Stopy Al. dzielimy: 1)skład chemiczny (dwuskładnikowy i wieloskładnikowy) 2)technologie przetwarzania (odlewnicze, do przeróbki plastycznej, stopy typu SAP i SAS metody proszku).

Odlewnicze stopy Al.:

Stopy Al.-Si - dwu- i wieloskładnikowe stopy Al. z Si (siluminy) są najczęściej stosowanymi. Charakteryzują się: lejnością, małym skurczem odlewniczym, dobrą odpornością na korozję oraz nie wykazuje skłonności na pękanie na gorąco. Odlewa się je z temp 680-780C. Siluminy dzielimy na: podeutektyczne (4-10%Si), eutektyczne (10-13%Si), nadeutektyczne (17-30%Si). Siluminy podeutektyczne i eutektyczne poddaje się modyfikacji sodem metalicznym lub jedno solami (NaF, NaCl). Do ciekłego stopu wprowadza się modyfikator w ilości 0,05-0,08% masy wsadu. W wyniku bardzo małej rozpuszczalności Na w Si na powierzchni rozdziału faz Si-faza ciekła tworzy się warstewka Na₂Si utrudniają wzrost kryształów Si. Siluminy dwuskładnikowe używane na średnio obciążone elementy maszyn. Powszechnie siluminy wieloskładnikowe poprawia się wytrzymałość i trwardość oraz umożliwiające umacnianie wydzieleniowe siluminów

Siluminy nadeutektyczne zawierające 17-30% Si są stopami wieloskładnikowymi z dodatkiem niewielkich ilości Cu, Mg, Ni, Mangan i kobaltu (AK20 - AlSi21CuNi). Dodatki stopowe poprawiają żarowytrzymałość (Cu, Ni, kobalt), odporność na korozję (mangan), skłonność do umacniania wydzielonego (Mg). Poddaje się umacnianiu wydzieleniowemu polegającemu: przesycanie z temp 500C w wodzie o temp 60C i starzeniu przez 24h w temp 180C. Wyżarzanie odprężające odlewów w temp 230-350C w czasie 6-12h.

Stopy Al.-Cu - skłonność do pękania i trudności tech podczas odlewania na gorąco. Mają budowę rotworu stałego α i podwójnej eutektyki α=+Al₂Cu. Stopy poddaje się umacnianiu wydzieleniowemu. Po przesyceniu stopy starzy się naturalnie lub sztucznie. Starzenie naturalne ułatwiają dodatki: Mg, mangan lub sztuczne dodatki: Zn, tytan i kadmu. Stosowane na silne obciążone elementy maszyn o prostych kształtach. AM10 i AM75 używane do odlewów tłoków i innych części samochodowych.

Stopy Al.-Mg - charakteryzują się najmniejszą gęstością i największą odpornością na korozję z całej grupy Al. W praktyce o 4-11% Mg. OC: wyżarzanie homogenizujące (wytrzymanie 10-12h w temp 450-480C, powolne chłodzenie do 350C, a następnie szybkie), wyżarzanie odprężające przez 12-16h w 120-150C, umacnianie wydzieleniowe (stopów wysokomagnezowych). Dodatki: Si, tytan, cyrkon,, mangan, hafnu, cyny. Wykonuje się z nich elementy maszyn, które jest wymagana dobra odporność na korozję.

Stopy Al. do przeróbki plastycznej:

Stopy Al.-Mn - zawartość manganu 1-1,6%. Mikrostruktura stopów składa się z roztoru stałego α i wydzieleń fazy międzymetalicznej Al₆Mn. Po odlaniu budowa gruboziarnista i skłonność do mikropęknięć. OC: wyżarzanie homogenizujące w temp 500-520C w czasie 6-12h chłodzienie w powietrzu, wyżarzanie rekrystalizujące w temp 350-400C chłodzenie w powietrzu. Właściwości mech: R_m=220MPa, R_0,2=180MPa, A₁₀-15%, Z-50%. Urządzenia dla przemysłu spożywcze i chemicznego, spawane zbiorniki cieczy i gazów.

Stopy Al.-Mg - zawieraja 1-5,8% Mg, 0,2-1% mangan, 0,15-0,35 chrom. Dodatek tytanu (0,02-0,2%) powoduje wzrost odporności na korozję i rozdrobnienie ziarna w odlewach. Budowę dwufazowa: roztwór stały α i wydzieleń fazy β (Al₃Mg₂). OC: wyżarzanie homogenizujące w temp 500-520C w 8-12h, chłodznie w powietrzu, wyżarzanie rekrystalizujące w 280-300C w czasie 3-6h chłodznienie w powietrzu, wyżarzabie odprężające w 100-150C w 8-12h po spawaniu. Wykonuje się z nich elementy aluminiowej stolarki budowlanej, sprzęt sportowy i turystyczny itp.

Stopy Al.-Cu-Mg. Durale dzielą: niskostopowe (2,2-3%Cu, 0,2-0,5%Mg, 0,3-0,5%Mn), średniostopowe (3,8-4,8%Cu, 0,4-0,8%Mg, 0,4-0,8%Mn), wysokostopowe (2,6-3,2%Cu, 2-2,45%Mg, 0,45-0,7%Mn).. OC: wyżarzaniu rekrystalizującemu w temp 390-430C w czasie 3-6h z chłodzeniem w powietrzu, wyżarzaniu homogenizującemu w temp 345C, umacnianiu wydzieleniowemu (przesycanie z temp 490-510C (1-2h) w wodzie, starzeniu naturalnemu lub przyśpieszonemu. Wykonuje się z nich blachy, druty, odkuwki.

Stopy Al.-Zn-Mg-Cu - zawierające: 5-8% cynku, 0,8-2,8% Cu, 1,2-3,2%Mg, 0,2-0,6% manganu, 0,1-0,25 chromu, 0,08 tytan. OC: ważarzanie rekrystalizujące 390-430C w 4-6h i dwustopniowemu chłodzeniu, przesycanie 510-520C w wodzie o temp 20C, starzenie przyśpieszone 165-175C w 16-18h. Brak odporności na korozje.

Mosiądze

Mosiądze to stopy miedzi z cynkiem i ewentualnie innymi pierwiastkami.

Mosiądze dwuskładnikowe. Ze względu na skład fazowy mosiądze dwuskład­nikowe dzieli się na:

• jednofazowe - o zawartości cynku od 2 do 39%

• dwufazowe - o zawartości cynku od 39 do 45%

Mosiądze jednofazowe cechuje bardzo duża plastyczność, co umożliwia stosowanie ich na wyroby głęboko tłoczone i obrabiane plastycznie na zimno. Mosiądze charakteryzują się dobrą odpornością na korozję, szczególnie atmosferyczną i w wodzie morskiej. Najczęściej spotykanym rodza­jem korozji mosiądzów, szczególnie dwufazowych, jest korozja elektroche­miczna. Mosiądze jednofazowe w stanie zgniecionym ulegają korozji naprę­żeniowej. Mosiądze dwuskładnikowe są przeznaczone do przeróbki plastycznej na zimno i na gorąco w przypadku mosiądzów jednofazo­wych lub tylko na gorąco w przypadku mosiądzów dwufazowych.

Mosiądze wieloskładnikowe zawierają oprócz cynku takie dodatki stopowe, jak: krzem, aluminium, cyna, ołów, żelazo, man­gan, nikiel i arsen, zwykle o łącznym stężeniu nie przekraczającym 4%. Doda­wane pierwiastki stopowe powodują zwiększenie wytrzymałości i odporności na korozję mosiądzów. Mosiądze wieloskładnikowe w przeciwieństwie do dwu­składnikowych są stosowane głównie jako stopy odlewnicze. Cechuje je dobra odporność na korozję i ścieranie oraz dobre właściwości wytrzymałościowe przy obciążeniach statycznych.

Miedzionikle

Ważną grupę technicznych stopów miedzi przeznaczonych do przeróbki plastycznej stanowią miedzionikle, w których głównym dodatkiem stopowym jest nikiel o stężeniu do 40%, zawierające także 1-2% krzemu, aluminium, żela­za lub manganu. Nikiel powoduje poprawę właściwości me­chanicznych, odporności na korozję, oporności elektrycznej właściwej oraz siły termoelektrycznej miedźionikli.

Brązy

Brązy cynowe. Miedź tworzy z cyną jeden roztwór stały graniczny krystalizujący w strukturze A l oraz sześć roztworów stałych wtórnych na osnowie faz międzymetalicznych.

Brązy cynowe wykazują dobrą odporność na korozję, szczególnie w śro­dowisku atmosfery przemysłowej i wody morskiej. Brązy cynowe mogą być kształtowane plastycznie na zimno. W stanie obrobionym plastycznie na zimno brązy cynowe charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi, co umożliwia stosowanie ich w przemyśle chemicznym, papierniczym i okrętowym, m.in. na elementy apa­ratury kontrolno-pomiarowej, siatki, sprężyny, tulejki, łożyska ślizgowe.

Brązy cynowe wieloskładnikowe mogą również zawierać: fosfor, cynk, ołów

Wieloskładnikowe brązy cynowe są stosowane głównie jako odlewnicze. Charakteryzują się dobrą odpornością na korozję i na ścieranie.

Brązy aluminiowe (brązale).. Dwuskładnikowe, jednofazowe brązy aluminiowe zawierają do 8% aluminium i ze względu na dużą plastyczność mogą być obrabiane plastycznie na zimno oraz na gorąco. Brązy o składzie eutektoidalnym można obrabiać plastycznie wyłącznie na gorąco w temperaturze, w której wy­stępuje struktura jednofazowa .

W brązach wieloskładnikowych najczęściej stosuje się dodatki żelaza, niklu i manganu:

Odlewnicze wieloskładnikowe brązy aluminiowe wykazują większy skurcz odlewniczy niż brązy cynowe, lecz znacznie mniejszą skłonność do segregacji dendrytycznej. Brązy aluminiowe mają dobrą odporność na korozję w środowi­sku wody morskiej i kwasów utleniających. Charakteryzują się dobrymi właściwo­ściami mechanicznymi w temperaturze pokojowej i podwyższonej oraz dużą odpornością na ścieranie. Znalazły zastosowanie na panewki łożysk ślizgowych, koła zębate, gniazda zaworowe, a także śruby okrętowe.

Brązy berylowe. Zawierają do ok. 2,1% głównego pierwiastka stopowego oraz zwykle nikiel, żelazo, kobalt i tytan, zwiększające umacniający efekt ob­róbki cieplnej.

Obróbka cieplna brązów berylowych polega na utwardzaniu dyspersyjnym. Obejmuje ono przesycanie z temperatury 720-760°C i starzenie w temperaturze 300-400°C. Brązy mogą być również umacniane przez przeróbkę plastyczną na zimno.

Stopy te są brązami o największych właściwościach mechanicznych, dobrej odporności na pełzanie i ścieranie. Cechują się dużą odpornością na korozję, przewodnością cieplną i elektryczną, brakiem skłonności do iskrzenia oraz dobrą podatnością na obróbkę plastyczną na zimno i na gorąco.

Brązy berylowe są stosowane na elementy maszyn w wytwórniach mate­riałów wybuchowych i prochowniach, na szczotki silników elektrycznych i przewody trakcji elektrycznej.

Brązy krzemowe. Techniczne stopy miedzi z krzemem mają strukturę jedno­fazową, a zawartość krzemu nie przekracza w nich 3-4%. Jednofa­zowa struktura zapewnia brązom krzemowym dobre właściwości plastyczne, przy czym krzem powoduje zwiększenie ich odporności na korozję. Krzem po­prawia także właściwości odlewnicze stopu. Praktyczne zastosowanie znalazły głównie brązy krzemowe wieloskładni­kowe zawierające najczęściej dodatki manganu, żelaza, cynku i niklu. Brązy krzemowe charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicz­nymi w temperaturze pokojowej i podwyższonej do ok. 300°C, dużą wytrzyma­łością zmęczeniową i dobrymi właściwościami ślizgowymi. Cechuje je ponadto duża odporność na korozję, dobra lejność i skrawalność.

Zastępuj ą droższe brązy cynowe.

Brązy manganowe. Zawierają zwykle 5-6 lub 12-15% manganu i są przezna­czone do obróbki plastycznej. Mają dość dobre właściwości wytrzymałościowe utrzymujące się do temperatury ok. 300°C. Najczęściej stosuje się stopy wieloskładnikowe, zawierające oprócz man­ganu nikiel, a w niektórych gatunkach także krzem lub aluminium

---