Сплав АД31

Алюминиевый деформируемый сплав марки АД31 применяется в основном для выпуска деталей, которым не нужна повышенная прочность, но важна высокая устойчивость к коррозионным воздействиям. При этом такие комплектующие могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур – от -70 ℃ до +50 ℃.

Характеристики алюминиевого сплава АД31

Алюминиевый сплав АД31 относится к деформируемым коррозионностойким цветным металлам. Он принадлежит группе авиалей (алюминий-магний-кремний).

• Его механические свойства изотропны в поперечном и долевом направлении.

• Сплав имеет отличные антикоррозийные свойства.

• Он характеризуется малым весом.

• У материала небольшая прочность.

• Он отличается повышенной пластичностью.

• После упрочнения металл становится твердым.

• Алюминий высокой чистоты содержит мало примесей, что способствует хорошим показателям по тепло и электропроводности.

• Сплав нечувствителен к концентрации напряжений.

• Он хорошо поддается штамповке, сварке, вытяжке при производстве полых изделий сложной конфигурации.

• Металл устойчив к химически агрессивным средам, соленой, пресной воде, атмосферным воздействиям, органическим соединениям. На поверхности изделий образуется оксидная пленка, характеризующаяся высокой плотностью и прочностью. Она не дают алюминию раствориться в агрессивных средах. Исключение составляют соединения, где содержатся галогены.

• У него отсутствуют ферромагнитные качества.

Твердость материала (НВ 10-1) после закаливания и состаривания составляет 80 МПа.

Алюминий данной марки отличается улучшенными эксплуатационными параметрами. Это расширяет сферу его использования. Но для применения продукции из этого сплава в условиях экстремальных нагрузок требуется предварительная термическая обработка металла. При перегреве материал становится хрупким.

Химический состав сплава АД31

Химический состав металла определен ГОСТом 4784-97:

Когда материал предназначается для выпуска декоративных деталей, которые можно хорошо отполировать, то стоит использовать следующий состав металла: магний – 0,55-0,9 %, кремний – 0,4-0,5 %, медь – до 0,05 %, железо – меньше 0,12 %.

Легирующие элементы сплава оказывают значительное влияние на физико-механические и эксплуатационные параметры конечного изделия.

• Так наличие в составе сплава железа снижает риск растрескивания заготовок при проведении термической обработки.

• Марганец способствует увеличению устойчивости материала к агрессивным средам. Он также сохраняет прочность изделий при механических воздействиях.

• Большое содержание железа ведет к снижению пластичности и прочности сплава, так как образует разнообразные интерметаллиды. Но данный компонент понижает склонность металла к растрескиванию при проведении литья.

Увеличение прочности проката, его твердости достигается при помощи дополнительной термообработки металла.

Механические свойства сплава АД31

Механические характеристики проката марки АД31 зависят от температуры окружающей среды.

При комнатной температуре (+20 ℃) они составляют:

Механические параметры прутков, профилей прессованных, закаленных и искусственно состаренных, при низких температурах:

Механические свойства прутков, профилей, закаленных и искусственно состаренных, размером 20 мм при высоких температурах:

Механические характеристики металла при растяжении зависят от температуры среды закаливания (вода).

Параметры прессованных прутков, полос толщиной 20-100 мм, закаленных и состаренных искусственно:

Механические свойства при растяжении прутков, профилей всех размеров при продольной вырезке образцов после закаливания при температуре +520 ℃ в зависимости от продолжительности естественного состаривания:

Механические параметры при растяжении прутков, профилей всех размеров при продольной вырезке образцов после закаливания при температуре +520 ℃ и старения +160 ℃ (перерыв между закаливанием и состариванием составляет 48 часов) в зависимости от продолжительности искусственного старения:

Механические параметры проката по ГОСТам:

• 8617-81 – профили при температуре +20 ℃:

• 18482-79 – трубы при температуре +20 ℃:

• 21488-97 – пруток при температуре +20 ℃:

Коррозионные свойства сплава АД31

У самого сплава алюминия АД31, а также его сварных соединений, высокая устойчивость к коррозионным воздействиям. После искусственного, естественного состаривания материал не поддается коррозионному растрескиванию, межкристаллической коррозии. Стойкость к коррозии у сварных швов идентична параметрам основного металла.

Дополнительно изделия из алюминия защищают от коррозии, исходя из их назначения. Это выполняется при помощи следующих видов покрытий:

• Анодно-оксидные;

• Лакокрасочные;

• Порошковые;

• Химические.

С целью повышения декоративных качеств продукции ее покрывают анодно-оксидными пленками различных цветов.

Физические свойства сплава АД31

Физические характеристики металла:

Технологические свойства

Технологические характеристики алюминиевого сплава АД31:

• Удельный вес материала составляет 2 710 кг/м3.

• Термическая обработка – закалка и состаривание, повышающие твердость и прочность сплава. Металл упрочняют искусственным (+160 ℃ - +170 ℃, выдержка от 10 до 12 часов), естественным старением, выполняемым после проведения процедуры закаливания. Старение материала для высоко нагруженных изделий, эксплуатирующихся при переменных нагрузках, проводят в интервале 150-160 ℃. Эту процедуру необходимо осуществлять в течение одного часа после закаливания. Так можно получить максимальную прочность алюминиевых изделий. Чтобы повысить пластичность, полуфабрикаты подвергают отжигу на протяжении 10-60 минут при температуре от +380 ℃ до +420 ℃. Охлаждают изделия сначала в воде до +260 ℃ (скорость охлаждения – 30 ℃ в час), затем на воздухе. При холодной обработке металла давлением образуется технологический наклеп. Его снимают при помощи отжига изделий на протяжении 2-4 часов при температуре от +350 ℃ до +370 ℃. Охлаждение продукции ведется на воздухе.

• Горячая обработка давлением – металл деформируют в горячем состоянии. Если температура обработки давлением составляет от +450 ℃ до +500 ℃, то пластичность материала будет наиболее высокой. Чтобы избежать образования структуры сплава с крупными кристаллами, производится прессование заготовок в диапазоне от +480 ℃ до +500 ℃. Прессованные профили, у которых толщина полки не более 10 мм, закаливаются на прессе. Здесь не требуется специальное охлаждение. Оно проводится естественным образом на воздухе. Высокая технологическая пластичность металла позволяет при прессовании достичь скорости 20-30 м/мин. При этом стандартная скорость прессовки составляет 8-10 м/мин.

• Штампуемость – у сплава после отжига хорошая пластичность. В состоянии естественного, искусственного состаривания параметры по пластичности удовлетворительные.

• Свариваемость – металл хорошо поддается свариванию при использовании роликовой, точечной сварки. Можно применять также аргонодуговую сварку. Но здесь требуется использование присадочной проволоки марки Св-АК5 (AI + 5% Si). Прочность сварного шва в этом случае составит 60-70 % от предельной прочности самого сплава. Если затем проводится закаливание, состаривание швов, то прочность соединений значительно увеличивается (до 90-95 %).

Материал неудовлетворительно поддается механической обработке резанием после отжига. В состоянии искусственного, естественного состаривания этот параметр становится удовлетворительным.

ГОСТы и ТУ на сплав АД31

На алюминий марки АД31 действуют следующие ГОСТы:

• 8617-81 – прессованные профили;

• 18482-79 – прессованные трубы;

• 21488-97 – прессованные прутки;

• 23855-2019 – цилиндрические слитки.

Марки алюминиевых деформируемых сплавов нормируются ОСТом 1-92014-90.

Аналоги сплава АД31

Ближайшими аналогами сплава АД31 являются следующие марки:

Область применения сплава АД31

Сплав марки АД31 активно используют в декоративной отделке вертолетов, самолетов. Здесь применяются цветные (черные, золотистые и другие) покрытия. Металл востребован в гражданском строительстве. Из него делают витражи окон, перегородки, рамы для дверей, эскалаторы.

Материал является исходным сырьем для изготовления различного металлопроката. В зависимости от формы выпуска изделия имеют различное назначение:

• Круглые прутки используются для производства метизов – гаек, болтов, шайб, винтов, а также декоративных деталей, арматуры.

• Трубный алюминиевый прокат (круглый, профильный, квадратный) востребован в устройстве трубопроводов технологического назначения, изготовлении легких металлоконструкций, каркасов.

• Уголки из сплава применяются для возведения различных ограждающих конструкций, перегородок в офисных помещениях, производства оборудования для складов, торговых объектов (в частности, в изготовлении следующих конструкций: стеллажи, стойки, витрины).

• П-образные профили отлично подходят для изготовления светопрозрачных систем, подконструкций навесных фасадов, благодаря малому весу, хорошей пространственной жесткости. Они более привлекательны для применения, чем оцинкованные материалы. Профильный прокат не поддается коррозии, здесь нет необходимости в постоянном нанесении защитных покрытий.

• Алюминиевые шины широко используются в электротехнике. Они необходимы при установке распределительных устройств, жестких токопроводов, шинных сборок.

Не токсичность, высокая коррозионная стойкость сплава позволяют применять данный металлопрокат в выпуске емкостей, предназначенных для хранения, транспортировки концентрированной азотной кислоты, продуктов питания, перекиси водорода, органических веществ. Из материала делают фляги под молоко, фольгу для тетрапаков, консервных банок, пробки для бутылок.

Более прочный, чем медь, алюминий АД31 используется для изготовления воздушных проводов, кабелей. Благодаря его применению пролеты линий электропередач можно увеличить, а повреждения, происходящие при монтаже, свести к минимуму. Электропроводность сплава лишь немногим меньше, чем у меди. Но он легче, дешевле в 1,5 раза. Небольшой вес материала дает возможность его использования в выпуске компактных агрегатов с большим количеством токопроводящих элементов.

Список товаров:

Список товаров: