Temat: Metale nieżelazne. Aluminium, Cynk, Cyna i Tytan. 
 
1.  Podział metali nieżelaznych: 

1)  ze względu na gęstość 

•  lekkie (aluminium, magnez, tytan) 
•  ciężkie (miedź, nikiel, wolfram, platyna) 

2)  ze względu na temperaturę topnienia 

•  łatwo topliwe (cynk, cyna, kadm, magnez, ołów) 

•  trudno topliwe (chrom, kobalt, miedź, nikiel, platyna, złoto) 
•  bardzo trudno topliwe (wolfram, molibden, tantal) 

2.  Własności metali nieżelaznych 

 

3.  Aluminium – pierwiastek o barwie srebrzystobiałej. To metal odporny na korozję jest dobrym 

przewodnikiem prądu elektrycznego i ciepła, dającym się dobrze kuć, przeciągać i walcować, mającym 
dobrą lejność ale duży skurcz i małą wytrzymałość mechaniczną (wytrzymałość na rozciąganie tylko 60 
MPa). Aluminium otrzymuje się z rudy zwanej boksytem (od 55-65% tlenku glinowego), w procesie 
wypalania a następnie elektrolitycznie. Aluminium stosuje się na: 
ƒ  przewody elektryczne, 
ƒ  do wytwarzania folii, 
ƒ  proszki do platerowania naczyń, 
ƒ  do farb, 
ƒ  aparaturę chemiczną, 

ƒ  elementy samochodów (tłoczone pokrywy, 

ekrany, elementy elektrotechniczne, 
powłoki platerowane) 

ƒ  jako składnik stopów. 

Aluminium wg normy PN-EN 573-3:2007 wytwarza się w 17 gatunkach różniących się stopniem czystości 
od 99,0 do 99,99% zawartości czystego aluminium. 

4.  Aluminium w stopach – mają małą gęstość oraz są lekkie. Najczęściej stosowane dodatki stopowe to: 

•  krzem  

•  miedź 
•  magnez 

•  mangan 

•  nikiel 
•  cynk 

5.  Stopy odlewnicze aluminium 

a)  Aluminium z krzemem 

•  zwany  silusil o zawartości krzemu 20-23%, miedzi 1,1-1,5%, magnezu 0,5-0,9%, manganu 0,1-

0,3% i niklu 0,8-1,1% stosowany jest na odlewy wysoko obciążonych tłoków silników spalinowych. 
Jest odlewany pod ciśnieniem. 

•  zwany  silumin o zawartości krzemu 10-13%, AlSi11 - stosowany na odlewy części 

o skomplikowanych  kształtach,  średnio obciążone, pracujące w podwyższonych temperaturach 
i odporne na korozję nawet w wodzie morskiej, ma dobre własności wytrzymałościowe i dobrą 
spawalność. AlSi13Mg1CuNi – stosowany na odlewy tłoków silników spalinowych 

b)  Aluminium z miedzią – mają dobre własności odlewnicze i odporność na korozję 

ƒ  o zawartości  4-5%  Cu  jest  stosowany na galanterię stołową i odlewy wymagające dobrej lejności 

i plastyczności. Stop AlCu4TiMg zawiera 4,2-5% Cu jest stosowany na odlewy części 
samochodowych i na średnio i wysoko obciążone odlewy dla przemysłu maszynowego. 

c)  Aluminium z magnezem 

ƒ  np. AlMg10 i AlMgSi1 są stosowane na odlewy o wysokiej odporności na korozję. 

6.  Oznaczenie stopów odlewniczych. 

•  np. ENAC-AlSi12 gdzie: 

EN – norma europejska, 
A – aluminium,  
C – stopy odlewnicze, 

Al – stop aluminium, 
Si – główny pierwiastek stopowy (krzem) o średniej 
zawartości 12% 

ƒ  ENAC-AlSi12 – na obudowy skrzynek biegów i skrzyń korbowych, 
ƒ  ENAC-AlSi10Mg – do produkcji głowic i bloków cylindrowych, 
ƒ  ENAC-AlSi6Cu4 – do produkcji przewodów wlotowych, pokryw korpusów, głowic cylindrowych, 

misek olejowych, 

ƒ  ENAC-AlCu4Ti – do produkcji części przenoszących duże obciążenia. 

7.  Stopy aluminium do obróbki plastycznej – o mniejszej zawartości procentowej pierwiastków stopowych, 

dlatego że dodatki pogarszają własności plastyczne. 
a)  Aluminium z magnezem 

ƒ  odznaczają się dobrą odpornością na korozję i działanie wody morskiej 
ƒ  stopy zwane hydronalium to: AlMg1 – stosowane na części kute w matrycach i na tłoczone, na 

części urządzeń w przemysłach chemicznych i spożywczym,  AlMg4,5Mn – stosowane na 
obciążone konstrukcje okrętowe i przemysłu chemicznego, AlMg2, AlMg5. 

ƒ  stopy zwane avialami to: AlMg1SiCu i AlMg1Si. 

b)  Aluminium z miedzią i magnezem oraz manganem i krzemem 

ƒ  stopy z dużym oporem plastycznym przy obróbce na zimno i na gorąco używane są na konstrukcje 

lotnicze, 

ƒ  stopy zwane duralami to: AlCu4Mg,  AlCu4Mg1A,  AlCu4M1 stosowane na nity do konstrukcji 

lotniczych, obciążone elementy konstrukcji lotniczych i pojazdów samochodowych, elementy 
budowlane, mają dużą odporność na korozję a po utwardzeniu przy obr. cieplnej uzyskują 
wytrzymałość 290-440 MPa. 

c)  Aluminium z żelazem i niklem 

ƒ  stopy na części pracujące w wysokich temperaturach do 300

o

C na konstrukcje lotnicze np.  

ƒ  AlCu2Mg2NiSi, AlCu2Mg2Nil stosowane do kucia na matrycach. 

d)  Aluminium z cynkiem 

ƒ  AlZn6Mg2Cu i AlZn5Mg1 stosowane są bardzo obciążone elementy różnych konstrukcji 

8.  Oznaczenia stopów do obróbki plastycznej 

•  np. ENAW-AlCu4Mg2 gdzie: 

EN – norma europejska, 
A – aluminium, 
W – stop do obróbki plastycznej, 
Al. – stop aluminium, 

Cu – główny pierwiastek stopowy (miedź) 
o zawartości 4%, 
Mg – pierwiastek stopowy (magnez) o zawartości 
2% 

ƒ  ENAW-AlMn1 – do produkcji chłodnic, blach samochodowych i wyciskanych profili do budowy 

nadwozi, 

ƒ  ENAW-AlMgSi – do produkcji profili do budowy nadwozi i obręczy kół, 
ƒ  ENAW-AlCu4Mg1 – do produkcji wahaczy podłużnych, poprzecznych i piast hamulcowych 

9.  System cyfrowy oznaczania aluminium i jego stopów wg PN-EN 573-1:2006 występujące po oznaczeniu 

ENAW. 
- pierwsza cyfra oznacza aluminium niestopowe, a w przypadku stopów to oznacza główny pierwiastek 
stopowy 
1 – aluminium niestopowe, 
2 – miedź, 

3 – mangan, 
4 – krzem, 

5 – magnez, 
6 – magnez i krzem, 

7 – cynk, 

8 – inne pierwiastki, 

9 – nie są używane. 

- druga cyfra określa modyfikacje aluminium (0 – brak modyfikacji, 1-9 modyfikacja wg ograniczeń 
średniej arytmetycznej zawartości składników w czystym aluminium) 
- trzecia i czwarta cyfra oznaczają procentową zawartość czystego aluminium. 

10. Cynk – to metal o barwie szarobiałej, o dobrych własnościach plastycznych, odlewniczych, małej 

wytrzymałości na rozciąganie i twardości oraz niskiej temperaturze topnienia (418

  o

C). Otrzymuje się go 

z rud siarczkowych (ZnS) tzw. blend, oraz rud węglowych (ZnCO

3

). Proces przebiega metodą ogniową lub 

elektronicznie. Cynk stosuje się na: 
•  powłoki ochronne stalowych blach drutów, 
•  rynny dachowe, 

•  odlewy ciśnieniowe, 

•  składnik stopów 

•  składnik lutów, 
•  baterie elektryczne, 

•  pokrycie antykorozyjne w samochodach 

11. Cynk w stopach występuje z: 

•  aluminium, 

•  manganem, 

•  miedzią, 

•  magnezem 

12. Stopy cynku. 

Stopy cynku występują głównie z aluminium i innymi pierwiastkami. Noszą nazwę znal. Można je łatwo 
spawać, hartować i obrabiać, mają dobrą lejność. Po obróbce plastycznej mają dobrą wytrzymałość 
i plastyczność. Znalazły zastosowanie: 
o

 

w przemyśle maszynowym (łożyska, 
ślimacznice, prowadnice), 

o

 

gaźniki samochodowe, 

o

 

na armaturę, 

o

 

klamki, 

o

 

obodowy, 

o

 

korpusy, 

o

 

części maszyn drukarskich, 

o

 

przyrządy pomiarowe 

13. Oznaczenia stopów cynku wg normy PN-EN 12844:2001 

•  np. ZnCu1CrTi, ZnAl11Cu1 
ƒ  ZnAl4Cu3 – do produkcji odlewów ciśnieniowych o dużej dokładności wymiarowej, 
ƒ  ZnAl10Cu5 – na łożyska pracujące z małymi i średnimi prędkościami, 
ƒ  ZnAl10Cu5 – stopy łożyskowe, na ślimacznice, 
ƒ  ZnAl28Cu4 – stopy łożyskowe, na ślimacznice, 
ƒ  ZnAl4 – do produkcji elektrotechnicznego osprzętu motoryzacyjnego, 
ƒ  ZnAl4Cu1 – do produkcji elementów wytłaczanych osprzętu elektrycznego 

14. Cyna – to metal, której własności mechaniczne są tak małe  że nie nadaje się na materiał konstrukcyjny, 

a jedynie jako dodatek stopowy. 

15. Stopy cyny. 

a)  stopy odlewnicze 

ƒ  na odlewy ciśnieniowe części aparatury precyzyjnej i pomiarowej – SnSb15Pb10Cu4 

b)  stopy do obróbki plastycznej 

ƒ  stosowane na folie na otuliny, do platerowania folii ołowiowej - SnSb2,5,  
ƒ  na folie kondensatorowe – SnPb13Sb. 

16. Tytan – to metal srebrzystobiały, lekki, plastyczny, o dużej wytrzymałości mechanicznej, odporny na 

korozję,  żaroodporny i trudno topliwy. Otrzymywany z rud tytanowych jak rutyl i tytanit. Tytan 
stosowany jest jako dodatek stopowy. 

17. Stopy tytanu. 

o

 

są wytrzymałe, 

o

 

odporne na korozję, 

o

 

żarowytrzymałe i skrawalne, 

o

 

plastyczne i spawalne, 

o

 

można je lutować i kleić 

18. Stopy tytanu stosowane są w: 

ƒ  budowie samolotów, 
ƒ  silników odrzutowych, 
ƒ  rakiet, 
ƒ  kadłubów okrętów, 
ƒ  w technice medycznej jako narzędzia 

ƒ  w przemyśle chemicznym (aparatura 

i zbiorniki kwasu azotowego), 

ƒ  w motoryzacji (silniki, części układu 

jezdnego samochodów wyścigowych) 

19. Oznaczenia tytanu 

np. TiAl6V4, TiAl6V6Sn2, TiAl4Mo4Sn2.