав EN AW 6060". Въпреки това, доста често алуминият се нарича сплав, например: "алуминиева сплав 1050А".
Класове алуминий в GOST 4784
В нашите стандарти, например в GOST 4784-97 „Алуминий и деформирани алуминиеви сплави“ и други стандарти за алуминий и алуминиеви сплави, вместо понятието „обозначение“ се използва близкото понятие „клас“, макар и с Английски еквивалент на „grade“. Съгласно стандарта трябва формално да се използват изрази като „алуминий клас AD0“ и „алуминиева сплав клас AD31“.
На практика думата "марка" се използва само за алуминий, а алуминиевите сплави често се наричат просто "алуминиеви сплави" без никакви класове, например "AD31 алуминиева сплав". И това според нас е напълно в съответствие с възприетия международен подход.
Клас алуминий и алуминиева маркировка
Още по-лошо, терминът "марка" често се бърка с термина "етикетиране".
Съгласно GOST 2.314-68 маркиране- това е набор от знаци, характеризиращи продукта, например обозначение, код, номер на партида (серия), сериен номер, дата на производство, търговска марка на производителя, маркаматериални, монтажни или транспортни знаци и др. По този начин обозначението или маркасплавта е само малка част маркировкии със сигурност не самия етикет.
За да се посочи степента на алуминий или сплав, цветни ивици се нанасят с незаличима боя върху един от краищата на слитък, слитък и т.н. - това вече е маркиране. Например, съгласно GOST 11069-2001, алуминият клас A995 е маркиран с четири зелени вертикални ивици.
Класове алуминий по GOST 11069 и GOST 4784
Класовете алуминий определят два основни стандарта:
- ГОСТ 11069-2001 (ДСТУ ГОСТ 11069:2003) за първичен алуминий под формата на слитъци, слитъци, тел, ленти и в течно състояние;
- GOST 4784-97 за кован алуминий за производство на полуготови продукти чрез гореща или студена деформация, както и плочи и блокове.
ГОСТ 11069
GOST 11069-2001 (таблица 1) обозначава марките алуминий с числа след десетичната запетая в процентното съдържание на алуминий: A999, A995, A99, A85, A8, A7, A6, A5 и A0. Повечето чист алуминий- алуминий с висока чистота A999 - съдържа най-малко 99,999% алуминий, а сумата от всички примеси е не повече от 0,001%. Използва се главно за лабораторни експерименти. В промишлеността се използва и алуминий с висока чистота (съдържание на алуминий от 99,95 до 99,995%) и техническа чистота (съдържание на алуминий от 99,0 до 99,85%).Основните (постоянни) примеси на алуминия са желязо и силиций.
ГОСТ 4784
GOST 4784-97 включва алуминий, който се използва при производството на продукти чрез методи за формоване на метал. Тук числата не казват нищо полезно (таблица 2): AD000, AD00, AD0, AD1 и AD. Модификациите с буквата E (електротехнически) съдържат намалено съдържание на силиций за подобряване на електрическата проводимост. За разлика от GOST 11069, GOST 4784 не изключва вторичен алуминий, тоест алуминий, получен от скрап.
В момента най-разпространените системи на незаконните въоръжени формирования на руския пазар могат да бъдат разделени на три големи групи:
- системи с подоблицовъчна конструкция от алуминиеви сплави;
- системи с подконструкция от поцинкована стомана с полимерно покритие;
- системи със скелет от неръждаема стомана.
Най-добра здравина и топлинни характеристики, разбира се, имат подлицовъчните структури, изработени от неръждаема стомана.
Сравнителен анализ на физико-механичните свойства на материалите
*Свойствата на неръждаемата стомана и поцинкованата стомана се различават леко.
Топлинни и якостни характеристики на неръждаема стомана и алуминий
1. Предвид 3 пъти по-ниската носимоспособност и 5,5 пъти по-високата топлопроводимост на алуминия, скобата от алуминиева сплаве по-здрав "студен мост" от скоба от неръждаема стомана. Показател за това е коефициентът на топлинна равномерност на сградната обвивка. Според изследванията коефициентът на топлинна равномерност на обвивката на сградата при използване на система от неръждаема стомана е 0,86-0,92, а при алуминиевите системи е 0,6-0,7, което налага полагане на голяма дебелина на изолацията и съответно увеличаване на цената на фасадата.
За Москва необходимото съпротивление на топлопредаване на стените, като се вземе предвид коефициентът на топлинна равномерност, е 3,13/0,92=3,4 (m2.°C)/W за неръждаема скоба и 3,13/0,7= за алуминиева скоба 4,47 (m 2 .°C) / W, т.е. 1,07 (m 2 .°C) / W над. Следователно, когато се използват алуминиеви скоби, дебелината на изолацията (с коефициент на топлопроводимост 0,045 W / (m. ° C) трябва да се вземе с почти 5 cm повече (1,07 * 0,045 = 0,048 m).
2. Поради по-голямата дебелина и топлопроводимост на алуминиевите скоби, според изчисленията, извършени в Научноизследователския институт по строителна физика, при външна температура от -27 ° C, температурата на котвата може да падне до -3,5 ° C и още по-ниско, защото. при изчисленията площта на напречното сечение на алуминиевата скоба се приема за 1,8 cm 2, докато в действителност е 4-7 cm 2. При използване на конзолата от неръждаема стомана температурата при анкера беше +8 °C. Тоест, при използване на алуминиеви скоби анкерът работи в зоната на променливи температури, където е възможна кондензация на влага върху анкера, последвана от замръзване. Това постепенно ще разруши материала на структурния слой на стената около анкера и съответно ще намали неговата носеща способност, което е особено важно за стени от материал с ниска носеща способност (пенобетон, куха тухла и др.). В същото време топлоизолационните подложки под скобата, поради малката си дебелина (3-8 mm) и високата (спрямо изолацията) топлопроводимост, намаляват топлинните загуби само с 1-2%, т.е. практически не нарушават "студения мост" и имат малък ефект върху температурата на котвата.
3. Ниско топлинно разширение на водачите. Температурната деформация на алуминиевата сплав е 2,5 пъти по-голяма от тази на неръждаемата стомана. Неръждаемата стомана има повече нисък коефициенттоплинно разширение (10 10 -6 °C -1), в сравнение с алуминий (25 10 -6 °C -1). Съответно, удължението на 3-метрови водачи с температурна разлика от -15 ° C до +50 ° C ще бъде 2 mm за стомана и 5 mm за алуминий. Следователно, за да се компенсира топлинното разширение на алуминиевия водач, са необходими редица мерки:
а именно въвеждането на допълнителни елементи в подсистемата - подвижни плъзгачи (за U-образни скоби) или овални отвори с втулки за нитове - нетвърда фиксация (за L-образни скоби).
Това неизбежно води до усложняване и оскъпяване на подсистемата или неправилен монтаж (тъй като често се случва монтажниците да не използват втулки или неправилно да фиксират монтажа с допълнителни елементи).
В резултат на тези мерки тежестта пада само върху носещите конзоли (горна и долна), а останалите служат само като опора, което означава, че анкерите не се натоварват равномерно и това трябва да се вземе предвид при разработването на проекта документация, която често просто не се прави. В стоманените системи цялото натоварване се разпределя равномерно - всички възли са твърдо фиксирани - леките топлинни разширения се компенсират от работата на всички елементи в етапа на еластична деформация.
Дизайнът на скобата ви позволява да направите празнина между плочите в системи от неръждаема стомана от 4 mm, докато в алуминиевите системи е най-малко 7 mm, което освен това не отговаря на много клиенти и разваля външен видсграда. Освен това скобата трябва да осигурява свободно движение на облицовъчните плочи с размера на удължението на водачите, в противен случай плочите ще бъдат унищожени (особено в кръстовището на водачите) или скобата ще се разгъне (и двете могат да доведат до падане на облицовъчните плочи). В стоманена система няма опасност от разгъване на краката на скобата, което може да се случи с течение на времето в алуминиевите системи поради големи термични деформации.
Пожароустойчивост на неръждаема стомана и алуминий
Точката на топене на неръждаемата стомана е 1800°C, а на алуминия 630/670°C (в зависимост от сплавта). Температурата по време на пожар вътрешна повърхностплочки (според резултатите от тестовете на MOOU „Регионален сертификационен център „OPYTNOE“) достига 750 °C. По този начин при използване на алуминиеви конструкции може да се получи разтопяване на подструктурата и срутване на част от фасадата (в областта на отвора на прозореца), а при температура 800-900 ° C самият алуминий поддържа горенето. Неръждаемата стомана, от друга страна, не се топи в огън, затова е най-предпочитана според изискванията. Пожарна безопасност. Например в Москва при строителството на високи сгради изобщо не е разрешено да се използват алуминиеви подконструкции.
Корозионни свойства
Към днешна дата единственият надежден източник за устойчивостта на корозия на конкретна подлицовъчна конструкция и съответно дълготрайността е експертното мнение на ExpertCorr-MISiS.
Най-издръжливите са конструкциите от неръждаема стомана. Срокът на експлоатация на такива системи е най-малко 40 години в градска промишлена атмосфера със средна агресивност и най-малко 50 години в условно чиста атмосфера с ниска агресивност.
Алуминиевите сплави, поради оксидния филм, имат висока устойчивост на корозия, но при условия високо съдържаниев атмосфера на хлориди и сяра е възможна появата на бързо развиваща се междукристална корозия, което води до значително намаляване на якостта на структурните елементи и тяхното разрушаване. По този начин експлоатационният живот на конструкцията от алуминиеви сплави в градска промишлена атмосфера със средна агресивност не надвишава 15 години. Въпреки това, според изискванията на Росстрой, в случай на използване на алуминиеви сплави за производството на елементи от подструктурата на незаконните въоръжени формирования, всички елементи в без провалтрябва да бъдат анодизирани. Наличието на анодизиращо покритие увеличава експлоатационния живот на скелета от алуминиева сплав. Но по време на монтажа на скелета различните му елементи се свързват с нитове, за които се пробиват отвори, което води до нарушаване на анодното покритие в зоната на закрепване, т.е. неизбежно се създават зони без анодиране. В допълнение, стоманената сърцевина на алуминиевия нит, заедно с алуминиевата среда на елемента, образуват галванична двойка, което също води до развитие на активни процеси на междукристална корозия в местата на закрепване на елементите на скелета. Трябва да се отбележи, че често евтиността на една или друга IAF система с подконструкция от алуминиева сплав се дължи именно на липсата на защитно анодно покритие върху елементите на системата. Безскрупулните производители на такива подструктури спестяват от скъпи електрохимични процеси за анодизиране на продукти.
Недостатъчна устойчивост на корозия, по отношение на издръжливостта на конструкцията, има поцинкована стомана. Но след нанасяне на полимерно покритие, експлоатационният живот на подструктура от поцинкована стомана с полимерно покритие ще бъде 30 години в градска промишлена атмосфера със средна агресивност и 40 години в условно чиста атмосфера с ниска агресивност.
Сравнявайки горните показатели на алуминиевите и стоманените скелети, можем да заключим, че стоманените скелети значително превъзхождат алуминиевите във всички отношения.
