|
|
Механические свойства[5].
Механические свойства алюминия зависят от степени чистоты, вида и режимов его обработки, температуры и других факторов. С возрастанием степени чистоты прочность и твердость алюминия уменьшается, а пластичность возрастает. Модуль упругости при 20°С для металла чистотой 99,25 % составляет 69,65 ГПа, а для электролитически рафинированного алюминия чистотой 99,98 % 65,71 ГПа. С повышением температуры прочность алюминия снижается, а пластичность возрастает.
Ниже приведена зависимость механических свойств алюминия от степени его чистоты , а также влияние температуры на механические свойства отожженной алюминиевой проволоки (0,20 % Si, 0,15 % Fe, следы меди):
1 Для литого в землю металла. 2 Для литого в кокиль металла и для отожженного. 3 Для деформированог металла |
| Степень чистоты алюминия, % |
98,0 ¹ |
99,0 ¹ |
99,5 ¹ |
99,996 ¹ |
99.0 |
| σв, МПа |
88,3 |
83,3 |
73,5 |
49,0 |
88.3² ; 137.3³ |
| δ, % |
12,5 |
20,0 |
29,0 |
45,0 |
30²; 19³ |
| HB |
274,6 |
245,2 |
284,4 |
137,3 |
245,2²; 313,8³ |
| t, ºС |
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
625 |
| σв, МПа |
74,4 |
65,3 |
55,0 |
37,3 |
28,4 |
91 Я |
12,2 |
8,3 |
| δ, % |
42,0 |
42,0 |
42,6 |
44,0 |
44,7 |
43,3 |
41,1 |
36,0 |
| φ, % |
94,2 |
94,8 |
95,1 |
96,5 |
98,1 |
99,0 |
99,4 |
99,7 |
При температуре вблизи точки плавления механические свойства загрязненного алюминия могут резко ухудшиться из-за ослабления границ зерен и межкристаллитного разрушения. Температура резкого разупрочнения у литого алюминия чистотой 99,988 % равна 654°С, а чистотой 99,998 % — 656°С.
Алюминий обладает высокой способностью к деформации; его пластичность возрастает с повышением чистоты. Алюминий чистотой 99,995 % можно подвергнуть очень большим вытяжкам, например с диаметра 80 до диаметра 0,1 мм.
При увеличении степени деформации прочность алюминия увеличивается, а удлинение уменьшается
| Степень деформации, %. |
0 |
33 |
83 |
| σв, МПа |
53,9 |
89,2 |
119,6 |
| δ, % |
51,9 |
11,9 |
6,9 |
Легирование алюминия высокой степени чистоты повышает его прочность, но понижает его пластичность как при комнатной, так и при пониженных температурах . Например, добавление 0,5 % Fe к алюминию чистотой 99,99 % приводит к повышению σв с 88,3 до 219,7 МПа (нагартованный металл) и с 49,0 до 99,1 МПа (отожженный алюминий).
Механические свойства листов по ГОСТ 21631-76
|
| Марка алюминия и алюминиевого сплава и плакировка |
Состояние материала листов |
Обозначение
сплава и состояние материала |
Состояние испытываемых образцов |
Толщина листа, мм |
Механические свойства при растяжении |
Временное сопротивление σв, МПа
(кгс/мм²) |
Предел текучести σв, МПа
(кгс/мм²) |
Относительное удлинение при l=11,3√F*
δ, % |
| Не менее |
А7, А6,
A5, А0,
АД0,
АД1.
АД00,
АД |
Отожженные |
А7М, А6М, А5М, А0М, АД0М, АД1М, АД00М, АДМ |
Отожженные |
От 0,3 до 0,5
Св. 0,5 » 0,9
» 0,9 » 10,5 |
60(6,0) 60(6,0) 6О(6,0) |
— — — |
20,0 25,0 30,0 |
Полунагар- тованные |
А7Н2, А6Н2, А5Н2, А0Н2, АДОН2, АД1Н2,
АД00Н2, АДН2 |
Полунагар-
тованные |
От 0,8 до 4,5 |
100 (10,0) |
— |
6,0 |
Нагартован- ные |
А7Н, А6Н, А5Н, А0Н, АД0Н, АД1Н АД00H, АДН |
Нагартован- ные |
От 0,3 до 0,8 Св. 0,8 » 3,5 » 3,5 » 10,5 |
145 (15,0) 145(15,0) 130(13,0) |
— — — |
3,0 4,0 5,0 |
Без термической обработки |
А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД |
Без термической обработки |
От 5,0 до 10,5 |
70 (7,0) |
— |
16,0 |
|