Технологическая плакировка алюминия это - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Технологическая плакировка алюминия это

Технология плакирования металлов

Плакирование металлов — это покрытие поверхностей деталей равномерным слоем другого металла посредством сильного сжатия и пластической деформации. В основе этой технологии лежит хорошо известный метод холодной сварки, при котором соединение металлических деталей происходит путем создания атомарных связей между их металлическими поверхностями без взаимного проникновения соединяемых материалов друг в друга. Чаще всего плакирование применяют для создания защитных, контактных или декоративных слоев различных металлов на изделиях из конструкционной и нержавеющей стали, а также меди, алюминия и их сплавов.

Медное покрытие на кухонной утвари из нержавейки, омедненные провода и контакты из стали и алюминия, «никелевые» и «латунные» монеты — все это производится с применением технологии плакирования.

Суть и описание процесса плакирования

Вне зависимости от того, каким методом осуществляется сжатие материалов, процесс плакирования изделия в общем виде состоит из следующих этапов:

  1. Подготовка поверхности заготовки, включая ее механическую и химическую очистку от внешних загрязнений и окислов.
  2. Фиксация на поверхности заготовки листового, трубчатого или порошкового материала, из которого будет формироваться плакирующий слой.
  3. Приложение усилия сжатия, которое вызывает взаимную деформацию металлов, достаточную для возникновения между ними атомарных связей.

Плакирование применяют для покрытия как штучных, так и погонных изделий (лента, труба, пруток). При этом используются различные виды специализированного кузнечно-прессового оборудования (штамповочное, экструзионное и прокатное), а также установки для сварки взрывом и лазерные аппараты. Поэтому технологические процессы нанесения плакировки могут быть как циклическими, так и непрерывными.

В зависимости от производственных задач при плакировании может обрабатываться до пяти-шести слоев металла (вместе с основными), при этом толщина плакирующих слоев может составлять от десятых до единиц миллиметров.

Следует также отметить, что важным условием плакирования является сочетаемость металлов основы и плакирующего слоя, которая зависит от однородности их кристаллических решеток.

Методы плакирования

Для создания плакирующего слоя методом сжатия используют хорошо известные технологические методы и традиционное оборудование. Основные среди них:

  1. Прокатка. Длинномерный листовой пакет из нескольких слоев (обычно от двух до четырех) прокатывается через систему вальцов, обеспечивающих необходимое усилие деформирования. Технологические параметры многослойной плакировки зависят от твердости слоев металла и порядка их расположения в пакете.
  2. Экструзия. Применяется для наружной и внутренней плакировки цилиндрических заготовок (труб, проволоки, прутка). В этом случае материал для плакировки представляет собой полую трубку, охватывающую заготовку снаружи. При прохождении через фильеру происходит сжатие и деформация обеих частей, в результате чего образуется плакирующий слой.
  3. Штамповка. Листовой металл для плакировки накладывается на основу и прижимается к ней одновременно со штамповкой рельефного изделия.
  4. Взрывная технология (сварка взрывом). На поверхности соединяемых металлических заготовок устанавливаются накладные заряды взрывчатки, при подрыве которых происходит мгновенное сжатие с большим усилием. Этот метод позволяет соединять слои металла большой толщины.

Для придания металлам пластичности в некоторых случаях их разогревают до заданной температуры с использованием СВЧ-излучателей.

Одна из новейших разработок в области плакирования металлов — это нанесение покрытия на основу с помощью лазерных технологий. В рабочей головке такой установки металлический порошок подается непосредственно в лазерный луч, плавится и в виде направленной струи жидкого металла поступает на поверхность заготовки.

Назначение и сферы применения

Одним из главных направлений использования метода плакирования является создание изделий из металла с улучшенными электротехническими характеристиками. Плакированная медью сталь имеет лучшую по сравнению с базовым металлом проводимость и способность к пайке, сохраняя при этом все свои прочностные характеристики. Из этого материала изготавливают шины заземления, отводы от медных проводных линий к металлическим конструкциям, шины громоотводов, внутренних проводников коаксиальных кабелей.

Омедненная стальная проволока широко применяется в антеннах с большими пролетами, грозозащитных сетках и разрядниках, а также в качестве присадочного материала в сварочных полуавтоматах MIG/MAG. А покрытые медью алюминиевые провода легко паяются, намного дешевле медных, имеют значительно меньший вес и практически такую же проводимость на высоких частотах (это достигается за счет скин-эффекта). Их массово используют в звуковых катушках наушников и динамиков, а также в высокочастотных коаксиальных кабелях и антеннах.

В качестве декоративного и защитного покрытия плакирование применяют при производстве материалов для стеновых панелей и крыш, кухонной посуды, масляных радиаторов, контактов электротехнических приборов и многого другого. Эту технологию также массово применяют при изготовлении монет. При этом чаще всего используется покрытие стали медно-никелевыми сплавами (как в российской пятирублевой монете) или латунью. В художественном производстве часто используют покрытие металлов сусальным золотом, что также относится к технологии плакирования.

Одним из интересных примеров применения этой технологии является покрытие изделий из алюминиевых сплавов чистым алюминием. А какие оригинальные примеры плакирования знаете вы? Поделитесь, пожалуйста, своей информацией в отзывах к этой статье.

Плакировка листов из алюминия и алюминиевых сплавов

Механизм коррозионной защиты алюминия и сплавов алюминия

Для защиты от коррозии алюминиевые полуфабрикаты плакируют — покрывают с одной или с обеих сторон тонким слоем алюминия или алюминиевого сплава. Плакированный алюминий — биметалл, в котором тонкий поверхностный слой одного алюминиевого сплава металлургически связан с основным сплавом сердцевины, выбираемым из условий необходимой прочности. Толщина этого слоя составляет от 1,5 до 10% от общей толщины. Электродный потенциал плакирующего металла не менее чем на 100 мВ более положительный, чем потенциал сердцевины. Такая разность потенциалов создает катодную защиту. Если сочетание сердцевины и плакирующего материала подобрано таким образом, что плакировка является анодом по отношению к сердцевине, то материал имеет обозначение У, Б или А после марки сплава, а американские сплавы обозначают “alclad”(от лат. aluminium и англ. clad — покрытый) . Плакирующий слой на плакированных полуфабрикатах обеспечивает электрохимическую защиту сердцевины на незащищенных торцах и на площадях, которые были повреждены или корродировали. Коррозионноактивная среда создает вокруг изднлий из алюминия и сплавов среду электролита. При контакте коррозионноактивной среды с полуфабрикатом электрический ток проходит от анодной плакировки через электролит к катодной сердцевине. Ээто процесс растворяет плакировку и защищает сердцевину. На силу тока влияет разница потенциалов между плакировкой и сердцевиной. Время защиты зависит от силы тока, проводимости коррозионной среды, интенсивности образования оксидной пленки и величины поляризации.

Выбор сплава для плакировки

Коррозионные потенциалы плакировки и сердцевины сплава определяют материал для плакировки, которая должна быть анодом по отношению к сердцевине для осуществления ее электрохимической защиты. Концентрация меди в твердом растворе задает электродный потенциал алюминиевомедных сплавов. Увеличение содержания меди в твердом растворе снижает его анодный потенциал. Чистый алюминий является анодом относительно Аl-Сu-Mg сплавов в естественно состаренных состояниях, величина его анодного потенциала составляет около 0,154 В. Технически чистый алюминий используется для покрытия большинства плакированных листов и плит из сплавов Аl-Сu-Mg: Д16, Д1, 2024, 2017. Увеличение концентрации цинка в твердом растворе повышает анодный потенциала сплава, а Mg2Si и марганец не оказывают существенного влияния. Сплав 7072 (Аl-1% Zn) имеет более высокий анодный потенциал, чем чистый алюминий, и применяется для плакировки полуфабрикатов из сплавов АМц, В95, АД33, 3003, 6061, 7075 и других. Наиболее широко используемыми плакированными полуфабрикатами являются листы и плиты, хотя с плакировкой выпускают также проволоку, трубы и др.

Химический состав плакирующего материала, %

Марка сплаваЛегирующие компонентыПримеси, не более
AlZnFeSiCuMnZnTiMgПрочие примесиСумма допустимых примесей
Каждая в отдельностиСумма
Д1А,
Д16А,
Д16Б,
Д16У.
АМг6Б,
АМг6У,
ВД1А,
ВД1Б.
АКМБ,
АКМА
Не менее
99,30
0,300,300,020,0250,10,150,050,020,70
В95А,
В95—2А,
В95—2Б,
В95—1А
Основной компонент0,9-1,30,30,30,0250,150,050,1

Создания плакировочного слоя

Для создания плакировочного слоя на отфрезерованную поверхность сляба накладывается слой материала плакировки соответствующей толщины. Последущая горячая прокатка заготовки приваривает плакировочный лист к поверхности сляба. При изготовлении плакированных полуфабрикатов температура и продолжительность термической обработки должны быть установлены минимальными во избежание диффузии легирующих элементов из сердцевины в плакирующий слой. Это особенно важно для дюралюминиевых (серия 2ХХХ в международной маркировке) сплавов, поскольку диффузия меди в плакировку снижает ее анодный потенциал, и менее существенно для сплавов с цинком и магнием, так как эти элементы увеличивают анодный потенциал плакировки. Толщина плакирующего слоя определяется в основном конечной толщиной детали. При условии одинаковой защиты процент плакировки для тонких деталей больше, чем для толстых.

Толщина плакирующего слоя

Толщина листа, ммТолщина плакирующего слоя на каждой стороне листа от фактической толщины листа в % при плакировке
технологическойнормальнойутолщенной
не болеене менее
Толщина утолщенной плакировки для листов из сплава марки АМг6 должна составлять на каждой стороне листа не менее 4,0% от фактической толщины листа.
От 0,5 до 1,91,54,08,0
Св. 1,9 > 4,01,52,04,0
Св. .4,0 >10,51,52,0

Примеры защиты от коррозии

Плакированные алюминиевые сплавы имеют максимальное сопротивление сквозной точечной (питтинговой) коррозии, поскольку питтинговые поражения не достигают сердцевины, а также минимальную потерю прочности при длительных выдержках в коррозионных атмосферах. Срок службы в агрессивной водной среде без сквозной коррозии для кухонной посуды, изготовленной из листа сплава 3003 (АМц) с 5 %-ной плакировкой сплавом 7072(Аl ̵ 1 % Zn), в 5̵10 раз больше, чем для неплакированного сплава 3003 (АМц) в такой же воде. Плакированный сплав 3004 использовали для кровельного покрытия и стен ангара в Лонг-Биче (порт в Центральной Америке). После 33 лет эксплуатации глубина точечной коррозии не выходила за пределы плакирующего слоя 6 мкм). Плакирование тонкостенных труб (толщина стенки 1,5 мм), используемых в ирригационных и дренажных системах, значительно увеличивает срок их службы в агрессивных водных средах.

Особенности проектирования деталей из алюминия подлежащих гальванопокрытию

1. Общие вопросы.
Современная металлургическая промышленность производит огромное количество различных сплавов алюминия. Все их можно условно разделить на деформируемые и литейные. Выбор конкретного сплава при изготовлении деталей, как правило, обосновывается его физико-механическими свойствами и ценой.

Конструктора обычно интересуют:
– Свойствасплава, обеспечивающие наиболее легкую обработку исходного материалавыбраннымметодом. Очевидно, например, что одни виды алюминия легко льются, другие – точатся, третьи – хорошо подвергаются экструзии с получением профиля.
– Свойства готовых изделий, полученных из определенного сплава. Например, сплав Д16Т – твердый, что важно для корпусных деталей, в то время как технически чистый алюминий – очень мягкий и пластичный.
– Стоимость сплава и его доступность.

К сожалению, немногие при выборе сплава во время проектирования деталей обращают внимание на его способность к гальваническому покрытию. А между тем невнимательность в этом вопросе часто приводит к тому, что уже изготовленные детали просто невозможно покрыть и вся работа идет насмарку. Как же правильно выбрать алюминий под гальванику и какие тонкости процесса следует учесть при проектировании деталей? Для начала следует рассмотреть номенклатуру и особенности строения алюминиевых сплавов (подробно номенклатура представлена в ГОСТ 4784-97).

Деформируемые сплавы можно разделить на высокопрочные, среднепрочные и низкопрочные.

К высокопрочным деформируемым сплавам алюминия относятся дюрали (Д), содержащие в качестве легирующих добавок медь, марганец, магний, кремний, железо.Типичный пример – сплав Д16. Основной легировкой в нем является медь, образующая с алюминием интерметаллиды. Кроме этого, к классу высокопрочных можно отнести сплавы типа В, содержащие цинк, медь, магний и марганец – например, В95, а также высоколегированные магналии.

Сплавы средней прочности (среднелегированный магналий, авиаль) содержат магний и кремний.

Неупрочняемые сплавы алюминия (АМг или АМц)содержат магний, марганец или оба этих элемента вместе.

Среди литейных сплавов следует выделить АК и АЛ (силумин). Главная особенность их состава – большой процент кремния в сплаве, до 14%.

Алюминиевые заготовки из сплавов, не отличающихся высокой коррозионной стойкостью, защищают поверхностным слоем – плакировкой, обычно чистым алюминием. Иногда это может быть слой иного материала, например, ЛКП.Плакировочный слой может различаться по толщине. Более тонкий слой, представляющий меньшие трудности при покрытии, обозначается буквой Б, более толстый – А.

Теперь рассмотрим под какие гальванические операции в принципе может идти алюминий. По сути, здесь может быть два основных варианта: анодирование (оксидирование) и нанесение металлического покрытия (никелирование, лужение, серебрение, меднение, хромирование и пр.). Анодирование алюминия применяется для защиты от коррозии, повышения микротвердости, улучшения внешнего вида, грунтования под окраску, электроизоляции и т.д. Никелирование создает высокодекоративный блестящий слой, устойчивый в щелочах при любой их концентрации и температуре (чистый алюминий в щелочах легко растворяется). Оловянирование (лужение) обеспечивает паяемость и возможность безопасного сопряжения алюминия с деталями из меди. Серебрение и меднение улучшает электропроводность и снижает переходное сопротивление в электроконтактах.

Выделим общие особенности алюминия, которые могут влиять как на качество анодировки, так и на качество металлизации:
– Чем больше в сплаве легирующих компонентов, тем хуже он покрывается. Значительные трудности создает наличие в сплаве кремния. Для высококремнистых сплавов гальванопокрытие практически невозможно.
– Сплавы АЛ (силумины) очень сложно покрыть и невозможно качественно перепокрыть, т.е. необходимо при проектировании закладывать некоторый процент невозвратного брака с гальваники.
– Плакировка – проблема для гальваники. Самую большую трудность плакировка представляет для металлизации – практически всегда по ней покрытие будет отслаиваться, иногда – не сразу, а после длительного хранения или при пайке.Тонкая технологическая плакировка (обозначается Б) обычно удаляется при штатной подготовке поверхности алюминия, толстая (А) – не всегда. Кроме этого, плакировочный слой неоднороден по толщине. Также он может повреждаться и удаляться при изготовлении деталей. В результате может сложиться ситуация, когда часть детали свободна от плакировки, а часть – нет. За время удаления толстого плакировочного слоя при травлении чистая поверхность может сильно повредиться. К сожалению, визуально не всегда бывает возможно определить где плакировка уже снята, а где – нет. Желательно, таким образом, под гальванику изготавливать детали из неплакированного алюминия, либо предварительно удалять внешний слой механически на 2,5-3% толщины заготовки или более.
– Нельзя покрывать детали из алюминия наглухо сопряженные с деталями из других металлов (сталь, латунь, медь и т.д.). В этом случае неалюминиевые детали повредятся. Перед покрытием такие детали нужно разъединить. Также нежелательно покрывать детали, состоящие одновременно из нескольких сплавов алюминия.
– Нежелательно наличие большого количества глухих (особенно резьбовых) отверстий. Т.к. все гальванические операции проходят в растворах, то эти растворы легко затекают в глухие отверстия и очень неохотно их покидают по завершении процессов. Зачастую остатки электролита могут оставаться в отверстиях внешне совершенно сухой детали и вытекать оттуда через определенное время (иногда уже после упаковки), образуя потеки и вызывая сильное повреждение какпокрытиятак и самой детали.

Выбор сплава алюминия под анодирование.
Особенностью процесса анодирования является тот факт, что оксидное покрытие не наносится извне, а образуется из верхнего слоя алюминия или его сплава. Следовательно, в процессе участвует не только сам алюминий, но и легирующие компоненты. При этом они могут:
– Растворяться и переходить в электролит. Такими элементами являются, например, медь, железо, магний, образующие интерметаллические соединения с алюминием.
– Оксидироваться встраиваться в структуру оксидной пленки, изменяя ее цвет, физические и химические свойства. Таким свойством обладает титан.
– Оставаться индифферентными, выделяясь в виде шламапо мере продвижения оксидной пленки вглубь детали. Такой шлам может как захватываться оксидной пленкой, так и образовывать плохо сцепленный мажущийся слой на поверхности детали. Типичный пример – кремний, в избытке присутствующий в литейных сплавах.
На этих особенностях поведения примесей в сплавах алюминия и основывается выбор материала под анодирование.

– Лучше всего анодируется технически чистый алюминий.
– Чем меньше легирующих добавок в сплаве, тем толще и декоративнее можно получить оксидную пленку. При декоративном анодировании сплав алюминия не должен содержать более (%):8 – цинка; 7 – магния; 3 – кремния; 2 – меди; 0.8 – марганца,0.5 -железа; 0.3 – титана;0.3 -хрома. При этом суммарнолегировки не должно быть больше 8%.Наиболее светлые покрытия получаются на технически чистом алюминии, достаточно светлые – на сплавах АМг, темно-серые с некоторой желтизной – на Д16. Сплав АД31 (6063) относительно трудно травится, иногда на его поверхности после анодирования хорошо видны разнотонности в местах загрязнений даже после хорошего обезжиривания деталей.
– Сплавы алюминия, содержащие медь, магний, железо, марганец после анодирования становятся более шероховатыми, одновременно с этим они лучше наполняются в красителях (получаемый цвет более насыщенный) и лучше сцепляютсяс лакокрасочными покрытиями.
– На цвет анодной пленки влияет структура металла. В местах с механическими повреждениями процесс идет быстрее и, соответственно, цвет пленки может быть более темным. Такими “очагами” могут быть царапины и места реза, а на отпескоструенной поверхности пленка вообще может получиться хаотично пятнистой. Часто бывает, что после гидроабразивной резки листовой детали при анодировании внешняя поверхность получается значительно светлее, чем место реза, что, при незнании особенностей процесса, можно принять за брак.
– При анодировании желательно наличие на деталях технологической площадки для монтажа на подвески (отверстие с резьбой, отверстие без резьбы, хвост, шпилька и т.д.). Просто завесить детали на крючки (как при металлизации) нельзя – анодироваться будет сам крючок, а не деталь. Необходимо создавать настолько плотный электроконтакт, чтобы под него не мог попасть электролит.Поэтому тяжелые детали (от 1 кг при 1 токоподводе) лучше анодируются, т.к. уже своим весом создают хороший контакт с подвеской. Легкие детали, особенно метизы, всегда требуют проектирования и изготовления специальной оснастки из титана. Без нее анодирование либо невозможно, либо идет с холостым ходом ванны до 90%.
– Анодирование насыпью (по аналогии с оцинковкой) невозможно.
– Тонкие и легкие алюминиевые пластинки невозможно покрывать внавязку – в месте контакта обязательно будет происходить деформация детали.
– Нежелательно анодировать деталь, состоящую из разных сплавов алюминия. Различные сплавы имеют разную структуру, теплопроводность, химическую стойкость. Все это может привести к разному режиму анодирования на разных частях одной детали, перераспределению электрического тока по поверхности и невозвратному браку.
– При необходимости детали следует термообрабатывать до анодирования, т.к. анодную пленку нежелательно нагревать выше 100 о С.
– Толстые анодные пленки (19,5-25 мкм за 1 час процесса) образуются на технически чистом алюминии и сплавах АД1, Д16, В95, Д20, АМг, АМц, АЛ2, АЛ8. Тонкие (7,6-8,5 мкм за 1 час процесса) – на Д1, АЛ7.



Выбор сплава алюминия под металлизацию.
Нанесение металлического покрытия на алюминий – задача с одной стороны более сложная, чем анодирование, с другой стороны – более простая. Сложность состоит в том, что алюминий мгновенно пассивируется на воздухе очень тонкой оксидной пленкой, которая не дает покрытию прочно сцепиться с основой. После стравливания этой пленки и промывки детали она тут же образуется вновь. С другой стороны, при металлизации алюминия не предъявляются столь жесткие требования к прочности электроконтакта детали с подвеской.

Какие же есть особенности металлизации алюминия?
– Как и при анодировании, чем меньше в сплаве примесей, тем лучше сцепление покрытия с основой. Однако, при металлизации это правило имеет большее значение. Становится важным не только состав и структура сплава, но и распределение легирующих компонентов по поверхности (часто неравномерное распределение возникает при горячей прокатке), наличие микродефектов, пористость материала и пр. Любая неоднородность или пора может стать очагом коррозии под покрытием (например, за счет окклюзии электролита) и привести к появлению отслоений.

– Деталь не должна содержать открытых глухих отверстий с глубиной более полутора своих диаметров D. При нарушении этого правила будет происходить растрав поверхности в глубине отверстия, особенно пострадает резьба. Вытекающие из отверстий растворы и продукты коррозии, скорее всего, вызовут отслоение покрытия вокруг отверстий. Величина 1,5D относительна, для некоторых процессов металлизации она может приближаться к 2D, для других – стремиться к минимуму. В идеале глухих отверстий быть не должно или они должны быть прочно закрыты болтами-заглушками. Особенно опасно меднение алюминиевых заготовок с глухими отверстиями, т.к. электролит сернокислого меднения крайне агрессивен к алюминию.
– Недопустимо высокое содержание кремния. При подготовительных операциях тонкий слой кремнистого шлама может оставаться на покрываемой поверхности в виде плохо сцепленного с основой порошка. Гальванопокрытие будет садиться на этот порошок и, в большинстве случаев, отслаиваться сразу или со временем.
– Часто при металлизации алюминия используется подслой из сплава никель-фосфор, осаждаемый из горячего раствора с температурой 85-95 о С. Детали из алюминия, для которых недопустим такой нагрев, покрыть этим методом не удастся.
– Нежелательно делать детали из сплавов, для которых недопустима термообработка, т.к. прочность сцепления металлического покрытия и алюминия проверяется именно термическим воздействием при температуре от 100 о С в течение нескольких часов.

Технологическая плакировка алюминия это

ГОСТ Р 56371-2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛИСТЫ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ СУДОСТРОЕНИЯ

Aluminium alloy sheets for shipbuilding. Specifications

ОКС 77.150.10
ОКП 18 1511

Дата введения 2016-01-01

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом “Всероссийский институт легких сплавов” (ОАО “ВИЛС”) и ФГУП ЦНИИ КМ “ПРОМЕТЕЙ”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 297 “Материалы и полуфабрикаты из легких и специальных сплавов”

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на листы из алюминиевых сплавов марок 1561 (АМг61), 1561Н (АМг61Н), 1980 (В48-4), 1985ч, 1941 (К48-2), 1943 (К48-2пч), предназначенные для применения в судостроении.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.510-93 Единая система защиты от коррозии и старения. Полуфабрикаты из алюминия и алюминиевых сплавов. Общие требования к временной противокоррозионной защите, упаковке, транспортированию и хранению

ГОСТ 21631-76 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Классификация

3.1 Листы подразделяют:

– по способу изготовления:

а) неплакированные из алюминиевых сплавов марок 1561 (АМг61), 1561Н (АМг61Н), 1980 (В48-4), 1941 (К48-2), 1943 (К48-2пч) – обозначают маркой сплава без дополнительных знаков;

б) плакированные из алюминиевого сплава марки 1985ч с нормальной плакировкой – А (1985чА);

в) плакированные из алюминиевых сплавов марок 1561 (АМг61), 1561Н (АМг61Н), 1941 (К48-2), 1943 (К48-2пч) с технологической плакировкой – Б [1561Б (АМг61Б), 1561НБ (АМг61НБ), 1941Б (К48-2Б), 1943Б (К48-2пчБ)];

– по состоянию материала:

а) без термической обработки – без обозначения [1561 (АМг61), 1561Б (АМг61Б)];

б) отожженные – М [1561М (АМг61 М), 1561БМ (АМг61БМ)];

в) нагартованные – Н [1561НН (АМг61НН), 1561НБН (АМг61НБН)];

г) закаленные и естественно состаренные – Т (1985чАТ);

д) закаленные и искусственно состаренные – Т1 [1980Т1 (В48-4Т1), 1941Т1 (К48-2Т1), 1943Т1 (К48-2пчТ1), 1941БТ1 (К48-2БТ1), 1943БТ1 (К48-2пчБТ1)].

4 Основные параметры и размеры

4.1 Толщина листа, предельные отклонения в зависимости от толщины и ширины листа должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 1.

Теоретическая масса 1 м листа вычислена по номинальным размерам при плотности 2,85 кг/дм , что соответствует плотности алюминиевого сплава марки В95. Переводные коэффициенты для вычисления приближенной теоретической массы 1 м листа из алюминиевых сплавов приведены в приложении А.

Таблица 1

Толщина листа, мм

Предельное отклонение по толщине при ширине листа, мм

Алюминиевый рифлёный лист: виды и особенности выбора

Развитие технологий в металлургической промышленности позволяет применять металлопрокат в областях, непривычных для использования продукции металлургического производства. Применение металлических листов в качестве декоративных деталей интерьеров и экстерьеров частных домов и коттеджей, декоративной отделке некоторых деталей легковых автомобилей делает вещи и предметы уникальнее. Наибольшую популярность приобрёл лист алюминиевый «Квинтет».

Описание и стандарты производства

Металлические листы служат декоративными элементами для мебели или пьедесталов, подобным материалом широко пользуются дизайнеры.

Рифлёный лист изготавливают из сплава алюминия, дюрали, дополнительно в его состав добавляют медь и магний. Сплав изготовлен по требованию ГОСТ 21631–76 . Металлический прокат выполнен в форме прямоугольника. Сплав проходит процесс закалки, результатом является приобретённая прочность и твёрдость, которые в 7 раз выше в сравнении с обычным состоянием металла.

Вес готового изделия из дюрали в несколько раз уменьшен в сравнении с железом. Это качество алюминия делает его востребованным во многих отраслях и сферах деятельности человека.

Сплав алюминия с внесением добавок позволяет легко нанести на заготовку декоративное или защитное покрытие.

Название алюминиевая заготовка получила из-за своего рисунка, который наносится в виде чередующихся штрихов или полос под строгим углом. Спрос на алюминиевый рифлёный лист обусловлен наличием рифлей и широкой сферой применения.

Рифлёный лист имеет несколько вариантов нанесённых на его поверхность рисунков. Штрихи наносятся и чередуются в шахматном порядке.

  1. Алмаз или даймонд. Рисунок наносится единичным выступом и напоминает форму алмаза.
  2. Дуэт. Рисунок наносится парно, в виде двух штрихов.
  3. Лист алюминиевый рифлёный Квинтет. Рисунок состоит из пяти штрихов, нанесённых параллельно друг другу.

Рифлёный алюминий производят в нескольких марках, наиболее распространены следующие сплавы:

  • Сплав алюминия и 2% магния (не превышая 4%) AMr2. Пластичный и прочный сплав, подлежит соединению при помощи сварки. Обладает стойкостью к воздействию коррозии. Изготовлен сплав в соответствии с ГОСТ 4784–97 .
  • Алюминиевый сплав с марганцем, добавленным не более 1,5%, AMn. Состав металлического изделия по своим свойствам не обладает достаточной прочностью, но устойчив к коррозии и очень пластичен. Изготавливается в соответствии с ГОСТ 4784–97 .
  • Алюминиевый сплав с добавкой меди от 2 до 5% и магния от 0,4 до 1,6%, называется ВД1. Это изделие характеризуется высоким показателем прочности и пластичности. Материал легко при необходимости можно обработать антикоррозийным покрытием. Изготовление производится в соответствии с ГОСТ 1131–76 .

Листы выпускаются в двух размерах: 1200*3000 мм и 1500*3000 мм. Этот размер листов считается универсальным, однако при необходимости и наличии производственных мощностей изготовителя размеры могут увеличиться и составлять от 4 до 6 метров. Производитель может уменьшить размер листа до 2 или 2,5 метров.

Толщина изделия разнится и колеблется в диапазоне от 1,2 до 5 мм.

Вес изделия составляет от 15 до 40 кг.

Методы производства

Помимо дополнительных легирующих добавок, сталь классифицируется по способам производства. Рифлёный алюминий можно изготавливать горячим или холодным прокатом с использованием или без применения плакировки.

Горячекатаный

Прокат горячим способом выполняется в несколько этапов. Сплавы отливают в слитки. Слиток помещают в шахтную печь для последующего плавления и получения жидкой структуры металла.

Жидкий сплав при помощи высокого давления и валов цилиндрической формы проходит раскатку, одновременно с ней наносятся рифли.

Весь процесс проходит в режиме высоких температур, в связи с этим лист приобретает отличную пластичность, но теряет прочность.

Стоимость изделия будет ниже, чем при производстве листов холодным прокатом, потому что мощность производства задействована наименьшая.

У горячекатаного рифлёного изделия есть недостаток: неравная толщина и ширина изделия, которая полностью зависит от равномерного нагрева слитка при плавлении.

Толщина заготовки горячего проката превышает 3 мм.

Холоднокатаный

Способ позволяет получить довольно тонкие листы с рифлями. Нагреву сплав не подвергается, но на производство листов требуются высокие мощности и технологическое оборудование.

Благодаря способу холодного проката можно изготовить изделия равной толщины и ширины.

Плакировка металлопроката

Методом плакировки называют процесс с дополнительным нанесением на лист тонкого слоя чистого алюминия. При процессе плакировки рифлёная заготовка приобретает ещё большую стойкость против процессов коррозии.

Процесс плакировки на готовом изделии маркируется дополнительной буквой к марке листа.

Нормальная плакировка обозначается буквой А. Утолщённая плакировка обозначается буквой У. Буквой Б обозначается технологическая плакировка алюминия.

При отсутствии плакировки будет отсутствовать дополнительная буква в маркировке.

Нормальная плакировка проводится в обязательном порядке при прокате дюралевых сплавов, потому что состав сплава подвержен коррозийным процессам. Лист алюминия плакируется с двух сторон. Толщина алюминиевого слоя равна 2% при условии, что алюминиевая заготовка превышает толщину 1,9 мм. Если эта толщина меньше, то плакирующий слой составит 4%.

Утолщённая плакировка позволит облагородить внешний вид изделия и увеличит его антикоррозийные свойства. Лист с толщиной не более 1,9 мм плакируется слоем алюминия не менее 8% от общей толщины рифлёного алюминия. Если толщина превышает отметку 1,9 мм, слой будет содержать 4% от общей толщины готового изделия.

Технологическая плакировка служит дополнительным слоем, который предотвращает появление трещин и сколов в процессе проката. Этот алюминиевый слой не добавит антикоррозийных качеств готовому изделию. Его толщина не зависит от толщины готового изделия и не может превышать 1,5%.

Типы рифлёных листов с характерной обработкой

Для изготовления рифлёного алюминия применяют различные способы механической и термической обработки. Данные способы позволяют увеличить эксплуатационные качества готового изделия, а также улучшить их технические свойства, это позволит увеличить сферу применения изделий.

Метод и способ обработки алюминия маркируется дополнительной буквой-литерой.

  1. Отожжённый алюминиевый лист. Отжиг проводят с целью снять появившиеся напряжение металла в процессе проката и увеличения пластичности готового изделия. Отжиг выполняют при высокой температуре с последующим постепенным охлаждением. Высокая температура воздействует на сплав в течение длительного времени. Именно отжиг позволит снизить появившуюся излишнюю прочность металла, и тот становится гибким. Процесс отжига маркируется дополнительной буквой М.
  2. Нагартованный алюминиевый лист. Нагартовкой называют обработку изделия, где за счёт применения низкой температуры и высокого давления увеличивается прочность и твёрдость сплава, но снижается его пластичность. Увеличение прочности зависит от марки используемого слитка при прокате листа. Нагартовка обозначается буквой Н.
  3. Полунагартовка алюминиевого листа. Отличие состоит в меньшем механическом воздействии, поэтому прочностные характеристики ниже, а пластичность выше. Маркируются такие рифлёные заготовки буквой Н2.
  4. Рафинирование. Алюминиевый лист подвергается процессам очистки металла от примесей, полученных механическим путём. При очистке используют процесс электролиза.
  5. Закалка алюминиевого листа. Закалка относится к термической обработке. На заготовку воздействует высокая температура, а охлаждение проходит в очень короткий срок по времени. Результатом закалки является приобретённая прочность, которая не позволяет на разрыв нарушить целостность изделия. Закалка проводится совместно с состариванием. Состаривание алюминиевого изделия проводится двумя способами: естественным и искусственным. Естественный способ состаривает металл в течение 5 дней при комнатной температуре. Искусственный способ протекает при температуре 150 °C в течение нескольких часов. Закалённые и естественно состаренные предметы маркируются буквой Т. Закалённые и искусственно состаренные виды алюминиевых заготовок маркируют буквой Т1.

Свойства рифлёного алюминия

Положительными свойствами алюминия считают его выпуклый рисунок рифлей. Он улучшает внешний вид изделия и физические показатели. Рифлёный лист сохраняет свою геометрию даже в процессе активной эксплуатации, благодаря своей прочности и пластичности он не выгибается.

Наиболее популярный тип алюминиевого листа — это рифлёный Квинтет. Он обладает рядом положительных характеристик:

  1. Длительная устойчивость к коррозии.
  2. Вес изделия небольшой.
  3. Материал экологически чистый и долговечный в использовании.
  4. Использовать его можно в различных температурных условиях и условиях окружающей среды.
  5. Высокие противоскользящие свойства готового изделия.

Область применения

Физические свойства рифлёного алюминия позволяют применять этот материал в автомобильной, строительной, авиапромышленности и многих других сферах деятельности человека.

Квинтет используют внутри и снаружи помещения. Благодаря своим качествам его применяют для внешней отделки помещений. Алюминий служит дорожным ограждением и элементом при изготовлении рекламных щитов. Рифлёным алюминием обустраивают нескользящие переходы и мостики, а также крытые пешеходные переходы.

Рифлёный лист широко используют дизайнеры в оформлении помещений в стилях хай-тек, авангард, лофт и других современных течениях дизайна. Он служит как для деталей внутренней отделки, так и для добавления элементов в предметы мебели и интерьера.

С помощью алюминиевого листа типа квинтет можно оформить перегородки и колонны внутри комнаты. Из него изготавливают экраны для радиаторов, а также столешницы и элементы подвесного потолка.

Алюминиевый лист квинтет является подходящим материалом для изготовления стеллажей для торговых и медицинских предприятий, а также для кухонных помещений детских учреждений и заведений общественного питания.

Для изготовления подножек, ступеней и пола общественного транспорта также наиболее подходящим будет применение алюминиевого квинтета благодаря противоскользящему эффекту.

Квинтет часто используется для тюнинга легковых и грузовых автомобилей. Им дополнительно укрепляют и защищают те детали автомобиля, которые подвергаются воздействию агрессивной среды. Тюнингуются также наиболее износостойкие части кузова автомобиля.

Широко материал применяется при изготовлении морских и речных судов благодаря своим антикоррозийным качествам.

Читайте также:  Как заварить алюминий в домашних условиях
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector