Технология производства алюминия

Почему изделия  из алюминия получили такое большое  признание?

Изделия из алюминия, среди которых и алюминиевая  лента, имеют одно неоспоримое преимущество перед продукцией аналогичного характера  и назначения. Они обладает низкой себестоимостью при высоких эксплуатационных характеристиках.

Такая продукция, будь то алюминиевая фольга пищевого/технического применения, строительная конструкция  из алюминия либо лента алюминиевая  для потолочных профилей и жалюзи, отличается:

• экологической чистотой;
• хорошей работоспособностью в любых климатических условиях, при различных температурных перепадах;
• долговечностью;
• устойчивостью к коррозии;
• легкостью;
• прочностью;
• внешней привлекательностью;
• звуко- и теплоизоляцией;
• способностью к окрашиванию;
• пластичностью, возможностью легко принимать любую форму.

Таким образом, алюминий, имея низкую себестоимость, является крайне ценным металлом. 

 

© 2007-2010, ЗАО МЛПЗ - алюминий и изделия из него

 

 

 

Результаты механического воздействия на твердые частицы на первый взгляд не согласуются с элементами классической термодинамики. Это несоответствие объясняется деформационной моделью твердого тела, которая предусматривает квазиадиабатическое накопление энергии при ударе за короткое время. В трибоплазме могут возникать локальные температуры более 10 К. [1]

Условия активирования  химическими восстановителями.

В результате механического воздействия на частицы алюминия разрушается наружная оксидная пленка, изменяются форма и поверхность частиц, деформируется кристаллическая решетка металла. Алюминиевые порошки и пудры, активированные механическими способами, обладают удовлетворительной реакционной способностью, а для получения активированного алюминия таким методом используется доступная производственная аппаратура. [2]

Типичное распределение  напряжения статора.

В результате механического воздействия, особенно внезапного короткого замыкания, ударов и вибрации, такая изоляция может повредиться даже при сравнительно небольшом сроке службы. [3]

В результате механических воздействий возможны нарушения механической прочности как самих элементов изделия, так и их креплений и соединений: плохие пайки разрушаются, нарушается контакт, при недостаточной амортизации замыкаются электроды ламп, незаметные трещины на поверхности остеклованных сопротивлений переходят в сколы части защитного покрытия. [4]

В результате механического воздействия поверхностные слои монокристаллов растрескиваются в маленькие кристаллики с одинаковой ориентацией. [5]

В результате механического воздействия на почвенно-растительный покров возможно развитие процессов эрозии почв ( рис. 6.40) и заболачивания ( рис. 6.41), что способствует изменению видового состава растительности. [6]

В результате механических воздействий масло отделяется, попадает в отверстие опущенной до дна трубки и поднимается в поверяемый манометр, в котором после поверки иногда обнаруживаются следы масла. [7]

В результате механических воздействий уменьшаются в дальнейшем внутренние напряжения, повышается темп роста прочности и ее величина на более поздних стадиях твердения. [8]

В результате механического воздействия в приконтактных областях твердого вещества создается поле напряжений. Релаксация поля напряжений может происходить путем выделения тепла, образования новой поверхности, образования различных дефектов в кристаллах, возбуждения химических реакций в твердой фазе. [9]

В результате механического воздействия при измельчении происходит разрыв и деформирование межмолекулярных связей в твердых телах. В результате поверхностный слой вследствие активации оказывается менее плотным и аморфизованным. [10]

В результате аезначительного механического воздействия, например слабого перемешивания суспензии, наступают дефлокуляция и диспергирование частиц. При этом освобождается дополнительная межфазная поверхность и адсорбция резко возрастает. Однако для очистки сточных вод этот эффект использовать не удается, так как повторная агрегация час-тиц даже в неподвижной жидкое-ти протекает чрезвычайно мед - ЮОО ленно. [11]

В результате одновременного механического воздействия и воздействия молекулярных или атомных сил наступает изнашивание, получившее название мо. К нему следует отнести изнашивание при заедании. [12]

В результате внезапного механического воздействия ( короткого замыкания, транспортировки) такая изоляция может повредиться. [13]

Алюминий  отличают низкая плотность, высокие  тепло– и электропроводность, хорошая  коррозийная стойкость во многих средах за счет образования на поверхности  металла плотной оксидной пленки Аl₂0₃. Технический отожженный алюминий АДМ упрочняется холодной пластической деформацией.

Алюминий  высокопластичен и легко обрабатывается давлением, однако при обработке  резанием возникают осложнения, одной  из причин которых является налипание  металла на инструмент.

В зависимости  от того, какие примеси присутствуют в алюминии, наблюдаются изменения его коррозионных, физических, механических и технологических свойств. Большинство примесей отрицательно сказываются на электропроводности алюминия. Наиболее распространенные примеси: железо, кремний. Железо, наряду с электропроводностью, снижает пластичность и коррозионную стойкость, повышает прочностные свойства алюминия. Присутствие железа в сплавах алюминия с кремнием и магнием отрицательно сказывается на свойствах сплава. Только в тех сплавах алюминия, где присутствует никель, железо считается полезной примесью.

Наиболее  распространенная примесь в алюминиевых  сплавах – кремний. Данный металл, а также медь, магний, цинк, марганец, никель и хром вводят в алюминиевые  сплавы как основные компоненты. Соединения CuAl₂, Mg₂Si, CuMgAl₂– эффективно упрочняют алюминиевые сплавы.

Основные  легирующие элементы в алюминиевых  сплавах. Марганец повышает коррозионную стойкость. Кремний является основным легирующим элементом в ряде литейных алюминиевых сплавов (силуминов), поскольку  он участвует в образовании эвтектики.

Ni, Ti, Сг, Fе повышают жаропрочность сплавов,  затормаживая процессы диффузии  и образуя стабильные сложнолегированные  упрочняющие фазы. Литий в сплавах  способствует возрастанию их  модуля упругости. Вместе с  тем магний и марганец снижают тепло– и электропроводность алюминия, а железо – его коррозионную стойкость.

Маркировка алюминиевых сплавов. В настоящее время одновременно применяют две маркировки сплавов: старую буквенно-цифровую и новую цифровую. Наряду с этим имеется буквенно-цифровая маркировка технологической обработки полуфабрикатов и изделий, качественно отражающая механические, химические и другие свойства сплава.

Классификация алюминиевых сплавов. Алюминиевые  сплавы в основном подразделяются на деформируемые и литейные, поскольку в производстве порошковых сплавов и композиционных материалов используются процессы пластической деформации и литья.

Алюминиевые сплавы разделяют по способности  упрочняться термической обработкой на упрочняемые и не упрочняемые. Они могут подвергаться гомогенизационному, рекристализационному и разупрочняющему отжигу.

Хорошим сочетанием прочности и пластичности отличаются сплавы системы Аl—Сu—Мg – дюралюмины Д1, Д16, Д18, Д19 и др. Термическая  обработка упрочняет дюралюмины, повышает их свариваемость точечной сваркой. Они удовлетворительно обрабатываются резанием, но имеют склонность к межкристаллитной коррозии после нагрева. Значительное повышение коррозионной стойкости сплавов достигается плакированием.

В авиации  дюралюмины применяют для изготовления лопастей воздушных винтов (Д1), силовых элементов конструкций самолетов (Д16, Д19).

Высокопрочные сплавы системы Аl—Zn—Мg—Сu (В93, В95, В96Ц) характеризуются большими значениями временного сопротивления (до 700 МПа). При  этом достаточная пластичность, трещиностойкость и сопротивление коррозии достигаются режимами коагуляционного ступенчатого старения (Т2, ТЗ), а также применением сплавов повышенной (В95кч) и особой (В95оч) чистоты.

Высокомодульный сплав 1420 обладает благодаря легированию  алюминия литием и магнием (система Аl—М–Li) пониженной (на 11 %) плотностью и одновременно повышенным (на 4 %) модулем упругости.

Ковочные  сплавы АК6 и АК8 (система Аl—М–Si—Cu) при горячей обработке давлением  обладают высокой пластичностью. Они  удовлетворительно свариваются, хорошо обрабатываются резанием, но под напряжением склонны к коррозии. Для обеспечения коррозионной стойкости детали из сплавов АК6 и АК8 анодируют или покрывают лакокрасочными материалами. Из ковочных сплавов изготавливают ковкой и штамповкой детали самолетов, работающие под нагрузкой. Эти сплавы способны работать при криогенных температурах.

Жаропрочные алюминиевые сплавы системы А1-Си-Мп (Д20, Д21) и Аl—Сu—Мg—Fе—Ni (АК4-1) применяют  для изготовления деталей (поршни, головки  цилиндров, диски), работающих при повышенных температурах (до 300 °C). Жаропрочность достигается за счет легирования сплавов никелем, железом и титаном, затормаживающими диффузионные процессы и образующими сложнолегированные мелкодисперсные упрочняющие фазы, устойчивые к коагуляции при нагреве. Сплавы обладают высокой пластичностью и технологичностью в горячем состоянии.

Литейные  алюминиевые сплавы.

Основные  требования к сплавам для фасонного  литья – это сочетание хороших  литейных свойств (высокой жидкотекучести, небольшой усадки, малой склонности к образованию горячих трещин и пористости) с оптимальными механическими и химическими (сопротивление коррозии) свойствами. Лучшими литейными свойствами обладают сплавы эвтектического состава. 

 

 

оррозионные свойства алюминия .

Алюминий и его сплавы характеризуются высокой коррозионной стойкостью в атмосферных   условиях как сельской местности, так и городских промышленных районов.

Сернистый газ, сероводород, аммиак и другие газы, находящиеся в воздухе промышленных   районов, не оказывают заметного влияния на скорость коррозии алюминия и его   сплавов. Алюминий практически не корродирует в дистиллированной и чистой   пресной (естественной) воде даже при высоких температурах (до 180 °С). Действие   пара на алюминий и его сплавы также незначительно.

Вода, содержащая примеси щелочей, резко повышает скорость коррозии алюминия.   При комнатной температуре скорость коррозии алюминия в аэрированной воде   содержащей 0,1% едкого натрия — 16 мм/год; 0,1% соляной кислоты — 1 мм/год   и 1% соды — 4 мм/год.

Алюминий  и его сплавы, не содержащие меди, достаточно стойки в естественной   (не загрязненной) морской воде. Сернокислые соли магния, натрия, алюминия,   а также гипосульфит практически не действуют на технический алюминий. Скорость   коррозии алюминия возрастает в присутствии в воде солей ртути, меди или ионов   хлора, разрушающих защитную оксидную пленку на алюминии.

В концентрированной  азотной кислоте при комнатной  температуре алюминий и   его сплавы устойчивы, но быстро разрушаются в разбавленных кислотах.

Слабые  растворы серной кислоты, концентрацией  до 10%, при комнатной температуре    незначительно влияют на технический алюминий, но с повышением концентрации   и температуры скорость коррозии резко возрастает. В концентрированной серной   кислоте алюминий практически устойчив.

Соляная кислота быстро разрушает алюминий и его сплавы, особенно с повышением   температуры. Такое же действие на алюминий оказывают растворы плавиковой   и бромистоводородной кислот. Слабые растворы фосфорной (менее 1%), хромовой   (до 10%) и борной (при всех концентрациях) кислот на алюминий и его сплавы   действуют незначительно.

Органические  кислоты — уксусная, масляная, лимонная, винная, а также кислые   (незагрязненные) фруктовые соки, вино оказывают слабое действие на алюминий   и его сплавы, за исключением щавелевой и муравьиной кислот.

Алюминий  и его сплавы быстро разрушаются  в растворах едких щелочей, однако   в растворах аммиака они довольно стойки, особенно сплавы, содержащие магний.   Амины на них действуют также незначительно.

Следует отметить, что алюминий и однофазные сплавы на алюминиевой основе   более стойки в коррозионном отношении, чем сплавы двухфазные и многофазные.

Влияние примесей на свойства алюминия. На коррозионные, физические,   механические и технологические свойства алюминия оказывают значительное влияние   примеси различных элементов. Так, например, большинство примесей снижают   электропроводность алюминия (рис. 1.1). Основные примеси в алюминии — железо   и кремний. Железо снижает коррозионную стойкость, электропроводность и пластичность   алюминия, но несколько повышает его прочность. Диаграмма состояния системы   Al-Fe, приведенная на рис. 1.2, показывает, что железо незначительно растворяется   в алюминии в твердом состоянии. При температуре эвтектики (655°С) растворимость   железа достигает 0,052% и с понижением температуры граница твердого раствора   а резко сдвигается в сторону алюминия. Железо в алюминии присутствует в виде   самостоятельной фазы Al₃Fe.