Легированные металлы, как правило, обладают большей прочностью, долговечностью и качеством по сравнению с их коммерчески чистыми аналогами.
Легированные металлы обозначаются с помощью 4-значной идентификационной системы. Каждая цифра указывает на определённый аспект сплава и обычно пишется перед обозначением основного металла для ясности (например, 1095 высокоуглеродистая сталь, 5052 алюминий). В этой статье рассматриваются наиболее распространённые алюминиевые сплавы, поэтому мы рассмотрим только, как читать 4-значную систему идентификации применительно к алюминию. Для стали или других сплавов значения цифр будут отличаться.
Первая цифра обозначает основной легирующий элемент.
Эти цифры также используются для обозначения целых серий алюминиевых сплавов. Например, если «2» означает медь, то алюминиево-медные сплавы называют серией «2xxx».
Вторая цифра указывает на наличие специальных условий легирования и на то, был ли сплав модифицирован. Если вторая цифра — «0», то никаких особых модификаций или условий нет. Это типично для большинства широко используемых алюминиевых сплавов.
Третья и четвёртая цифры используются для серийного обозначения и идентификации конкретных сплавов. В случае серии 1xxx (чистый алюминий с содержанием не менее 99%) последние две цифры показывают процентное содержание алюминия выше 99%. Например, алюминий 1060 должен содержать не менее 99,60% чистого алюминия.
Медь обеспечивает этому алюминию высокое значение предела прочности на разрыв, эластичность и предел текучести.
Присутствие меди обеспечивает алюминию 2024 непревзойдённую прочность на разрыв и отличную усталостную стойкость. Благодаря этим свойствам сплав 2024 превосходно выдерживает большие нагрузки и давление, что делает его идеальным материалом для обшивки самолётов, военной техники и строительных конструкций.
Несмотря на множество преимуществ меди, она может ухудшить некоторые свойства чистого алюминия при легировании. Алюминий славится своей коррозионной стойкостью, поэтому широко применяется в морской сфере. Однако при добавлении меди значительная часть коррозионной стойкости теряется, что делает сплав 2024 менее пригодным для использования в агрессивных средах.
Лазерная резка 5052 алюминия — это стандартное решение для множества отраслей. Легированный магнием, 5052 отличается высокой коррозионной стойкостью, простотой обработки и одним из лучших показателей прочности к весу при доступной цене.
Алюминий 5052 ценится за доступность и технологичность. Поскольку он не подвергается термообработке, 5052 лучше подходит для формовки, особенно в виде листового металла. Это облегчает гибку, прокатку и нарезку резьбы листа 5052, позволяя создавать бесконечное множество уникальных деталей без опасений по поводу сложности формовки. В состав 5052 также входит хром, который дополнительно защищает сплав от коррозии, делая его ещё более подходящим для применения в морских условиях, чем другие коррозионно-стойкие материалы.
Алюминий 5052 нельзя упрочнять термической обработкой. В результате он уступает по прочности таким сплавам, как 6061 и 7075. Среди наиболее часто используемых алюминиевых сплавов у 5052 также относительно низкая теплопроводность, что ограничивает его применение в теплоотводящих системах.
Лазерная резка 6061 T6 алюминия подразумевает сплав с магнием и кремнием, что существенно повышает прочность алюминия и делает его одним из самых востребованных в различных отраслях. Он жаропрочен, обладает высокой усталостной стойкостью и ценится за отличную свариваемость.
Магний и кремний в составе 6061 образуют магний-кремниевое соединение, позволяющее проводить процесс термообработки, известный как старение (прецизионное упрочнение). Это увеличивает прочность сплава, сохраняя его свариваемость. Высокая усталостная стойкость обеспечивает сопротивление ударным нагрузкам, что особенно важно для аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Так как 6061 подвергается термообработке, он несколько теряет в пластичности по сравнению с другими алюминиевыми сплавами. При гибке и нарезке резьбы у него есть склонность к появлению трещин и деформаций, поэтому он не всегда подходит для сложных конструкций, требующих дополнительных операций формовки.
Легированный цинком, лазерный 7075 алюминий обладает самой высокой прочностью на разрыв среди всех алюминиевых сплавов, предлагаемых SendCutSend. Его жёсткость, прочность и долговечность делают 7075 одним из самых выдающихся и качественных алюминиевых сплавов.
Цинк в составе 7075 существенно повышает прочность на разрыв. Кроме того, он позволяет проводить старение, что увеличивает прочность на сдвиг. 7075 также отличается малым весом и непревзойдённым соотношением прочности к весу, делая его идеальным для применения, где критична высокая прочность при минимальном весе. Этот сплав широко используется в велосипедной промышленности и военных разработках.
Как и у 2024 T3, у 7075 низкая коррозионная стойкость по сравнению с другими алюминиевыми сплавами. Он не подходит для работы в агрессивных средах и при экстремальных атмосферных воздействиях. 7075 также является одним из самых дорогих алюминиевых сплавов, что ограничивает его использование в массовых проектах из-за низкой экономической эффективности. (Подробнее о том, как экономить на материалах для лазерной резки листового металла, читайте в нашем блоге.)
Легирование алюминия другими металлами создаёт более прочный и универсальный материал. Выбор правильного сплава — один из ключевых этапов проектирования успешной детали.
