Alüminyum kaliteleri. Paslanmaz çelik veya alüminyum

Şu anda, Rusya pazarındaki en yaygın NVF sistemleri üç büyük gruba ayrılabilir:

• alüminyum alaşımlarının alt yüzey yapısına sahip sistemler;
• polimer kaplamalı galvanizli çelikten yapılmış alt yüzey konstrüksiyonlu sistemler;
• paslanmaz çelik alt zemin sistemleri.

En iyi mukavemet ve termofiziksel göstergeler, elbette, paslanmaz çelikten yapılmış alt yüzey yapılarına sahiptir.

Malzemelerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı analizi

* Paslanmaz ve galvanizli çeliğin özellikleri biraz farklıdır.

Paslanmaz çelik ve alüminyumun termoteknik ve mukavemet özellikleri

1. Alüminyumun 3 kat daha düşük taşıma kapasitesi ve 5.5 kat daha fazla termal iletkenliği göz önüne alındığında, alüminyum alaşımlı bir dirsek, paslanmaz çelik bir dirsekten daha güçlü bir “soğuk köprüdür”. Bunun bir göstergesi bina zarfının termoteknik homojenlik katsayısıdır. Araştırmaya göre, paslanmaz çelik bir sistem kullanırken kapalı yapının termoteknik homojenlik katsayısı 0.86-0.92 idi ve alüminyum sistemler için büyük bir yalıtım kalınlığı döşenmesini ve buna bağlı olarak cephe maliyetini artırmayı gerekli kılan 0.6-0.7'dir. .

Moskova şehri için, termoteknik homojenlik katsayısını dikkate alarak duvarların gerekli ısı transfer direnci, paslanmaz braket için 3.13 / 0.92 \u003d 3.4 (m2. ° C) / W ve alüminyum braket için 3.13 / 0.7 \u003d 4.47 (m 2. ° C) / W, yani. 1.07 (m 2. ° C) / W daha yüksek. Bu nedenle, alüminyum braketler kullanılırken, yalıtımın kalınlığı (0.045 W / (m ° C) termal iletkenlik katsayısı ile) yaklaşık 5 cm daha fazla alınmalıdır (1.07 * 0.045 \u003d 0.048 m).

2. Alüminyum dirseklerin daha büyük kalınlığı ve termal iletkenliği nedeniyle, Yapı Fiziği Araştırma Enstitüsünde yapılan hesaplamalara göre, -27 ° C dış sıcaklıkta, çapadaki sıcaklık -3.5 ° C'ye veya daha da düşebilir, çünkü hesaplamalarda, alüminyum braketin kesit alanının 1.8 cm2 olduğu, gerçekte 4-7 cm2 olduğu varsayılmıştır. Paslanmaz çelik bir braket kullanıldığında, ankrajdaki sıcaklık +8 ° C idi. Yani, alüminyum braketler kullanılırken, çapa, ankrajda nemin yoğunlaşabileceği ve ardından donma olabileceği alternatif sıcaklıklar bölgesinde çalışır. Bu, duvarın yapısal tabakasının malzemesini çapa etrafına yavaş yavaş tahrip edecek ve buna bağlı olarak, düşük taşıma kapasitesine sahip bir malzemeden (köpük beton, içi boş tuğla, vb.) Yapılmış duvarlar için özellikle önemli olan taşıma kapasitesini azaltacaktır. Aynı zamanda, küçük kalınlıkları (3-8 mm) ve yüksek (izolasyona göre) ısı iletkenliği nedeniyle braketin altındaki ısı yalıtım contaları ısı kaybını sadece% 1-2 oranında azaltır, yani. pratik olarak "soğuk köprüyü" kırmayın ve çapanın sıcaklığı üzerinde çok az etkisi vardır.

3. Kılavuzların düşük termal genleşmesi. Bir alüminyum alaşımının termal deformasyonu paslanmaz çelikten 2,5 kat daha büyüktür. Paslanmaz çelik, alüminyum (25 10-6 ° C -1) ile karşılaştırıldığında daha düşük bir termal genleşme katsayısına (10-10 ° C -1) sahiptir. Buna göre, -15 ° C ila +50 ° C sıcaklık farkı olan 3 metrelik kılavuzların uzatılması çelik için 2 mm ve alüminyum için 5 mm olacaktır. Bu nedenle, alüminyum kılavuzun termal genleşmesini telafi etmek için bir dizi önlem gereklidir:

yani, ek elemanların alt sistemine giriş - hareketli kızak (U-şekilli braketler için) veya perçinler için burçlu oval delikler - rijit fiksasyon değil (L-şekilli braketler için).

Bu kaçınılmaz olarak alt sistemin veya yanlış kurulumun karmaşıklığına ve takdirine yol açar (çünkü montajcıların geçit izolatörleri kullanmaması veya montajı ek elemanlarla yanlış bir şekilde sabitlemesi nedeniyle).

Bu önlemlerin bir sonucu olarak, ağırlık yükü sadece destek braketlerine (üst ve alt) düşer ve diğerleri sadece bir destek görevi görür, bu da ankrajların eşit olarak yüklenmediği ve genellikle değil, proje belgeleri geliştirilirken bu dikkate alınmalıdır. Çelik sistemlerde, tüm yük eşit olarak dağıtılır - tüm düğümler sıkıca sabitlenir - önemsiz sıcaklık genleşmesi, elastik deformasyon aşamasındaki tüm elemanların çalışmasıyla telafi edilir.

Kelepçenin tasarımı, 4 mm'den paslanmaz çelik sistemlerde plakalar arasındaki boşluğa izin verirken, alüminyum sistemlerde - en az 7 mm, aynı zamanda birçok müşteriye uymayan ve binanın görünümünü bozar. Ek olarak, kelepçe, kaplama plakalarının kılavuzların uzama miktarına göre serbest hareketini sağlamalıdır, aksi takdirde plakalar (özellikle kılavuzların birleşiminde) veya clammer'in uzaması (her ikisi de kaplama plakalarının kaybına yol açabilir). Çelik sistemde, büyük sıcaklık deformasyonları nedeniyle alüminyum sistemlerde zamanla ortaya çıkabilen clammer bacaklarının uzama tehlikesi yoktur.

Paslanmaz çelik ve alüminyumun yanmaz özellikleri

Paslanmaz çeliğin erime noktası 1800 ° C ve alüminyum 630/670 ° C'dir (alaşıma bağlı olarak). Karonun iç yüzeyindeki bir yangın sırasındaki sıcaklık (MOOU "Bölgesel Sertifikasyon Merkezi" DENEYİM "test sonuçlarına göre) 750 ° C'ye ulaşır. Böylece, alüminyum yapıları kullanırken, alt yapı eriyebilir ve cephe çökmesinin bir kısmı (pencere açma alanında) ve 800-900 ° C sıcaklıkta, alüminyum kendi başına yanmayı korur. Paslanmaz çelik yangın sırasında erimez, bu nedenle yangın güvenliği gerekliliklerine göre en çok tercih edilir. Örneğin, Moskova'da yüksek binaların inşası sırasında, alüminyum alt yapıların genellikle kullanılmasına izin verilmez.

Korozyon Özellikleri

Bugüne kadar, belirli bir alt yüzey yapısının korozyon direnci ve buna göre dayanıklılık üzerine tek güvenilir kaynak ExpertKorr-MISiS'in uzman görüşüdür.

En dayanıklı paslanmaz çelik yapılardır. Bu tür sistemlerin hizmet ömrü, ılımlı saldırganlığın kentsel endüstriyel atmosferinde en az 40 yıl ve nispeten temiz zayıf saldırganlığın atmosferinde en az 50 yıldır.

Oksit film nedeniyle, alüminyum alaşımları yüksek korozyon direncine sahiptir, ancak atmosferde yüksek konsantrasyonlarda klorür ve kükürt varlığında, hızla gelişen taneler arası korozyon meydana gelebilir, bu da yapısal elemanların mukavemetinde ve bunların yok edilmesinde önemli bir azalmaya yol açar. Bu nedenle, ılımlı agresifliğin kentsel endüstriyel atmosferinde bir alüminyum alaşım yapısının hizmet ömrü 15 yılı geçmez. Bununla birlikte, Rosstroy'un gereksinimlerine göre, NVF altyapısının elemanlarının üretimi için alüminyum alaşımlarının kullanılması durumunda, tüm elemanların mutlaka bir anot kaplaması olması gerekir. Anot kaplamanın varlığı alüminyum alaşımlı alt yapının hizmet ömrünü uzatır. Ancak bir alt yapının montajı sırasında çeşitli elemanları, deliklerin açıldığı perçinlerle bağlanır, bu da bağlantı yerinde anot kaplamasının, yani anot kaplamasız bölümlerin kaçınılmaz olarak yaratılmasına neden olur. Ek olarak, alüminyum perçinlerin çelik çekirdeği, elemanın alüminyum ortamı ile birlikte galvanik bir çift oluşturur ve bu da alt yapı elemanlarının tutturulduğu yerlerde taneler arası korozyonun aktif işlemlerinin geliştirilmesine yol açar. Alüminyum alaşımlı alt yapıya sahip bir veya başka bir NVF sisteminin ucuzluğunun, tam olarak sistem elemanları üzerinde koruyucu bir anot kaplamasının bulunmamasından kaynaklandığına dikkat etmek gerekir. Bu tür alt yapıların vicdansız üreticileri, eloksal ürünleri için pahalı elektrokimyasal işlemlerden tasarruf eder.

Bir tasarımın dayanıklılığı açısından, galvanizli çelik yetersiz korozyon direncine sahiptir. Ancak polimer kaplamanın uygulanmasından sonra, galvanizli çeliğin polimer kaplamalı alt yapısının hizmet ömrü, kentsel endüstriyel orta derecede saldırganlık atmosferinde 30 yıl ve koşullu olarak temiz, zayıf saldırganlık atmosferinde 40 yıl olacaktır.

Yukarıdaki alüminyum ve çelik alt yapı göstergelerini karşılaştırarak, çelik alt yapıların tüm göstergelerde alüminyumdan önemli ölçüde üstün olduğu sonucuna varabiliriz.

Her resimde hangi alüminyum tabakanın kullanıldığını söyleyebilir misiniz? Zorluğunuz var mı?
Temel alüminyum alaşımlarını ve uygulamalarını anlamak için birlikte deneyelim.

İlk önce, alüminyum levhaların durumunu düşünün.

GOST 21631-76 bize sayfanın 7 olası durumunu tanımlar, sadece en yaygın olanları ele alırız:

1) tavlanmış - M;

Yumuşak alüminyum levha, deforme olması kolaydır.

2) yarı garantili - H2;

Alüminyum levha "M" durumundan daha serttir, deforme olması da kolaydır (90 dereceye kadar bükülmeye dayanır). Şeklini iyi tutar, sert bir durum ezik oluşumunu önler, bu nedenle çoğunlukla boru yalıtımında kullanılır.

3) kiralanmış - N;

ezme  soğuk deformasyon (metal üzerinde ek haddeleme) kullanarak metal sertleştirme yöntemini çağırırlar.

4) sertleştirilmiş ve doğal olarak yaşlı - T;

Katı alüminyum levhalar. İşlenmesi daha zor (90 derecede büküldüğünde patlar). Yüksek yüke sahip parçalarda ve montajlarda kullanılır.

Alaşımlar 1105, VD1.

Yalıtım ve apre malzemesi olarak teknik alüminyum sac kullanılır. Tabakanın hafifliği ve esnekliği, yalıtım işi yaparken düşük maliyet ve kolaylık sağlar. En yaygın kullanılan alaşımlar 1105AN2, VD1AN2'dir. Ayrıca, ısı yalıtımı için AD1N2 alaşımı kullanılır.

Alüminyum-magnezyum grubunun alaşımları: AMG2, AMG3, AMG5, AMG6.

Aside dayanıklı alüminyum levha, magnezyum ve manganez ile alaşımlı alüminyumdan yapılmıştır. AMg2M, AMg3M, AMg5M, AMg6M markaları yüksek korozyon önleyici özelliklere sahiptir, mükemmel kaynaklıdır. Bu nedenle, kaynaklı tankların, yakıt tanklarının ve uçak yapımındaki diğer parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Endüstriyel gemi yapımı için olduğu kadar teknelerin, teknelerin, katamaranların özel üretimi için idealdir.

AD1, A5 alaşımları.

Gıda sınıfı alüminyum levha, kürlenmiş (A5H, AD1H), yarı kürlenmiş (A5H2, AD1H2), tavlanmış (A5M, AD1M) birincil alüminyum kalitelerinden yapılmıştır.

Alaşım AMC.

AMts alüminyum levhalar sünekliği arttırır ve deforme olması kolaydır. Otomotiv endüstrisinde yarı kafesli ve kafesli halde radyatör, çerçeve, perçin üretimi için kullanılırlar. Gıda üretiminde de kullanılabilir, ancak gıda ile doğrudan temas etmeden.

Alaşımlar D16, D19, V95.

D16AM, normal kaplama ile tavlanmış duralumin'dir. D16AM, yüksek mukavemetli duralumin tipini ifade eder, dış etkilere karşı dayanıklıdır. D16AM soğukta kırılgan hale gelmez, bu nedenle diğer çelik türlerinin kullanılmasının imkansız hale geldiği durumlarda kullanılır. Alaşım D16AM, en yaygın olarak damgalama ile üretilen çeşitli parçaların üretiminde kullanılır.

D16AT - ana kısmı bakır olan alaşım elementlerine sahip bir alüminyum alaşımdan yapılmıştır. Alaşım, bükülmüş profillerin üretimi için kullanılır. D16AT'ın avantajı, böyle bir alaşımdan gelen parçanın, ilave ısıl işlem yapılmadan hemen katı hale gelmesidir.

D16T - bakır ve manganez içeren bir alüminyum alaşımından üretilen duralumin. D16T iyi sünekliğe ve artan yorgunluk özelliklerine sahiptir. Alaşımın uygulama aralığı geniştir. D16T inşaat, uçak imalatı, gemi yapımı, mobilya imalatı ve diğer sektörlerde kullanılmaktadır.

B95 dayanıklı bir uçak alaşımdır. Kanat üstü (plakalar, levhalar), kirişler (bükülmüş sac ve preslenmiş), kirişler, raflar ve modern uçağın (TU-204, IL-96, Be-200) ve diğer yüksek yüklü yapıların kanatlarının ve diğer elemanlarının kaplanması için kullanılır. çoğunlukla sıkıştırma için.

D16, B95 alaşımları, argon-ark ve gaz kaynağı ile kaynak yapılmaz. Bu nedenle, perçinler çoğunlukla yarı mamul ürünlerin (kalın levhalar, profiller ve paneller) eklemlenmesi için kullanılır.

Tanınmış uluslararası ve ulusal standartlar (eski adıyla Alman DIN ve şimdi Avrupa EN, Amerikan ASTM standartları, uluslararası ISO) ve GOST'lerimiz alüminyum ve alüminyum alaşımlarını ayrı ayrı ele almaktadır. Bu durumda, alüminyum alaşımlara (alaşımlar) değil, kalitelere (kaliteler) ayrılır.

Alüminyum kaliteleri aşağıdakilere ayrılır:

• yüksek saflıkta alüminyum (% 99.95) ve
• % 1'e kadar kirlilik veya katkı maddesi içeren teknik alüminyum.

Endüstriyel alüminyumun mikro yapısı, bir alüminyum matrisindeki esas olarak az miktarda demir ve silikon bileşikleridir.

Teknik alüminyum

Alaşımsız alüminyum - endüstriyel alüminyum - saflık - safsızlık içeriğine bağlı olarak derecelere ayrılır. Örneğin GOST 4784-97 uyarınca alüminyum sınıfı AD0 veya EN 573-3'e göre alüminyum sınıfı 1050 olarak adlandırılırlar.

Alüminyum için, alüminyum ve alüminyum alaşımlarının uluslararası sınıflandırmasında, ayrı bir 1xxx (veya 1000) serisi tahsis edilmiştir.

Standartlarda alüminyum kaliteleri

EN 573-3'te alüminyum sınıfları

EN 573-3 standardı, alüminyumun farklı saflık versiyonlarını, örneğin “EN AW 1050A alüminyum” ve alüminyum alaşımlarını, örneğin “EN AW 6060 alaşımı” olarak adlandırır. Aynı zamanda, alüminyum genellikle aşağıdaki gibi bir alaşım olarak adlandırılır: "1050A alüminyum alaşımı".

GOST 4784 uyarınca alüminyum kaliteleri

Standartlarımızda, örneğin, GOST 4784-97 "Alüminyum ve dövme alüminyum alaşımları" ve alüminyum ve alüminyum alaşımları için diğer standartlarda, "atama" kavramı yerine, "sınıf" ın İngilizce eşdeğeriyle yakın kavram kullanılır. Standarda göre, “AD0 kalite alüminyum” ve “AD31 kalite alüminyum alaşım” gibi ifadeler resmi olarak uygulanmalıdır.

Pratikte, “marka” kelimesi sadece alüminyum için kullanılır ve alüminyum alaşımları genellikle “alüminyum alaşım AD31” gibi herhangi bir iz bırakmadan basitçe “alüminyum alaşımları” olarak adlandırılır. Ve bu, bize göre, kabul edilen uluslararası yaklaşımla tutarlıdır.

Alüminyum marka ve alüminyum markalama

Daha da kötüsü, “işaret” terimi genellikle “işaretleme” terimi ile karıştırılır.

GOST 2.314-68'e göre işaretleme  - bu, ürünü karakterize eden bir dizi karakterdir, örneğin atama, kod, parti (seri) numarası, seri numarası, üretim tarihi, üreticinin ticari markası, işaret  malzeme, montaj veya nakliye işaretleri vb. Yani atama veya işaret  alaşım sadece küçük bir parçadır   işaretleme  ve kesinlikle işaretlemenin kendisi değil.

Külçe, külçe, vb. Uçlarından birinde alüminyum veya alaşım markasını belirtmek için, silinmez boya ile renkli şeritler uygulanır - bu zaten işaretleme. Örneğin, GOST 11069-2001'e göre, A995 kalite alüminyum dört yeşil dikey şeritle işaretlenmiştir.

GOST 11069 ve GOST 4784'e göre alüminyum çeşitleri

Alüminyum kaliteleri iki ana standart belirler:

• Külçe, külçe, filmaşin, şerit ve sıvı halde birincil alüminyum için GOST 11069-2001 (DSTU GOST 11069: 2003);
• GOST 4784-97, sıcak veya soğuk deformasyon ile yarı mamul ürünlerin yanı sıra levhalar ve külçe üretimi için ferforje alüminyum üzerinde.

GOST 11069

GOST 11069-2001 (tablo 1) alüminyum derecelerini, ondalık noktadan sonra alüminyum yüzdesinde sayılara göre belirtir: A999, A995, A99, A85, A8, A7, A6, A5 ve A0. En saf alüminyum - A999 yüksek saflıkta alüminyum - en az% 99.999 alüminyum içerir ve tüm safsızlıkların toplamı% 0.001'den fazla değildir. Esas olarak laboratuvar deneyleri için kullanılır. Sektör ayrıca yüksek saflıkta alüminyum (% 99,95 ila% 99,959 alüminyum) ve teknik saflıkta (% 99,0 ila% 99,85 alüminyum içeriği) Alüminyumun ana (kalıcı) safsızlıkları demir ve silikondur.

GOST 4784

GOST 4784-97, metal şekillendirme yöntemleriyle ürünlerin imalatında kullanılan alüminyum içerir. Burada sayılar yararlı bir şey söylemez (tablo 2): AD000, AD00, AD0, AD1 ve AD. E harfiyle (elektrik) yapılan değişiklikler, elektrik iletkenliğini artırmak için daha düşük bir silikon içeriği içerir. GOST 11069'un aksine, GOST 4784 ikincil alüminyum, yani hurdadan elde edilen alüminyum'u hariç tutmaz.