Алюминий и его сплавы активно используются в химической, пищевой, транспортной и энергетической промышленности. Получение алюминиевых сплавов повышает долговечность и прочность материала. Чаще всего, при изготовлении алюминиевых сплавов используют медь, кремний, марганец, магний и цинк. Эти металлы могут быть сплавлены с алюминием по-отдельности и несколько сразу, в зависимости от того, какое свойство вы хотите получить.
Литейные сплавы имеют достаточно высокое отношение к легирующим металлам, а в случае переработки сплавов общий процент металлов составляет менее 10%. Однако повышение долговечности алюминия в результате легирования способствует изменению других свойств.
Для получения литейных сплавов используют: медь, кремний, магний, цинк и железо. Соединение этих металлов повышается прочность и твердость алюминия, но снижается его пластичность. Процесс литья может быть выполнен в песчаные формы. Некоторые из сплавов заливают в машины для литья под давлением.
Эти сплавы содержат 4-8% меди, а также железо, кремний, магний и никель. Они достаточно стойки к регрессии при высоких температурах в состав Y-сплава, широко используемого при строительстве поршней, входят 4% меди, 2% никеля и 1,5% магния.
Такие сплавы обладают отличными литейными свойствами из-за высокой текучести, поэтому хорошо подойдут для литья сложных деталей по форме. Также алюминиево-кремниевые сплавы устойчивы к атмосферным воздействиям, поэтому они активно используются при строительстве архитектурных и декоративных изделий. Прочность на растяжение этих сплавов ниже по сравнению с алюминиево-медными сплавами. Однако они обладают большей пластичностью и ударопрочностью.
Сплавы, содержащие 10-13% кремния, имеют достаточно широкое применение. Если в сплав добавляют 0,05% натрия или кальция, он будет иметь хрупкую и крупнокристаллическую структуру.
Отливки из сплавов с высоким содержанием кремния используются в двигателях внутреннего сгорания, коробках передач, цилиндрах и отстойниках.
Такие сплавы содержат большее количество металлов, чем литые сплавы.
Дюралюминий — самый важный из этих сплавов. Его впервые нашли в 1906 году в городе Дюрен в Германии, так он и получил свое название. В состав дюралюминия входят 3,5 -4,5% меди, 0,5% магния и 0,5% марганца, а также небольшое количество кремния и железа. Этот сплав обладает высокими механическими свойствами, особенно в листовой форме, но стоит отметить, что у него очень низкая коррозийная стойкость. Однако это можно устранить с помощью специального покрытия. Тонкий чистый алюминиевый лист, который служит защитой в этом процессе, при прокатке составляет одну десятую от общей толщины дюралюминиевой пластины. Дюралюминиевые пластины с алюминиевым покрытием широко используются в авиационной промышленности.
Благодаря добавлению магния в алюминий, такой вид сплавов устойчив к воздействию морской воды. Активнее всего используют сплавы, содержащие небольшое количество марганца и хрома, а также 2%, 3,5%, 5% и 7% магния соответственно. Эти сплавы довольно быстро затвердевают во время обработки.
Наиболее часто используемые в таких сплавах содержат около 0,5% магния, а также 0,5-1% кремния.
Самые прочные из всех сплавов. Они были разработаны для использования в ВВС во Второй мировой войне. В их составе 8% цинка, 4% магния, 3% меди и небольшое количество хрома, титана, марганца или никеля. Алюминиево-цинк-магниевые сплавы имеют сложную конструкцию, а процесс формования должен выполняться сразу после процесса плавки.
Этот вид сплава можно отнести к числу чистых алюминиевых сплавов и алюминиевых сплавов с высокой прочностью деколь.
Добавление марганца в алюминий на 1,5% значительно повышает его долговечность. Например, алюминиево-марганцевые сплавы широко используются в таких местах, как прессование, гибка и покрытие, где требуется сплав, более прочный, чем коммерческий алюминий, и который может затвердеть во время процесса.