Справочник

Свойства алюминиевых сплавов. Стандарты AA и BS

Свойства алюминиевых сплавов по системе Алюминиевой ассоциации США (AA) и Британскому стандарту (BS).

1. Плотность

Плотность алюминия при 20°С равна 2.69·103 кг·м-3, а сплавы имеют плотность примерно 2.6…2.8·103 кг·м-3.

2. Электрические свойства

В Таблицах 1 и 2 приведены для температуры 20°С удельные электрические сопротивления сплавов в единицах Ом·м и электропроводности по шкале Международного стандарта на отожженную медную проволоку (IАCS). Эта шкала выражает проводимости в процентах по отношению к проводимости отожженной меди при 20°С, удельное сопротивление которой равно 1.7241·10-8 Ом·м (стандарт удельного сопротивления).

Таблица 1. Электрические параметры литейных алюминиевых сплавов

BS/АА Степень

твердости

Проводимость

[% IАCS]

Удельное электрическое

сопротивление

[мкОм·м]

LM4/319.0 M, тF (F, т6) 32 0.054
LM5/514.0 M (F) 31 0.056
LM6 M 37 0.047
LM9/А360.0 M, тЕ (F, т10) 38 0.045
LM10/520.0 тB (т4) 20 0.086
LM12/222.0 M (F) 33 0.052
LM13/А332.0 тЕ, тF (т10, т6) 29 0.059
LM16/355.0 тB, тF (т4, т6) 36 0.048
LM18/443.0 M (F) 37 0.047
LM20/413.0 M (F) 37 0.047
LM21/319.0 M (F) 32 0.054
LM24/380.0 M (F) 24 0.072
LM25/356.0 M, тЕ (F, т10) 39 0.044
LM30/390.0 M, тS (F, т) 20 0.086

Примечание:

Закалки даны в обозначениях британского стандарта с указанием в круглых скобках соответствующих им американских эквивалентов.

Таблица 2. Электрические параметры ковких алюминиевых сплавов

АА Степень

твердости

Проводимость

[% IАCS]

Удельное

сопротивление

[мкОм·м]

Нелегированный алюминий
1050 О 61 0.028
1060 О 62 0.028
Н18 61 0.028
1100 О 59 0.029
Н18 57 0.030
1200 О, Н4, Н8 60 0.029
Сплавы алюминий-медь
2011 Т3, T4(TD, TB) 39 0.044
T8(TH) 45 0.038
2014 O 50 0.034
T3, T4(TD, TB) 34 0.051
T6(TF) 40 0.043
2024 O 50 0.034
T3, T4(TD, TB) 30 0.057
T6(TF) 37 0.046
T8(TH) 39 0.044
2219 O 44 0.039
T31, T37(TD) 28 0.062
T351
T62, T81(TF, TH) 30 0.057
T851
2618 T61(TF) 37 0.047
Сплавы алюминий-марганец
3003 O 47 0.037
H12 42 0.041
H14 41 0.042
H18 40 0.043
3004 Все 42 0.041
3105 Все 45 0.038
Сплавы алюминий-магний
5005 О, Н38 52 0.033
5050 О, Н38 50 0.034
5052 О, Н38 35 0.049
5083 Все 29 0.060
5086 Все 31 0.056
5154 Все 32 0.054
5252 Все 35 0.049
5454 Все 34 0.051
5456 Все 29 0.060
Сплавы алюминий-магний-кремний
6061 О 47 0.037
Т4(ТВ) 40 0.043
Т6(ТF) 43 0.040
6063 O 58 0.030
T6(TF) 53 0.033
6151 O 54 0.032
T4(TB) 42 0.041
T6(TF) 45 0.038
6262 T9 44 0.039
Сплавы алюминий-цинк-магний-медь
7075 O 43 0.040
T6(TF) 35 0.049

Примечание:

Степени твердости даны в американских обозначениях, при их отличии от британского стандарта соответствующие обозначения указаны в круглых скобках.

3. Технологические свойства

В Таблице 3 даны основные обозначения для обрабатываемости на станках и свариваемости алюминиевых сплавов.

Таблица 3. Технологические свойства алюминиевых сплавов

АА Степень твердости

АА (BS)

Обрабатываемость

на станках

Свариваемость
Нелегированный алюминий
1050 O, H12 P G
H14.16 F G
1060 O, H12 P G
H14.18 F G
1100 O, H12 P G
H14.18 F G
1200 O, H12 P G
H14.18 F G
Сплавы алюминий-медь
2011 T3,4,8(TD,TЕ,TH) VG NO
2014 O G F
T3,4,6(TD,TЕ,TH) G/VG F
2024 T3,4,8(TD,TЕ,TH) G/VG L
2219 T3,8(TD,TH) G/VG G
2618 T61(TH) G/VG L
Сплавы алюминий-марганец
3003 O, H12 P G
H14.18 F G
3004 O, H32 F G
H34.38 G G
3105 O, H12 P G
H14.18 F G
Сплавы алюминий-магний
5005 O, H12 P G
H14.18 F G
5050 O P G
H32.38 F/G G
5052 O, H32 F G
H34.38 G G
5083 O, H111 F F
H323 F F
5086 O, H32 F F
H34.38 G F
5154 O, H32 F F
H34.38 G F
5252 H24 F G
H25.28 G G
5454 O, H32 F F
H34 G F
5456 O F F
H111,321 F G
Сплавы алюминий-магний-кремний
6061 O F G
T4, T6(TB,TF) G G
6063 T1, T4(TB) F G
T5, T6(TF) G G
6262 T6, T9(TF) G/VG G
Сплавы алюминий-цинк-магний-медь
7075 O F NO
T6(TF) G/VG NO

Примечание:

Обрабатываемость на станках: VG – очень хорошая, дающая превосходный конечный вид деталей, G – хорошая, дающая хороший вид деталей, F – неплохая, дающая удовлетворительный конечный вид деталей, Р – плохая, детали нуждаются в дополнительной обработке для получения удовлетворительного конечного вида. Свариваемость: G – хорошая, годная для всех технических способов сварки, F – хорошая, годная для большинства технических способов сварки, L – ограниченная свариваемость, No – не рекомендуется для сварки. Степени твердости даны в американских обозначениях, в круглых скобках – эквивалентные им обозначения по британскому стандарту.

4. Усталостные свойства

Предел усталости, при 50·106 циклах, алюминиевых сплавов находится в промежутке 0.3…0.5 от предела прочности на растяжение. Это значение для конкретного сплава зависит от его степени твердости.

5. Механические свойства литейных сплавов

В Таблицах 4 и 5 приведены механические свойства литейных алюминиевых сплавов. Модули упругости для всех сплавов равны примерно 71 ГПа, или ГН·м-2, за исключением сплавов с высоким процентным содержанием кремния (более 15%), у которых модули составляют 80.88 ГПа, или ГН·м-2. Чем выше процентное содержание кремния, тем выше модуль упругости сплава.

Таблица 4. Механические свойства литейных алюминиевых сплавов по системе AA

АА Процесс Степень

твердости

Предел прочности

на растяжение

[МПа]

Предел

текучести

[МПа]

Удлинение

[%]

208.0 S F(М) 145 97 2.5
242.0 S T21 185 125 1
S T571 220 205 0.5
S T77 205 160 2
P T571 275 235 1
P T61 325 290 0.5
295.0 S T4(TB) 220 110 8.5
S T6(TF) 250 165 5
308.0 P F(M) 195 110 2
319.0 S F(M) 185 125 2
S T6(TF) 250 165 2
P F(M) 235 130 2.5
P T6(TF) 280 185 3
355.0 S T6(TF) 240 175 3
S T7 265 250 0.5
P T6(TF) 290 190 4
P T7 280 210 2
356.0 S T6(TF) 230 165 3.5
S T7 235 210 2
P T6(TF) 265 185 5
P T7 220 165 6
360.0 D F(M) 325 170 3
А360.0 D F(M) 320 165 5
380.0 D F(M) 330 165 3
413.0 D F(M) 300 140 2.5
C443.0 S F(M) 130 55 8

Примечание: Значения пределов текучести указаны для 0.2% пробного напряжения. Значения степеней твердости даны в американских обозначениях с эквивалентными им обозначениями по британскому стандарту в круглых скобках. S – песочное литье, Р – литье в постоянную пресс-форму, D – литье в пресс-форму.

Таблица 5 . Механические свойства литейных алюминиевых сплавов по британскому стандарту BS

BS Процесс Степень

твердости

Предел прочности

на растяжение

[МПа]

Удлинение

[%]

LM4 S M(F) 140 2
S TF(T6) 230
C M(F) 160 2
C TF(T6) 280
LM5 S M(F) 140 3
C M(F) 170 5
LM6 S M(F) 160 5
C M(F) 190 7
LM9 S TЕ(T10) 170 1.5
S TF(T6) 240
C M(F) 190 3
C TЕ(T10) 230 2
C TF(T6) 295
LM10 S TB(T4) 280 8
C TB(T4) 310 12
LM12 C M(F) 170
LM13 S TF(T6) 170
S TF7(T7) 140
C TЕ(T10) 210
C TF(T6) 280
C TF7 200
LM16 S TB(T4) 170 2
S TF(T6) 230
C TB(T4) 230 3
C TF(T6) 280
LM18 S M(F) 120 3
C M(F) 140 4
LM20 C M(F) 190 5
LM21 S M(F) 150 1
C M(F) 170 1
LM24 C M(F) 180 1.5
LM25 S M(F) 130 2
S TЕ(T10) 150 1
S TB7(T7) 160 2.5
S TF(T6) 230
C M(F) 160 3
C TЕ(T10) 190 2
C TB7(T7) 230 5
C TF(T6) 280 2
LM30 C M(F) 150

Примечание: Степени твердости даны в обозначениях британского стандарта с американскими аналогичными обозначениями в круглых скобках. S – песочное литье, С – кокильная отливка, у которой скорость охлаждения выше, чем в песочном литье, например как при литье под давлением.

6. Механические свойства ковких сплавов

В Табл. 6 приведены типичные механические свойства ковких сплавов по системе Алюминиевой ассоциации США (AA).

Таблица 6. Механические свойства ковких сплавов 

АА Степень

твердости

Предел прочности

на растяжение

[МПа]

Предел

текучести

[МПа]

Удлинение

[%]

Твердость

[ПB]

Нелегированный алюминий
1050 O 76 28
H14 110 105
H18 160 145
1060 O 69 28 43 19
H12 83 76 16 23
H18 130 125 6 35
1100 O 90 34 35 23
H12 110 105 12 28
H18 165 150 5 44
1200 O 87 30
H12 108 8
H18 150 4
Сплавы алюминий-медь
2011 T3(TD) 380 295 15* 95
T8(Tн) 405 310 15* 100
2014 O 185 97 18* 45
T4(TB) 425 290 20* 105
T6(TF) 485 415 13* 135
2014

плакированный

O 170 69 21
T4(TB) 420 255 22
T6(TF) 470 415 10
2024 O 185 76 20 47
T3(TD) 485 345 18 120
T4(TB) 470 325 20 120
2024

плакированный

O 180 76 20
T4(TB) 440 290 19
T81(Tн) 450 415 6
2219 O 170 76 18
T42(TB) 360 185 20
T62(TF) 415 290 10
T81(Tн) 455 350 10
2618 Все 440 370 10
Сплавы алюминий-марганец
3003 O 110 42 30 28
H12 130 125 10 35
H18 200 185 4 55
3004 O 180 69 20 45
H32 215 170 10 52
H38 285 250 5 77
3105 O 115 55 24
H12 150 130 7
H18 215 195 3
Сплавы алюминий-магний
5005 O 125 41 25 28
H12 140 130 10
H18 200 195 4
H34 160 140 8 41
5050 O 145 55 24 36
H32 170 145 9 46
H38 220 200 5 63
5083 O 290 145 22*
H112 305 195 16*
H34 345 285 9*
5086 O 260 115 22
H32 290 205 12
H34 325 244 10
5154 O 240 115 27
H32 270 205 15 67
H38 330 270 10 80
5252 H25 235 170 11 68
H28 285 240 5 75
5454 O 250 115 22 62
H32 275 205 10 73
H38 370 310 8
5456 O 310 160 24*
H111 325 230 18*
H321 350 255 16* 90
Сплавы алюминий-магний-кремний
6061 O 125 55 25 30
T4(TB) 240 145 22 65
T6(TF) 310 275 12 95
6061

плакированный

O 115 48 25
T4(TB) 230 130 22
T6(TF) 290 255 12
6063 O 90 48 25
T4(TB) 170 90 22
T6(TF) 240 215 12 73
6151 T6(TF) 220 195 15 71
6262 T9 400 380 10* 120
Сплавы алюминий-цинк-магний-медь
7075 O 230 105 17 60
T6(TF) 570 505 11 150
7075

плакирOванный

O 220 95 17
T6(TF) 525 460 11

Примечание: * – указывает, что удлинение измерено на образце для испытаний толщиной 12.5 мм. Для всех других сплавов образцы для испытаний имели толщину 1.6 мм. Твердости измерены при нагрузке 500 кг с помощью шара диаметром 10 мм. Степени твердости обозначены соответственно американской системе, отличающиеся британские обозначения даны в круглых скобках.

7. Тепловые свойства

Температурный коэффициент линейного расширения ковких алюминиевых сплавов имеет тенденцию изменяться примерно от 22 до 24·10-6·°С-1, для литейных алюминиевых сплавов он в основном ниже, примерно от 18 до 22·10-6·°С-1. Оба значения указаны для температур 20…100°С. Ковкие сплавы имеют при 20°С коэффициент теплопроводности 100…200 Вт·м-1·°С-1, литейные сплавы – 90.150 Вт·м-1·°С-1. В Таблице 7 приведены значения этих параметров для некоторых ковких сплавов.

Таблица 7. Тепловые свойства ковких алюминиевых сплавов

Сплав Степень

твердости

Температурный коэфф.

линейного расширения

[10-6·°С-1]

Коэффициент

теплопроводности

[Вт·м-1·°С-1]

Нелегированный алюминий
1050 O, H8 24 230
1060 O, H18 24 234
1100 O 24 222
H18 24 218
1200 O, H4, H8 24 226
Сплавы алюминий-медь
2011 T3, T6(TD, TF) 23 163
2014 T4(TF) 22 142
T6(TF) 22 159
2024 T3, T4(TD, TB) 23 121
2618 T6(TF) 22 151
3003 O 23 180
H18 23 155
3105 Все 24 172
Сплавы алюминий-магний
5005 Все 24 201
5050 Все 24 191
5052 Все 24 137
5083 Все 25 109
5086 Все 24 127
5154 Все 25 138
5454 Все 24 147
5456 Все 24 116
Сплавы алюминий-магний-кремний
6061 Все 24 156
6063 Т4(ТВ) 24 197
Т6(ТF) 24 201
6151 T4(TB) 23 163
T6(TF) 23 175
Сплавы алюминий-цинк-магний-медь
7075 T6(TF) 24 130

Примечание: Степени твердости даны в американской системе, отличающиеся значения по британскому стандарту указаны в круглых скобках.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *