1

Aluminium

Aluminium

i jego stopy

i jego stopy

2

Aluminium: właściwości i otrzymywanie

Aluminium: właściwości i otrzymywanie

• Metal III grupy układu okresowego, wykazuje

właściwości amfoteryczne

• Masa właściwa:

2,7 g/cm

3

• Temperatura topnienia:

660 °C

• Przewodnictwo elektryczne: 37,3 MS/m
• Główny surowiec:

boksyt

• Proces otrzymywania:

elektroliza

tlenku rozpuszczonego w stopionym kriolicie

3

Aluminium: właściwości c.d.

Aluminium: właściwości c.d.

• Rm:

70 do 120 MPa

• Ra:

20 do 40 MPa

– W stanie odkształconym na zimno wzrastają

nawet dwukrotnie

• Zdolność do pasywacji – pokrywa się

trwałym tlenkiem Al

2

O

3

, chroniącym metal

przed dalszą korozją.

• Nieodporne na kwasy HCl, HF; wodę morską,

pary rtęci.

4

Aluminium: zastosowanie

Aluminium: zastosowanie

• Przewody elektryczne
• Wymienniki ciepła i chłodnice
• Opakowania artykułów spożywczych
• wytwarzanie stopów technicznych
• anody w systemach ochrony protektorowej

statków morskich

• aluminiowanie antykorozyjne powierzchni

5

Stopy Aluminium

Stopy Aluminium

– do przeróbki plastycznej – do 5%

pierwiastków stopowych takich jak
Cu, Mn, Mg, Li oraz Si, Zn, Ni, Cr

•umacniane zgniotem
•umacniane wydzieleniowo

– odlewnicze – wieloskładnikowe 5 – 25

% pierwiastków, głównie Si, Mg, Cu,
Zn lub Ni.

6

Stopy Aluminium - Krzem

Stopy Aluminium - Krzem

Stopy odlewnicze

SILUMINY

zaw. Si 5 – 14%

charakterystyczna

jest obecność
mieszaniny
eutektycznej Al-
Si

7

Stopy Aluminium – Krzem

Stopy Aluminium – Krzem

Postać krzemu eutektycznego i jej obraz

mikroskopowy

8

Stopy Al - Si - modyfikacja stopów

Stopy Al - Si - modyfikacja stopów

Postać krzemu eutektycznego i jej obraz

mikroskopowy

Modyfikacja: rozdrobnienie i zaokrąglenie wydzieleń Si
Modyfikatory: Na (nietrwały), Sr, Sb (trwałe)
Skutki modyfikacji: poprawa wytrzymałości i

plastyczności

9

Stopy Aluminium – Krzem

Stopy Aluminium – Krzem

zastosowanie

zastosowanie

Siluminy

podeutektyczne

• Odlewy

korpusów

• pokrywy,

obudowy

Siluminy

eutektyczne i
nadeutektyczne

• tłoki silników

spalinowych i
sprężarek

10

Stopy Al - Cu

Stopy Al - Cu

Nazwa

zwyczajowa :

duraluminium

Zawartość Cu – do

5%,

inne pierwiastki:

Mg, Ni,Si, Zn

dobrze obrabialne

plastycznie i

spawalne w atm.

Argonu

11

Stopy Al – Cu

Stopy Al – Cu

Obróbka cieplna: utwardzanie wydzieleniowe

12

Stopy Al – Cu

Stopy Al – Cu

Zastosowanie
• Silnie obciążone części maszyn,
• konstrukcje lotnicze
• środki transportu kołowego.

WADA: niedostateczna odporność na

korozję. Odporność jest tym niższa, im

bardziej skomplikowany jest skład

stopu. Niektóre durale wieloskładnikowe

(np. cynkowe mogą być stosowane

dopiero po uprzednim zabezpieczeniu

przed korozją).

13

Stopy Al - Mg

Stopy Al - Mg

Nazwa zwyczajowa:

HYDRONALIUM

Zawartość Mg – do

5%,

inne pierwiastki:

Ni,Si,

dobrze obrabialne

plastycznie i
spawalne w atm.
Argonu

ODPORNE NA

KOROZJĘ W
WODZIE
MORSKIEJ

14

Stopy Al - Mg

Stopy Al - Mg

Zastosowanie:
• Budowa szybkich jednostek

pływających

• Budowa statków z rozbudowaną

częścią nadwodną: statki
pasażerskie, promy, statki do
przewozu samochodów, statki Ro-Ro

• Łączenie nadbudówki ze stalowym

kadłubem przy pomocy łączników
bimetalowych.

15

Stopy Al - Li

Stopy Al - Li

• Li – lit najlżejszy z metali
• dodatek Li : 1,9 do 2,7%
• możliwe jest utwardzanie

wydzieleniowe

• podstawowe przeznaczenie:

nowoczesne konstrukcje lotnicze

• łączenie: klejenie