Rodzaje aluminium, klasyfikacja i oznaczenia

Poniżej przedstawiono rodzaje stopów aluminium które możemy spotkać na naszym rynku wraz z ich składem chemicznym oraz stosowanymi normami.

• Nazwy/Normy
• Skład chemiczny

Co to jest aluminium

Aluminium to jeden z najczęściej spotykanych pierwiastków, zaraz obok krzemu oraz tlenu. Aluminium uznawane jest za glin o czystości technicznej. W wyniku rafinacji elektrolitycznej otrzymuje się aluminium zawierające od 99,950 do 99,955% Al. Z kolei aluminium hutnicze otrzymywane przez elektrolizę tlenku glinu w stopionym kriolicie zawiera od 99,0 do 99,8% Al. Aluminium to powszechnie używany materiał, którego właściwości są dobrze znane wszystkim. Co jednak wówczas, gdy spotykamy się ze stopami tego materiału? Ich właściwości są bardzo różnorodne. Może to być twardość, wytrzymałość, plastyczność czy też odporność na korozję. Jak widać, wybór odpowiedniego stopu jest bardzo ważny dla procesu produkcyjnego. Chcesz poznać właściwości oraz zastosowanie aluminium? Zapraszamy do lektury!

Właściwości aluminium

Aluminium jest to pierwiastek należący do metali miękkich o gęstości na poziomie ok. 2,7 g/cm³. Jest to pierwiastek niemal trzy razy lżejszy od żelaza. Warto zauważyć, że jako czysty metal nie wykazuje zbyt wysokich cech wytrzymałościowych. Jednak wystarczy dodać do niego miedź, krzem lub żelazo, by to się zmieniło. Oznacz to, że najlepiej sprawdzają się stopy aluminium. Jeśli przejdą obróbkę cieplną, mogą mieć nawet kilkanaście razy lepsze parametry mechaniczne. Co ciekawe, ze względu na niską gęstość stopy aluminium wyróżniają się znakomitą wytrzymałością właściwą (odnoszącą się do ciężaru właściwego). Z kolei udarowość w przypadku stopów aluminium nie maleje w niskich temperaturach (w odróżnieniu od stali). Nie można również nie wspomnieć o tym, że aluminium ma świetną odporność na korozję, ponieważ pokrywa się warstwą własnych tlenków (pasywacja). Dodatkowo posiada również znakomitą przewodność elektryczną i cieplną. Za największy minus aluminium uznaje się natomiast niską wytrzymałość zmęczeniową.

Aluminium w czystej postaci jest materiałem miękkim i nierozciągliwym. Właśnie dlatego w swojej podstawowej formie jest ono stosowane głównie w przemyśle oraz budownictwie. Jeśli jednak zależy nam na dodatkowych właściwościach mechanicznych, warto wybrać aluminium wzbogacone dodatkami stopowymi w formie krzemu, magnezu, manganu lub miedzi. Za sprawą tych domieszek możliwe jest wyprodukowanie stopów aluminium o wielu różnorodnych właściwościach. Do stworzenia materiału wyróżniającego się wyjątkową wytrzymałością, odpornością na uszkodzenia czy wpływ czynników zewnętrznych lub znakomitą estetyką, należy wybrać odpowiedni stop.

Biorąc pod uwagę skład stopów aluminium, można wyróżnić takie stopy, które są uniwersalne, jak również stopy nadające się do określonych zastosowań. Na przykład ze stopów o dobrej odkształcalności można wykonać cienkie elementy o niestandardowych kształtach. Inne stopy mają zaś znakomitą odporność na działanie słonej wody, a jeszcze inne można poddawać obróbce plastycznej.

Dzięki temu, że jest bardzo wiele rodzajów stopów aluminium, istnieje bardzo wiele możliwości wykorzystania tego materiału. Warto pamiętać, że każdy stop ma swoje odrębne oznaczenie oraz określoną charakterystykę. Na dzień dzisiejszy można wyróżnić kilka systemów identyfikacji stopów, które funkcjonują na całym świecie. Stąd też szukając konkretnego stopu aluminium, warto znać jego oznaczenie symbolami chemicznymi, symbolami numerycznymi lub sygnaturą, która stosowana jest przez znane na całym świecie instytucje, takie jak chociażby Aluminium Association.

Zastosowanie aluminium

Aluminium ma niebywale szerokie zastosowanie. Przede wszystkim ze względu na świetną plastyczność wykonuje się z niego profile okienne, drzwiowe, a także fasadowe. Dodatkowym plusem jest fakt, że aluminium wykazuje wysoką odporność na negatywny wpływ czynników atmosferycznych. Ponadto jest ono stosowane w przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym, a także w budownictwie. Aluminium wykorzystuje się bowiem nie tylko przy produkcji okien czy drzwi, ale także do tworzenia profili służących do montażu płyt kartonowo-gipsowych oraz płyt OSB.

Pierwiastek ten jest jednak rzadko spotykany w bardziej zaawansowanych konstrukcjach, takich jak chociażby mosty. Nada się jednak do tworzenia konstrukcji dachów. Jego zastosowanie w budownictwie nie jest zbyt szerokie. Warto zauważyć, że nie wynika to z właściwości aluminium. Powodem jest natomiast wysoka cena.

Stopy aluminium

Stopy aluminium dzieli się według różnorodnych kryteriów, m.in. na nieutwardzane i utwardzane czy też odlewnicze i do obróbki plastycznej. Klasyfikacją najczęściej wykorzystywaną przez specjalistów jest klasyfikacja stopów aluminium ze względu na ich skład chemiczny.

Kody stopu aluminium to czterocyfrowe liczby, które kategoryzują wszystkie stopy i są uniwersalne. Oto one:

– czyste aluminium – seria 1000

– miedź – seria 2000

– mangan – seria 3000

– krzem – seria 4000

– magnez – seria 5000

– magnez + krzem – seria 6000

– cynk – seria 7000

– inne pierwiastki stopowe – seria 8000

Rodzaje stopów aluminium

Dzięki kategoryzacji przedstawionej powyżej, odczytywanie charakterystyki stopów aluminium jest bardzo łatwe. Poniżej przedstawiamy przejrzysty system podziału oraz oznaczeń:

– Stop aluminium seria 1000 – odnosi się do aluminium o wysokiej czystości (powyżej 99%). Obejmuje materiały o dużej plastyczności i niskiej wytrzymałości. To aluminium wykorzystywane głównie w transporcie, architekturze oraz przemyśle spożywczym.

– Stop aluminium seria 2000 – obejmuje stopy aluminium z kilkuprocentową zawartością miedzi oraz dodatkiem manganu i magnezu. To materiały o wysokiej wytrzymałości i średniej odporności na rdzę. Wykorzystywane jest przede wszystkim do produkcji części maszyn.

– Stop aluminium seria 3000 – dotyczy stopów aluminium z manganem. Do tej grupy zalicza się materiały o niskiej wytrzymałości i znakomitej odporności na korozję. Stopy te wykorzystuje się w przemyśle chemicznym, spożywczym, a także do produkcji elementów wykończeniowych oraz dekoracyjnych.

– Stop aluminium seria 4000 – odnosi się do stopów aluminium z krzemem. Materiały te wyróżnia znakomita odporność na korozję oraz wysoka wytrzymałość. Stosuje się je do produkcji felg, jak również narzędzi.

– Stop aluminium sseria 5000 – obejmuje stopy aluminium z magnezem. Wyróżniają się one wysoką odpornością na rdzę oraz średnią wytrzymałością. Można poddawać je anodowaniu oraz spawaniu. Materiały te wykorzystuje się do produkcji sprzętu AGD, a także w przemyśle chemicznym, budowlanym oraz spożywczym.

– Seria 6000 – to stopy aluminium i magnezu oraz krzemu. Wyróżniają się świetną odpornością na korozję oraz plastycznością. Wykorzystywane są w: meblarstwie, oświetleniu, budownictwie, elektronice, elementach wyposażenia wnętrz, a także przemyśle górniczym, chemicznym, spożywczym i stoczniowym, jak również w elementach nośnych ciężarówek, autobusów, statków, dźwigów, wagonów, mostów oraz barier.

– Seria 7000 – obejmuje stopy aluminium z cynkiem i magnezem. Podczas obróbki cieplnej zyskują bardzo wysoki poziom wytrzymałości. Mają zaś średnią odporność na korozję. Stopy te można poddawać obróbce skrawaniem oraz spawaniu. Wykorzystuje się je w elementach maszyn, sprzęcie sportowym, a także w obciążonych elementach konstrukcji oraz częściach samolotów.

– Seria 8000 – odnosi się do wszystkich pozostałych stopów aluminium. Zarówno ich własności, jak i podatność na obróbkę mechaniczną zależą od składu chemicznego.

Udostępnij