|
|
Государственный стандарт на первичный алюминий.
[5]По мере развития алюминиевой промышленности наряду с количественным ростом производства металла улучшалось его качество, так как возрастали требования к первичному алюминию. Первый стандарт СССР на первичный алюминий (ОСТ 2028) был введен в январе 1930 г. Этот стандарт регламентировал выпуск алюминия трех марок чистотой соответственно: 99,5; 99,0 и 98,0. В 1935 г. ОСТ 2028 был заменен на ОСТ/ВКС 8112, которым регламентировалось пять марок первичного металла с содержанием алюминия не менее 99,7 (АО); 99,5 (А1); 99,0 (А2); 98,0 (A3); 98,0 (А4). Марки А4 и A3 отличались тем, что в первой регламентировалась не сумма примесей железа и кремния, а содержание каждой в отдельности (кремния 1,0–1,5 %, железа не более 0,5 %). Содержание химических елементов дано в % по массе.
Успехи советской алюминиевой промышленности и возросшие требования потребителей к качеству металла обусловили целесообразность введения новых стандартов: в 1937 г. ОСТ/НКТП-4035, 1948 г. ГОСТ 3549-47 и 1956 г. ГОСТ 3549-55. ГОСТ 3549-47 впервые регламентировал выпуск электролитически рафинированного алюминия двух марок с содержанием алюминия не менее 99,90 и 99,85 %. В ГОСТ 3549-55 впервые была включена наиболее высокая по чистоте марка первичного металла с содержанием алюминия не менее 99,8 %. Этим стандартом регламентировался выпуск четырех марок металла высокой чистоты с содержанием алюминия не менее 99,996; 99,99; 99,97 и 99,93 %, а железо, кремний и медь — по разности.
Дальнейшее расширение областей применения алюминия и повышение требований к нему вследствие развития новой техники обусловили необходимость коренного пересмотра технических требований к первичному алюминию. В последующие годы государственный стандарт пересматривался дважды: с 1 января 1966 г. был введен ГОСТ 11069-64, а с 1 января 1975 г.— новый ГОСТ 11069-74.
Марки
и химический состав (%) первичного алюминия (ГОСТ 11069–74)
|
| Обозначение марок |
Al,
не менее |
Примеси, не более |
| Fe |
Si |
Cu |
Zn |
Ti |
сумма |
| Алюминий особой чистоты |
| А999 |
99,999 |
— |
— |
— |
— |
— |
0,001 |
| Алюминий высокой чистоты |
| А995 |
99,995 |
0,0015 |
0,0015 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,005 |
| А99 |
99,99 |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
0,003 |
0,002 |
0,010 |
| А97 |
99,97 |
0,015 |
0,015 |
0,005 |
0,003 |
0,002 |
0,03 |
| А95 |
99,95 |
0,025 |
0,020 |
0,010 |
0,005 |
0,002 |
0,05 |
| Алюминий технической чистоты |
| А85 |
99,85 |
0,08 |
0,06 |
0,01 |
0,02 |
0,008 |
0,15 |
| А8 |
99,8 |
0,12 |
0,10 |
0,01 |
0,04 |
0,01 |
0,20 |
| А7 |
99,7 |
0,16 |
0,15 |
0,01 |
0,04 |
0,01 |
0,30 |
| А7Е*** |
99,7 |
0,20 |
0,08 |
0,01 |
0,04 |
0,01* |
0,30 |
| А6 |
99,6 |
0,25 |
0,18 |
0,01 |
0,05 |
0,02 |
0,40 |
| А5Е |
99,5 |
0,35** |
0,10 |
0,02 |
0,04 |
0,015* |
0,50 |
| А5 |
99,5 |
0,30 |
0,25 |
0,02 |
0,06 |
0,02 |
0,50 |
| А0 |
99,0 |
0,50 |
0,5 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
1,0 |
Новый стандарт дополнительно включает марки А999, А97, а также учитывает более высокие требования к химическому составу алюминия технической чистоты марок А7, А7Е, А5Е и А0.
В отечественный стандарт впервые введен новый порядок определения содержания основного компонента. Содержание алюминия определяется для металла высокой чистоты — по разности между 100% и суммой (в процентах) содержания примесей железа, кремния, меди, цинка и титана; для алюминия технической чистоты — по разности между 100 % и суммой (в процентах) содержания железа, кремния и других контролируемых примесей (например, меди, цинка, титана), содержание которых не превышает 0,01%. В ГОСТ 11069-74 оговорены также дополнительные требования, касающиеся содержания отдельных примесей и контроля алюминия некоторых классов и марок. Так, в алюминии технической чистоты всех марок содержание марганца должно быть не более 0,01 %, магния не более 0,015 %.
Для производства деформируемых полуфабрикатов алюминий технической чистоты марок А85, А8, А7, А6, А5 и А0 выплавляется в чушках с отношением примеси железа к примеси кремния не менее 1,2 : 1,0, а в слитках — не менее 1,0 : 1,0. К обозначению марок такого металла добавляется буква П. При цветной маркировке добавляется наклонная полоса такого же цвета, что и вертикальные полосы. По требованию потребителя в рафинированном алюминии высокой и технической чистоты, предназначаемом для производства алюминиевых деформируемых сплавов системы Al—Mg, массовая доля натрия должна быть не более 0,0015 %. К обозначению марки такого металла добавляется буква Р.
В алюминии марки А5Е при массовой доле суммы примесей титана, ванадия, марганца и хрома не более 0,010 % допускается массовая доля кремния 0,15 %; при массовой доле суммы указанных примесей до 0,020 % массовая доля кремния должна быть не более 0,10 % при условии соответствия требованиям стандарта по электросопротивлению. Алюминий технической чистоты марок А7Е и А5Е должен обеспечивать для изготовленной из него и отожженной при (350±20)°С в течение 3 ч проволоки электросопротивление при 20°С не более 0,0277 Ом•мм²/м для марки А7Е и 0,0280 Ом•мм²/м для А5Е.
Алюминий особой чистоты марки А999 контролируют по величине остаточного электросопротивления при температуре жидкого гелия, которое не должно превышать 4•10-13 Ом•см. Допускается контроль чистоты алюминия марки А999 по величине затухания ультразвука, характеризуемого временем звучания τа, которое не должно превышать 500 мкс.
В алюминии высокой и технической чистоты содержание железа, кремния и меди должно контролироваться в каждой плавке или выливке и указываться в сертификатах. Содержание цинка, титана, марганца, магния, натрия, свинца и мышьяка в алюминии технической чистоты контролируется периодически, но не реже чем в каждой 100-й плавке и не менее чем один раз (один анализ) на 2000 т алюминия.
Алюминий технической чистоты всех марок получают электролитическим путем — электролизом криолито-глиноземных расплавов. Для получения алюминия высокой чистоты первичный технический алюминий очищают также электролитически в расплавленных солях с помощью так называемого «трехслойного способа». Для получения же алюминия особой чистоты, применяющегося в электронной и полупроводниковой технике, электролитически рафинированный алюминий высокой чистоты подвергают очистке от примесей зонной плавкой. Получение алюминия высокой чистоты возможно также дистилляцией через субгалогениды и электролизом алюминийорганических соединений.
Алюминий технической чистоты марок АД, применяемый для изготовления
полуфабрикатов и изделий путем деформации, входит в ГОСТ 4784-74
Химический состав (%) технического алюминия
|
|
|
Марка |
Al, не менее |
Примеси, не более |
|
Российская |
Международная |
Cu |
Mg |
Mn |
Fe |
Si |
Zn |
Ti |
Cr |
| Буквенная |
Цифровая |
| АД000 |
— |
1080А |
99,80 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
0,15 |
0,15 |
0,06 |
0,02 |
— |
| АД00 |
1010 |
1070А |
99,70 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,25 |
0,20 |
0,07 |
0,03 |
— |
|
АД00Е |
1010Е |
1370 |
99,70 |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
0,25 |
0,10 |
0,04 |
* |
0,01 |
|
АД0 |
1011 |
1050 |
99,50 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,40 |
0,25 |
0,07 |
0,05 |
— |
|
АД0Е |
1011Е |
1350 |
99,50 |
0,05 |
— |
0,01 |
0,40 |
0,10 |
0,05 |
** |
0,01 |
|
АД1 |
1013 |
1230 |
99,30 |
0,05 |
0,05 |
0,025 |
0,30 |
0,30 |
0,10 |
0,15 |
— |
|
АД |
1015 |
1200 |
98,80 |
0,05 |
— |
0,05 |
Fe + Si: 1,0 |
0,10 |
0,05 |
— |
|
АД1пл |
— |
— |
99,30 |
0,02 |
0,05 |
0,025 |
0,30 |
0,30 |
0,10 |
0,15 |
— |
|