Алюминий является основой для производства целого ряда промышленных сплавов и изделий из них. Алюминиевые сплавы можно разделить на литейные (изделия получают литьем) и деформируемые (изделие получают обработкой давлением).
Использование большого количества различных сплавов на основе алюминия привело к разнообразию систем их маркировки.
Большинство марок литейных алюминиевых сплавов определено в стандарте ГОСТ 1583–93 «Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия».Для отечественных алюминиевых сплавов используются буквенно-цифровая и цифровая системы обозначений. В буквенно-цифровой маркировке (хотя этим сплавам позднее была присвоена цифровая маркировка, но она не "прижилась”) не заложено какой-либо системы. Буквы могут символизировать алюминий и основной легирующий компонент - АМц (Al-Mn), АМг1 (Al-Mg), АМг2 (Al-Mg), назначение сплава (АК6, АК4-1 - алюминий ковочный), название сплава (АВ - авиаль, Д16 - дюралюминий), могут быть связаны с названием института, разработавшего сплав (ВАД1, ВАД23 - ВИАМ, алюминиевый, деформируемый) и т.д.
В общем случае литейные сплавы на основе
алюминия маркируют двумя буквами. Вторая буква указывает элемент, на
базе которого получен сплав. Например, «АК» – система алюминий –
кремний, «АМ» – алюминий – медь, «АМг» – алюминий – магний и т.д. Затем
идет число, указывающее содержание элемента. Если сплав легированный,
указывают буквенные обозначения элементов и их содержание.
Например,
АК12М2 – сплав системы алюминий–кремний, с содержанием кремния 12 % (в
среднем) и меди 2 %. АМг4К – система алюминий–магний с содержанием 4 %
магния и 1 % кремния.
В конце марки может стоять буква,
характеризующая особенности данного сплава: «ч» – чистый; «пч» –
повышенной чистоты; «оч» – особой чистоты; «л» – литейные сплавы; «с» –
селективный. Условные обозначения способов литья – такие же, как и у
латуней (приложение Ж).
Наиболее распространенный литейный алюминиевый сплав называют силумином. Это сплавы системы алюминий–кремний с небольшим количеством других элементов (марганца, цинка) и их выделяют в отдельную группу как обладающие наиболее высокими литейными свойствами. Такие сплавы маркируют буквами «АЛ» от слов «алюминиевый литейный» и числом, показывающим порядковый номер сплава от АЛ2 до АЛ12. Свойства сплава зависят от состава и способа получения отливки, условно можно считать, что с увеличением номера растет комплекс показателей свойств сплава (прочность и пластичность).
В конце шестидесятых годов была введена четырехзначная цифровая маркировка. Первая цифра обозначает основу алюминиевого сплава. Алюминий и сплавы на его основе маркируют цифрой "1″. Вторая цифра обозначает основной легирующий компонент или основные легирующие компоненты. Второй цифрой "0″ обозначаются различные марки алюминия, спеченные алюминиевые сплавы (САС), различные сорта пеноалюминия. Цифрой "1″ обозначают сплавы на основе системы Al-Сu-Мg; цифрой "2″ - сплавы на основе системы Al-Сu; цифрой "3″ - сплавы на основе системы Al-Mg-Si; цифрой "4″ - сплавы на основе системы Аl-Li, а также сплавы, легированные малорастворимыми компонентами, например переходными металлами (марганец, хром, цирконий); сплавы, замаркированные цифрой "5″, базируются на системе Al-Mg и называются магналиями; сплавы на основе систем Аl-Zn-Мg или Аl-Zn-Мg-Сu обозначаются цифрой "9″. Цифры 6, 7 и 8 - резервные.
Последние две цифры в цифровом обозначении алюминиевого сплава - это его порядковый номер. Последняя цифра несет дополнительную информацию: сплавы, оканчивающиеся на нечетную цифру, - деформируемые, на четную - литейные.
Если сплав опытный и не используется в серийном производстве, то перед маркой ставят цифру "0″ (01570, 01970) и маркировка становится пятизначной.
При производстве деформируемых полуфабрикатов из А85, А8, А7, А6, А5 и А0 алюминий выплавляется в чушках с соотношением Al:Si не менее 1:1. В этом случае к маркировке добавляется буква П (полуфабрикат), например, А6П. Если в алюминии, предназначенном для производства деформируемых Al-Mg сплавов, содержание Na<0.0015 %, то к маркировке добавляется буква Р (рафинированный).
Для указания состояния деформированных полуфабрикатов, изготавливаемых из алюминиевых сплавов, используется буквенно-цифровая система обозначений после марки сплава. Без обозначения значит без термической обработки.
М - мягкий отожженный;
Н - нагартованный;
Н3 - нагартованный на три четверти;
Н2 - нагартованный на одну вторую;
Н1 - нагартованный на одну четверть;
Т - закаленный и естественно состаренный;
Т1 - закаленный и искусственно состаренный на максимальную прочность;
Т2, Т3 - режимы искусственного старения, обеспечивающие перестаривание материала (режимы смягчающего искусственного старения);
Т5 - закалка полуфабрикатов с температуры окончания горячей обработки давлением и последующее искусственное старение на максимальную прочность;
T7 - закалка, усиленная правка растяжением (1,5-3 %) и искусственное старение на максимальную прочность
Для получения деформируемых алюминиевых сплавов используют различные системы легирования – Al–Mn (сплавы АМц), Al–Mg (сплавы АМг), дуралюмины и др. В ряде случаев система их маркировки сложилась стихийно по подобию медных сплавов, с учетом особенностей производства или области применения сплава. В настоящее время происходит замена различных систем условных обозначений алюминиевых деформируемых сплавов на единую систему цифровой маркировки. Маркировки сплавов, в т.ч. цифровые, определены в ГОСТ 4784–74 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки».
Первая цифра обозначает основу сплава, алюминиевые сплавы маркируют «1», вторая цифра – система сплава:
Маркировка
| Основная система сплава
| 10ХХ
| спеченные AL сплавы
| 11ХХ
| Al-Cu-Mg
| 12XX
| Al-Cu
| 13XX
| Al-Mg-Si
| 14XX
| Al-Mn, Al-Li, Al-Cr, Al-Zr
| 15ХХ
| Al-Mg
| 19ХХ
| Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu
|
6,7,8 - резервные
Более распространенными являются сплавы системы Al–Mg, которые обладают лучшим комплексом физико–механических свойств по сравнению со сплавами системы Al–Mn. Сплавы не упрочняют термической обработкой, и маркировка состоит из букв, указывающих тип сплава и числа, показывающего в процентах содержание основного элемента – магния от АМг2 до АМг7 (ГОСТ 4784–74). Цифровая маркировка сплавов АМц – 1400, АМг – 15ХХ, где ХХ – две цифры, которые показывают содержание магния в десятых долях процента (1520 – в среднем 2 % Mg).
Дуралюмин – наиболее распространенный деформируемый алюминиевый сплав, сочетающий высокий уровень свойств с небольшой плотностью (dur – по-французски «твердый»).
Собственно дуралюмин обозначают как Д1... Д16, комплекс показателей свойств растет с увеличением номера сплава. По ГОСТ 4784 все эти сплавы маркируют от 1110 до 1160, например, Д1 – 1110, АК4 (ковочный) – 1140 и т.д. С учетом состава, способа производства высокопрочные алюминиевые сплавы обозначают по–разному: В95 (высокопрочный) – 1950, АВ (авиаль) – 1340 и т.д.
Европейские нормы EN 1982: 99 «Copper and copper alloys. Ingots and casting» литейные медные бронзы обозначаются как ССХХХК. Здесь символы «СС» – «медь литье», символы «ХХХ» – номер сплава. Например, сплав по стандарту DIN CuSn3Zn8Pb5 (бронза БрО3Ц8С5, состав виден из маркировки) по EN обозначается как СС490К, менее легированный сплав CuSn12 (БрО12) – CC483K.
Деформируемые медные сплавы по EN обозначают CWXXXA, CWXXXC (от copper wrought медь деформированная). ХХХ – номер сплава, который зависит от легирования. Например, чистая медь марки М1 (ГОСТ 495) соответствует CW004A, сплав Cu–Zn (0,5 %) CW119C.
В США медь и сплавы на ее основе определены стандартами ASTM и UNS.
Стандарты ASTM для всех медных сплавов начинаются с буквы «В». Маркировка самого сплава начинается с буквы «С» (copper) и записывается как СХХХХХ, где ХХХХХ – пятизначный цифровой номер. Сплавы с номером меньше 80000 обрабатывают давлением, больше 80000 – литейные. Маркировка С1ХХХХ соответствует меди различной степени чистоты, остальные – сплавам. Например, марка С11000 ASTM В133 соответствует марке М1.
Обрабатываемые давлением медные сплавы в стандартах Японии имеют такую же маркировку, только цифр – четыре. Если цифры в маркировках сплавов США и Японии совпадают, то сплавы имеют близкий химический состав.
Например, двойная латунь по ASTM В36, В111 и др. обозначается как С2Х000, где Х растет с увеличением доли цинка – от 1 до 8. Латунь Л70 соответствует марке С26000. Оловянная латунь маркируется С4ХХХХ – ЛО90–1 соответствует С41000.
Бронза С51100 по составу соответствует бронзе БрОФ4–0,25. Литейная латунь ЛЦ23А6Ж3Мц соответствует С86200.
В США литейные алюминиевые сплавы определены стандартами ASTM (ASTM B 85, B 26, B 108) и Алюминиевой Ассоциации (АА). Маркировка АА является наиболее распространенной и используется в качестве международной.
По стандартам Алюминиевой ассоциации литейные алюминиевые сплавы объединены в серии и имеют трехзначное обозначение в зависимости от системы легирования – XXX.
Первая цифра показывает систему легирования:
Серия
| Основная система
| 2ХХ
| Al-Cu
| 3ХХ
| Al-Si-Mg,Al-Si-Cu
| 4ХХ
| Al-Si
| 5ХХ
| Al-Mg
| 7ХХ
| Al-Zn
| 8ХХ
| Al-Sn
|
| (6ХХ-резерв)
|
Обозначение ХХХ.0 используется для всех отливок (т.е. литейных сплавов). Например, сплав 356.0 по АА соответствует сплаву АК7 (АЛ9) по ГОСТ 1583 (алюминий–кремний 7 % Si). По ASTM B26 он обозначается SG70A.
В Японии литейные алюминиевые сплавы по стандарту JIS H5202 обозначаются следующим образом: AC N X (АС – алюминиевый литейный, N – номер серии по системе легирования, Х – буквы, соответствующие определенной системе легирования сплава).
| NX | Основная система сплава
| | 1 | Al-Cu
| | 2 | Al-Cu-Si | | 3 | Al-Si | | 4A | Al-Si-Mg | | 4B | Al-Si-Cu | | 4C | Al-Si-Mg
| | 4CH | Al-Si-Mg | | 4D | Al-Si-Cu | | 5A | Al-Cu-Ni-Mg | | 7B | Al-Mg | | 8B | Al-Si |
Пример. Сплав AC 4 D соответствует АК5Мч по ГОСТу (алюминий – кремний 5 % – медь 1 %). В США этот сплав обозначается как 305.
Деформируемые алюминиевые сплавы в большинстве зарубежных стандартах имеют цифровую систему маркировки.
В США по ANSI H35.2 деформируемые алюминиевые сплавы обозначаются буквами «ААХХХХ», где «АА» указывает на то, что сплав относится к алюминиевым деформируемым, «ХХХХ» – четырехзначная цифровая маркировка.
По стандартам Алюминиевой ассоциации деформируемые сплавы имеют четырехзначное обозначение в зависимости от системы легирования – XXXX.
Первая цифра показывает систему легирования:
| Серия | Основная система сплава
| | 1ХХХ | >99,0% Al
| | 2ХХХ | Al-Cu | | 3ХХХ | Al-Mn
| | 4ХХХ | Al-Si
| | 5ХХХ | Al-Mg | | 6ХХХ | Al-Mn-Si
| | 7ХХХ | Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu
| | 8ХХХ | прочие системы легирования
|
Вторая цифра показывает порядковый номер модификации сплава относительно базового, в базовом сплаве вторая цифра «0», две последние цифры – номер сплава и его чистота.
Например, марка 2020 – базовый сплав алюминий–медь (4,5% Cu), он примерно соответствует сплаву 1230 по ГОСТу (сплав 1230 дополнительно содержит 0,05 % Mg).
В Японии используется такая же система обозначений деформируемых алюминиевых сплавов, как и в США.
По EN алюминиевые литейные сплавы разделены на серии от 1ХХХ до 8ХХХ, где ХХХ – порядковый номер в серии, в конце возможна дополнительная буква «А», «В». Серия 1ХХХ соответствует нелегированному алюминию, например 1080А, Al–Cu –2XXX, Al–Mn – 3XXX, Al–Si – 4XXX, Al–Mg – 5XXX, Al–Mg–Si – 6XXX, Al–Zn – 7XXX, прочие системы 8ХХХ. Следовательно, эта система во многом совпадает с маркировкой Алюминиевой Ассоциации.
Деформируемые алюминиевые сплавы по EN 573 обозначают как AW–AlXXX, где ХХХ тип и содержание легирующих элементов. Например, сплав AW–AlZn5,5MgCu соответствует марке 7475 Алюминиевой Ассоциации.
|
