- Классификация
- Алюминий технический
- Применение
- изготовление полуфабрикатов (листов, лент, плит, профилей, прутков, труб, проволоки) методами горячей и холодной деформации, для плакирования высокопрочных алюминиевых сплавов, а также в строительстве, пищевой промышленности и электротехнике.
Технический алюминий АД1 содержит не менее 99,3% чистого металла. Обозначение строится по принципу: литера «А» означает собственно сам алюминий, «Д» сигнализирует о способности к пластической деформации (обработке давлением), а индекс «1» фиксирует градацию чистоты. В глобальной номенклатуре сплав проходит под номером 1013.
Химический состав по ГОСТ 4784-97
| Элемент | Al | Fe | Si | Mn | Ti | Cu | Mg | Zn | Прочие примеси (каждая) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Доля, % | ≥99,3 | ≤0,3 | ≤0,3 | ≤0,025 | ≤0,15 | ≤0,05 | ≤0,05 | ≤0,1 | ≤0,05 |
По уровню чистоты этот металл расположен между более рафинированным АД0 (от 99,5% Al) и менее чистым АД (от 99,0% Al). Такая позиция даёт выигрышное сочетание технологической гибкости и экономической доступности.
Ключевые характеристики
Физическая картина при 20°C
| Параметр | Показатель |
|---|---|
| Плотность, кг/м³ | 2710 |
| Модуль упругости (Е), ГПа | 70-71 |
| Температурный порог плавления, °C | 655-658 |
| Удельное электросопротивление, Ом·мм²/м | 0,028-0,029 |
| Электропроводность, % IACS | 58-60 |
| Теплопроводность, Вт/(м·°C) | 210-220 |
Сплав сохраняет функциональность в интервале от -196°C (криогеника) до +150°C (длительный режим). Кратковременный нагрев до 250°C допустим, но сопровождается падением прочности на 15-20%. При охлаждении ниже нуля прочностные показатели растут, пластичность не снижается, что делает материал пригодным для криогенного оборудования.
Механическое поведение в разных состояниях
Прокат отпускается в отожжённом (мягком), нагартованном и безтермически обработанном вариантах. Каждое состояние даёт свой баланс между податливостью и сопротивлением деформации.
Параметры при комнатной температуре:
| Вид полуфабриката и состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Удлинение при разрыве, % | Что даёт |
|---|---|---|---|---|
| Лист, отжиг | 80 | 40 | 35-80 | Наивысшая гибкость при формообразовании |
| Лента, нагартовка | 130–145 | — | 3-5 | Увеличенная жёсткость |
| Пруток без термообработки | 60 | — | 6-25 | Базовая несущая способность |
Зависимость от температуры (на примере прутка):
| Температура теста, °C | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа |
|---|---|---|
| +20 | 60 | 40 |
| -70 | 106 | 45 |
| -196 | 160 | 50 |
Рост прочности на холоде объясняется торможением дислокационных процессов. Пластичность остаётся достаточной для эксплуатации в установках с жидкими газами.
Практические указания по обработке
- Деформация (прокатка, прессование, волочение): материал охотно поддаётся горячему и холодному формованию. Отжиг для устранения наклёпа ведут при 340-370°C с выдержкой от 0,5 до 2 часов и последующим медленным остыванием. Рекристаллизация стартует уже при 250°C, что подтверждено металлографическими исследованиями.
- Механическая обработка резанием: из-за высокой пластичности и склонности к адгезии на режущих кромках сплав считается труднообрабатываемым. Рекомендуемый режим: остро заточенный инструмент с увеличенными передними углами, скорости 300-600 м/мин и интенсивное охлаждение.
- Сварка: соединение выполняется аргонодуговым методом (TIG, MIG), контактной сваркой или трением. Низкая доля легирующих добавок предотвращает образование тугоплавких оксидов и интерметаллидов в шве, что гарантирует надёжность стыка.
Поведение в агрессивных средах
Чистота металла способствует возникновению плотной оксидной плёнки Al₂O₃, которая обеспечивает стойкость к:
- атмосферному воздействию (включая городские и промышленные условия);
- пресноводным средам;
- органическим реагентам;
- контакту с пищевыми продуктами.
Ограничения: материал не рекомендуется для работы в щелочах (pH > 8,5), сильных минеральных кислотах, а также в паре с медью и её сплавами из-за опасности гальванической коррозии. Для таких случаев применяют анодирование, химическое оксидирование или лакокрасочное покрытие.
Специфическое применение — плакирование (нанесение тонкого защитного слоя) на высокопрочные алюминиевые сплавы типа дюралюминов. Здесь АД1 выступает в роли антикоррозионного барьера.
Состояния поставки
Помимо основного обозначения, в сортаменте встречаются модификации с дополнительными индексами, которые фиксируют вид термической или механической обработки. АД1М — это материал в отожжённом (мягком) состоянии, где снят наклёп, обеспечена максимальная пластичность (относительное удлинение до 35-80%) и минимальная твёрдость. Такая поставка оптимальна для глубокой вытяжки, гибки и штамповки сложных контуров. АД1Н — нагартованный вариант, прошедший холодную деформацию без последующего отжига; он демонстрирует повышенные прочностные показатели (предел прочности до 130-145 МПа) при снижении пластичности (удлинение не более 5%). Этот тип применяют для деталей, где важна жёсткость и сопротивление поверхностному смятию, а дополнительное формоизменение не требуется.
Международные соответствия
При подборе замены полезно опираться на приведённые аналоги:
| Национальный или отраслевой стандарт | Обозначение |
|---|---|
| США (AA) | 1030, 1130, 1230 |
| Германия (DIN) | Al99,3, EN AW-1230 |
| Евросоюз (EN) | ENAW-1235, EN AW-Al99,3 |
| ISO | A199,3 |
| Япония (JIS) | A1030, A1130 |
Важно, что при переходе на импортный эквивалент следует сверить фактические механические характеристики и поведение при конкретных операциях, так как они могут незначительно отличаться у разных производителей.













