Большая Советская Энциклопедия (АЛ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читать книги полные txt) 📗
И. А. Агаянц.
Алюминиевые руды
Алюми'ниевые ру'ды, руды, из которых получают металлический алюминий . Имеется большое количество минералов и горных пород, содержащих алюминий, однако лишь немногие из них могут быть использованы для получения металлического алюминия. Наиболее широкое распространение в качестве алюминиевого сырья получили бокситы , причём сначала из руд извлекают полупродукт — глинозём (Al23 ), а затем уже из глинозёма электролитическим путём получают металлический алюминий. В качестве А. р. применяются нефелин-сиенитовые (см. Нефелиновый сиенит ), а также нефелин-апатитовые породы, служащие одновременно и источником получения фосфатов. В качестве минерального сырья для получения алюминия могут служить алунитовые породы (см. Алунит ), лейцитовые лавы (минерал лейцит ), лабрадориты , анортозиты , высокоглинозёмистые глины и каолины, кианитовые, силлиманитовые и андалузитовые сланцы.
В капиталистических и развивающихся странах практически для получения алюминия пользуются лишь бокситами. В СССР, кроме бокситов, приобрели важное практическое значение нефелин-сиенитовые и нефелин-апатитовые породы.
Алюминиевые сплавы
Алюми'ниевые спла'вы, сплавы на основе алюминия. Первые А. с. получены в 50-х гг. 19 в.; они представляли собой сплав алюминия с кремнием и характеризовались невысокими прочностью и коррозионной стойкостью. Длительной время Si считали вредной примесью в А. с. К 1907 в США получили развитие сплавы Al—Cu (литейные с 8% Cu и деформируемые с 4% Cu). В 1910 в Англии были предложены тройные сплавы Al—Cu—Mn в виде отливок, а двумя годами позднее — А. с. с 10—14% Zn и 2—3% Cu. Поворотным моментом в развитии А. с. явились работы А. Вильма (Германия) (1903—11), который обнаружил т. н. старение А. с. (см. Старение металлов ), приводящее к резкому улучшению их свойств (главным образом прочностных). Этот улучшенный А. с. был назван дуралюмином . В СССР Ю. Г. Музалевским и С. М. Вороновым был разработан советский вариант дуралюмина — т. н. кольчугалюминий. В 1921 А. Пач (США) опубликовал метод модификации сплава Al—Si введением микроскопических доз Na, что привело к значительному улучшению свойств сплавов Al—Si и их широкому распространению. Исходя из механизма старения А. с., в последующие годы велись усиленные поиски химических соединений, способных упрочнить Al. Разрабатывались новые системы А. с.: коррозионностойкие, декоративные и электротехнические Al—Mg—Si; самые прочные Al—Mg—Si—Cu, Al—Zn—Mg и Al—Zn—Mg—Cu; наиболее жаропрочные Al—Cu—Mn и Al—Cu—Li; лёгкие и высокомодульные Al—Be—Mg и Al—Li—Mg (табл. 1 ).
Основные достоинства А. с.: малая плотность, высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность.
По способу производства изделий А. с. можно разделить на 2 основные группы: деформируемые (в т. ч. спечённые А. с.) для изготовления полуфабрикатов (листов, плит, профилей, труб, поковок, проволоки) путём деформации (прокатки , ковки и т. д.) и литейные — для фасонных отливок.
Табл. 1. — Развитие систем алюминиевых сплавов
| Система | Упрочняющая фаза | Год открытия упрочняющего эффекта | Марка сплава (СССР) |
| Al—Cu—Mg | CuAl2 , Al2 CuMg | 1903-11 | Д1, Д16, Д18, АК4-1, БД-17, Д19, М40, ВАД1 |
| Al—Mg—Si | Mg2 Si | 1915-21 | АД31, АД33, АВ (без Cu) |
| Al—Mg—Si—Cu | Mg2 Si, Wфаза (Al2 CuMgSi) | 1922 | AB (с Cu), АК6, AK8 |
| Al—Zn—Mg | MgZn2 , Тфаза (Al2 Mg2 Zn3 ) | 1923-24 | B92, В48-4, 01915, 01911 |
| Al—Zn—Mg—Cu | MgZn2 , Тфаза (Al2 Mg2 Zn3 ), Sфаза (Al2 CuMg) | 1932 | B95, В96, В93, В94 |
| Al—Cu—Mn | CuAl2 , Al12 Mg2 Cu | 1938 | Д20, 01201 |
| Al—Be—Mg | Mg2 Al3 | 1945 | Сплавы типа АБМ |
| Al—Cu—Li | Тфаза (Al7,5 Cu4 Li) | 1956 | ВАД23 |
| Al—Li—Mg | Al2 LiMg | 1963-65 | 01420 |
Деформируемые А. с. по объёму производства составляют около 80% (США, 1967). Полуфабрикаты получают из слитков простой формы — круглых, плоских, полых, — отливка которых вызывает относительно меньшие трудности. Химический состав деформируемых А. с. определяется главным образом необходимостью получения оптимального комплекса механических, физических, коррозионных свойств. Для них характерна структура твёрдого раствора с наибольшим содержанием эвтектики. Деформируемые А. с. принадлежат к различным группам (табл. 2 ).
Табл. 2. — Химический состав и механические свойства некоторых деформируемых алюминиевых сплавов (1Мн/м2 » 0,1 кгс /мм2 ; 1 кгс/мм2 »10 Мн /м2 )
| Марка сплава | Основные элементы (% по массе)1 | Типичны е механич. свойства3 | |||||||
| Cu | Mg | Zn | Si | Mn | Полуфабрикаты2 | предел прочности sb , Мн/м2 | предел текучести s0,2 , MH/M2 | относит. удлинение d, % | |
| АМг1 | < 0,01 | 0,5-0,8 | < 0,05 | Л | 120 | 50 | 27,0 | ||
| АМг6 | < 0,1 | 5,8-6,8 | < 0,2 | < 0,4 | 0,5-0,8 | Л, Пл, Пр, Пф | 340 | 170 | 20,0 |
| АД31 | < 0,1 | 0,4-0,9 | < 0,2 | 0,3-0,7 | < 0.1 | Пр (Л, Пф) | 240 | 220 | 10,0 |
| АДЗЗ | 0,15—0,4 | 0,8-1,2 | < 0,25 | 0,4-0,8 | <0,15 | Пф (Пр. Л) | 320 | 260 | 13,0 |
| АВ | 0,2—0,6 | 0,45-0,9 | < 0,2 | 0,5-1,2 | 0,15-0,35 | л, ш, т, Пр, Пф | 340 | 280 | 14,0 |
| АК6 | 1,8—2,6 | 0,4-0,8 | < 0,3 | 0,7-1,2 | 0,4-0,8 | Ш, Пк, Пр | 390 | 300 | 10,0 |
| АК8 | 3,9—4,8 | 0,4-0,8 | < 0,3 | 0,6-1,2 | 0,4—1,0 | Ш, Пк, Пф, Л | 470 | 380 | 10,0 |
| Д1 | 3,8—4,8 | 0,4-0,8 | < 0,3 | <] 0,7 | 0,4-0,8 | Пл (Л, Пф, Т), Ш, Пк | 380 | 220 | 12,0 |
| Д16 | 3,8—4,9 | 1,2-1,8 | < 0,3 | < 0,5 | 0,3-0,9 | Л (Пф, Т, Пв) | 440 | 2"0 | 19,0 |
| Д19 | 3,8—4,3 | 1,7-2,3 | < 0,1 | < 0,5 | 0,5-1,0 | Пф (Л) | 460 | 340 | 12,0 |
| В65 | 3,9—4,5 | 0,15-0,3 | < 0,1 | < 0,25 | 0,3-0,5 | Пв | 400 | -- | 20,0 |
| АК4-14 | 1,9—2,5 | 1,4-1,8 | < 0,3 | < 0,35 | < 0,2 | Пн, Пф (Ш, Пл, Л) | 420 | 350 | 8,0 |
| Д20 | 6,0—7,0 | < 0,05 | < 0,1 | < 0,3 | 0,4-0,8 | Л, Пф (Пн, Ш, Пк, Пр) | 400 | 300 | 10,0 |
| ВАД235 | 4,9—5,8 | < 0,05 | < 0,1 | < 0,3 | 0,4-0,8 | Пф (Пр, Л) | 550 | 500 | 4,0 |
| 014206 | < 0,05 | 5,0-6,0 | — | < 0,007 | 0,2-0,4 | Л (Пф) | 440 | 290 | 10,0 |
| В92 | < 0,05 | 3,9-4,6 | 2,9-3,6 | < 0,2 | 0,6-1,0 | Л (Пл, Пс, Пр, Пк), Ш, Пф | 450 | 320 | 13,0 |
| 0,19157 | < 0,1 | 1,3-1,8 | 3,4-4,0 | < 0,3 | 0,2-0,6 | Л, (Пф) | 350 | 300 | 10.1) |
| В93 | 0,8—1,2 | 1,6-2,2 | 6,5-7,3 | < 0,2 | < 0,1 | Ш, (Пк) | 480 | 440 | 2,5 |
| В95 | 1,4—2,0 | 1,8-2,8 | 5,0-7,0 | < 0,5 | 0,2-0,6 | Л, Пл, Пк, Ш, Пф, Пр | 560 | 530 | 7,0 |
| В96 | 2,2—2,8 | 2,5-3,5 | 7,6-8,6 | < 0,3 | 0,2-0,5 | Пф (Пн, Пк, Ш) | 670 | 630 | 7,0 |
