Чистый алюминий и алюминиевый сплав: в чем разница и почему их разделяют

Введение

Алюминий – один из наиболее широко используемых цветных металлов в современной промышленности. Люди обычно делят алюминиевые материалы на две основные категории: чистый алюминий и алюминиевый сплав. Эта классификация не является произвольной. Он основан на химическом составе, механических свойствах и потребностях применения. Добавление в алюминий других металлических или неметаллических элементов может значительно изменить его первоначальные характеристики, поэтому производители разделяют чистый алюминий и алюминиевый сплав для разных сценариев использования.

Определение чистого алюминия и алюминиевого сплава

Что такое чистый алюминий

Под чистым алюминием подразумевается металлический алюминий с содержанием алюминия не менее 99,0%. Он содержит лишь небольшое количество неизбежных примесных элементов, таких как железо и кремний, без преднамеренного добавления легирующих элементов. Чистый алюминий отличается низкой плотностью, отличной коррозионной стойкостью и высокой пластичностью. Его можно легко свернуть в ультратонкую алюминиевую фольгу. Однако его большой слабостью является низкая прочность на разрыв. Он легко сгибается или деформируется под большой нагрузкой, поэтому не может самостоятельно выдерживать большие структурные нагрузки.

Что такое алюминиевый сплав

Алюминиевый сплав изготавливается путем преднамеренного смешивания чистого алюминия с контролируемым количеством легирующих элементов, включая магний, медь, марганец, кремний и цинк. Эти элементы растворяются в алюминиевой матрице, изменяя ее микроструктуру. Основная цель легирования — повысить прочность, твердость, износостойкость или термостойкость, сохраняя при этом преимущество алюминия в легком весе. После обработки сплава алюминий может выдерживать большие нагрузки и становится подходящим конструкционным материалом.

Основные причины разделения чистого алюминия и алюминиевых сплавов

Различные стандарты химического состава

Первым разделяющим стандартом является химический состав. Чистый алюминий ограничивает содержание всех легирующих добавок в следовых количествах примесей. Алюминиевый сплав имеет определенные диапазоны содержания добавленных элементов. Заводы по производству материалов, инспекционные лаборатории и таможни — все они полагаются на состав при сортировке алюминиевых изделий. Различные сорта также соответствуют международным стандартам, таким как серия алюминиевых сплавов АА.

Различные механические характеристики

Чистый алюминий мягкий и податливый. Подходит для глубокой вытяжки, производства фольги и антикоррозионных покрытий. Алюминиевый сплав приобретает гораздо более высокую прочность. Некоторые термообработанные алюминиевые сплавы могут достигать прочности, близкой к прочности стали. Инженеры выберут материал в соответствии с требованиями к нагрузке, поэтому им нужны два отдельных типа материала.

Различные поля Применение

Чистый алюминий в основном используется для изготовления фольги для упаковки пищевых продуктов, токопроводящих полос, антикоррозийной облицовки и декоративных деталей. Его приоритетом является коррозионная стойкость и формуемость. Алюминиевый сплав широко используется для изготовления автомобильных деталей, аэрокосмических рам, строительных профилей, металлических листов и промышленного оборудования. Эти приложения требуют легкости и высокой прочности.

Заключение

Чистый алюминий — это основной металл, а алюминиевый сплав — это модифицированный материал, полученный из чистого алюминия. Их разделяют на две категории из-за различий в химическом составе, механическом поведении и целях конечного использования. Эта классификация помогает дизайнерам, производителям и покупателям быстро подобрать подходящий алюминиевый материал для каждого проекта.