Алюминиевые сплавы, сплавы на основе алюминия. Первые А. с. получены в 50-х гг. 19 в.; они представляли собой сплав алюминия с кремнием и характеризовались невысокими прочностью и коррозионной стойкостью. Длительной время Si считали вредной примесью в А. с. К 1907 в США получили развитие сплавы Al—Cu (литейные с 8% Cu и деформируемые с 4% Cu). В 1910 в Англии были предложены тройные сплавы Al—Cu—Mn в виде отливок, а двумя годами позднее — А. с. с 10—14% Zn и 2—3% Cu. Поворотным моментом в развитии А. с. явились работы А. Вильма (Германия) (1903—11), который обнаружил т. н. старение А. с. (см. Старение металлов), приводящее к резкому улучшению их свойств (главным образом прочностных). Этот улучшенный А. с. был назван дуралюмином. В СССР Ю. Г. Музалевским и С. М. Вороновым был разработан советский вариант дуралюмина — т. н. кольчугалюминий. В 1921 А. Пач (США) опубликовал метод модификации сплава Al—Si введением микроскопических доз Na, что привело к значительному улучшению свойств сплавов Al—Si и их широкому распространению. Исходя из механизма старения А. с., в последующие годы велись усиленные поиски химических соединений, способных упрочнить Al. Разрабатывались новые системы А. с.: коррозионностойкие, декоративные и электротехнические Al—Mg—Si; самые прочные Al—Mg—Si—Cu, Al—Zn—Mg и Al—Zn—Mg—Cu; наиболее жаропрочные Al—Cu—Mn и Al—Cu—Li; лёгкие и высокомодульные Al—Be—Mg и Al—Li—Mg (табл. 1).
Основные достоинства А. с.: малая плотность, высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность.
По способу производства изделий А. с. можно разделить на 2 основные группы: деформируемые (в т. ч. спечённые А. с.) для изготовления полуфабрикатов (листов, плит, профилей, труб, поковок, проволоки) путём деформации (прокатки, ковки и т. д.) и литейные — для фасонных отливок.
Табл. 1. — Развитие систем алюминиевых сплавов
Система
Упрочняющая фаза
Год открытия упрочняющего эффекта
Марка сплава (СССР)
Al—Cu—Mg
CuAl2, Al2CuMg
1903-11
Д1, Д16, Д18, АК4-1, БД-17, Д19, М40, ВАД1
Al—Mg—Si
Mg2Si
1915-21
АД31, АД33, АВ (без Cu)
Al—Mg—Si—Cu
Mg2Si, Wфаза (Al2CuMgSi)
1922
AB (с Cu), АК6, AK8
Al—Zn—Mg
MgZn2, Тфаза (Al2Mg2Zn3)
1923-24
B92, В48-4, 01915, 01911
Al—Zn—Mg—Cu
MgZn2, Тфаза (Al2Mg2Zn3), Sфаза (Al2CuMg)
1932
B95, В96, В93, В94
Al—Cu—Mn
CuAl2, Al12Mg2Cu
1938
Д20, 01201
Al—Be—Mg
Mg2Al3
1945
Сплавы типа АБМ
Al—Cu—Li
Тфаза (Al7,5Cu4Li)
1956
ВАД23
Al—Li—Mg
Al2LiMg
1963-65
01420
Деформируемые А. с. по объёму производства составляют около 80% (США, 1967). Полуфабрикаты получают из слитков простой формы — круглых, плоских, полых, — отливка которых вызывает относительно меньшие трудности. Химический состав деформируемых А. с. определяется главным образом необходимостью получения оптимального комплекса механических, физических, коррозионных свойств. Для них характерна структура твёрдого раствора с наибольшим содержанием эвтектики. Деформируемые А. с. принадлежат к различным группам (табл. 2).
Табл. 2. — Химический состав и механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов (1Мн/м2 » 0,1 кгс/мм2; 1 кгс/мм2»10 Мн/м2)
Марка сплава
Основные элементы (% по массе)1
Типичны е механич. свойства3
Cu
Mg
Zn
Si
Mn
Полуфабрикаты2
предел прочности sb, Мн/м2
предел текучести s0,2, MH/M2
относит. удлинение d, %
АМг1
< 0,01
0,5-0,8
< 0,05
Л
120
50
27,0
АМг6
< 0,1
5,8-6,8
< 0,2
< 0,4
0,5-0,8
Л, Пл, Пр, Пф
340
170
20,0
АД31
< 0,1
0,4-0,9
< 0,2
0,3-0,7
< 0.1
Пр (Л, Пф)
240
220
10,0
АДЗЗ
0,15—0,4
0,8-1,2
< 0,25
0,4-0,8
<0,15
Пф (Пр. Л)
320
260
13,0
АВ
0,2—0,6
0,45-0,9
< 0,2
0,5-1,2
0,15-0,35
л, ш, т, Пр, Пф
340
280
14,0
АК6
1,8—2,6
0,4-0,8
< 0,3
0,7-1,2
0,4-0,8
Ш, Пк, Пр
390
300
10,0
АК8
3,9—4,8
0,4-0,8
< 0,3
0,6-1,2
0,4—1,0
Ш, Пк, Пф, Л
470
380
10,0
Д1
3,8—4,8
0,4-0,8
< 0,3
<] 0,7
0,4-0,8
Пл (Л, Пф, Т), Ш, Пк
380
220
12,0
Д16
3,8—4,9
1,2-1,8
< 0,3
< 0,5
0,3-0,9
Л (Пф, Т, Пв)
440
2"0
19,0
Д19
3,8—4,3
1,7-2,3
< 0,1
< 0,5
0,5-1,0
Пф (Л)
460
340
12,0
В65
3,9—4,5
0,15-0,3
< 0,1
< 0,25
0,3-0,5
Пв
400
--
20,0
АК4-14
1,9—2,5
1,4-1,8
< 0,3
< 0,35
< 0,2
Пн, Пф (Ш, Пл, Л)
420
350
8,0
Д20
6,0—7,0
< 0,05
< 0,1
< 0,3
0,4-0,8
Л, Пф (Пн, Ш, Пк, Пр)
400
300
10,0
ВАД235
4,9—5,8
< 0,05
< 0,1
< 0,3
0,4-0,8
Пф (Пр, Л)
550
500
4,0
014206
< 0,05
5,0-6,0
—
< 0,007
0,2-0,4
Л (Пф)
440
290
10,0
В92
< 0,05
3,9-4,6
2,9-3,6
< 0,2
0,6-1,0
Л (Пл, Пс, Пр, Пк), Ш, Пф
450
320
13,0
0,19157
< 0,1
1,3-1,8
3,4-4,0
< 0,3
0,2-0,6
Л, (Пф)
350
300
10.1)
В93
0,8—1,2
1,6-2,2
6,5-7,3
< 0,2
< 0,1
Ш, (Пк)
480
440
2,5
В95
1,4—2,0
1,8-2,8
5,0-7,0
< 0,5
0,2-0,6
Л, Пл, Пк, Ш, Пф, Пр
560
530
7,0
В96
2,2—2,8
2,5-3,5
7,6-8,6
< 0,3
0,2-0,5
Пф (Пн, Пк, Ш)
670
630
7,0
Примечания. 1Во всех сплавах в качестве примесей присутствуют Fe и Si; в ряд сплавов вводятся малые добавки Сг, Zr, Ti, Be. 2Полуфабрикаты: Л — лист; Пф — профиль; Пр — пруток; Пк — п