ALUMINIUM I JEGO STOPY Własności i zastosowanie aluminium
- Aluminium jest metalem barwy srebrzystobiałej, bardzo miękkim i plastycznym.
• Ciężar właściwy aluminium wynosi tylko 26,5 kN/rn3, tj. ok. 3-krotnie mniejszy od żelaza.
• Jest to bardzo ważna własność powodująca, że aluminium stosuje się wszędzie tam, gdzie potrzebne są lekkie materiały konstrukcyjne (przemysł lotniczy, okrętowy, budowa silników i karoserii pojazdów).
• Aluminium wykazuje dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne (przewodnictwo elektryczne aluminium stanowi 66% przewodnictwa elektrycznego miedzi).
• Aluminium jest odporne na działanie atmosferyczne, kwasów tlenowych, a także suchych gazów jak amoniak, chlor, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki.
• Nie jest natomiast odporne na wodorotlenki sodowy, potasowy, wapniowy, kwasy beztlenowe oraz związki siarki.
• Odporność chemiczną aluminium na działanie ośrodków tlenowych tłumaczy się tym, że posiadając duże powinowactwo do tlenu, aluminium utlenia się powierzchniowo.
• Wytworzona w ten sposób warstewka tlenku jest szczelna i silnie przylegająca, tak że nie przepuszcza gazów w głąb metalu chroniąc go przed korozją.
•Ta warstewka tlenku jest ponadto przezroczysta, co powoduje, że aluminium zachowuje swój metaliczny kolor.
Ogólne wiadomości o stopach aluminium
• Niskie własności mechaniczne czystego aluminium ograniczają zastosowanie tego metalu jako materiału konstrukcyjnego.
• Przez stopienie aluminium z niektórymi składnikami otrzymuje się bardzo cenne stopy o znacznie wyższych własnościach wytrzymałościowych i dobrych własnościach plastycznych.
• Stopy te noszą nazwę stopów lekkich.
• Do najczęściej spotykanych składników stopowych w stopach aluminium należą: miedź, krzem, magnez, mangan, cynk.
• Większość dodatków stopowych tworzy twarde i kruche fazy międzymetaliczne, bądź z aluminium, bądź też i z innymi składnikami stopu.
• Stopy aluminium w stanie odlanym posiadają miękką i plastyczną osnowę, którą stanowią kryształy roztworu stałego dodatków stopowych w aluminium.
• Na ich granicy występują utwardzające dodatki stopowe w formie eutektyki lub wolnych faz międzymetalicznych.
• Stopy aluminium można podzielić na:
1) stopy odlewnicze,
2) stopy przerabialne plastycznie.
• Granicę pomiędzy tymi stopami stanowi maksymalna rozpuszczalność składnika stopowego w aluminium w temperaturze eutektycznęj (rys.).
R|»> 144. taapaoicMAk itepóv potrzińfcycb pbstjcałe <nlm a) 1 slopd* ixikwnkzydi (abr.
4) ił] - stopy nicofcabakK dcpUc.^ - stopy obubaine depta*?
• Stopy, które po nagrzaniu mają jednofazową strukturę roztworu stałego są bardzo plastyczne - należą więc one do grupy stopów przerabialnych plastycznie.
• Stopy, w których zawartość składników przekracza ich graniczną rozpuszczalność w aluminium zawierają w swej strukturze eutektykę - są mało plastyczne i należą do stopów odlewniczych.
• Podział ten nie jest jednak zupełnie ścisły i istnieją stopy, które mogą być zarówno odlewane jak i przerabiane plastycznie.
• Wysokie własności wytrzymałościowe można nadać tym stopom poddając je zabiegom utwardzania dyspersyjnego.
4/ io wartość międli
Rys. 16.3. Układ równowagi fazowej ałuminium-miedi do 55% Cu