Пластичный сплав алюминия и магния отличается повышенной устойчивостью к коррозии, способностью соединяться с помощью любого вида сварки. Он легко гнется, поддается резке, но отличается средними показателями твердости, предела текучести, прочности на растяжение. Поэтому модуль упругости у сплава низкий (при 20 градусах равняется 0,71 Мпа). Магний, хотя и относится к группе легких металлов, но не окисляется на воздухе. По плотности АМг3 чуть уступает чистому алюминию (разница составляет всего 0,01 г/см3).
Магний используется в качестве добавки (до 3 %), которая делает алюминиевый сплав пластичным, но уменьшает показатели твердости и прочности. Поэтому из АМг3 изготавливают полуфабрикаты методом изгибания и штамповки, но без использования дополнительной термической обработки:
- автомобильные баки;
- дверной и оконный профиль;
- каркасы витражей;
- надпалубные надстройки и другие изделия.
А вот листовой прокат АМг3М подвергают отжигу. В этом случае по относительному удлинению (деформируемости) его можно сравнивать с алюминиево-марганцовыми сплавами листов АМг5М, АМг6М.
Расшифровка маркировки
Легкие алюминиево-магниевые сплавы называются магналиями. Буквы и цифра в маркировке АМг3 обозначают следующее:
- А — алюминий, основной элемент сплава;
- Мг — магний, используемый в качестве добавки, которая отвечает за важные механические свойства;
- цифра 3 указывает на процентное содержание магния в сплаве.
В аббревиатуре могут встречаться буквы, которые указывают на дополнительную обработку:
- М — отожженные сплавы;
- (Н–Н4) — нагартованные.
У АМг3 имеются зарубежные аналоги с похожим химическим составом, но другим обозначением.
Физические свойства
|
t, град |
Е 10-5, MПa |
α 106,1/град |
λ, Вт/(м-град) |
ρ, кг/м3 |
C, Дж/(кг*град) |
R 109, Ом*м |
|
20 |
0,71 |
2660 |
49,6 |
|||
|
100 |
23,5 |
151 |
880 |
Обозначения:
t — температура;E — модуль упругости первого рода;A — коэффициент температурного расширения;λ — коэффициент теплопроводности;ρ — плотность;C — удельная теплопроводность;R — удельное электросопротивление.
Химический состав
Его определяют требования ГОСТ 4784-97:
- алюминия (Al) в сплаве АМг3 может содержаться 93,8–96 %;
- магния (Mg) — 3,2–3,8 %;
- железа (Fe) — не больше 0,5 %;
- кремния (Si) — 0,5–0,8 %;
- марганца (Mn) — 0,3–0,6 %;
- меди (Cu) — не свыше 0,1 %;
- цинка (Zn) — не больше 0,2 %;
- титана (Ti) — меньше 0,1 %;
- хрома (Cr) — не свыше 0,05 %;
- примесей — до 0,1 %.
Благодаря относительно высокому содержанию легкого магния сплав отличается небольшой плотностью и массой. Это уменьшает пластичность сплава, но увеличивает прочность. Алюминиевые листы AMг3 получают в результате холодного или горячего проката. Их отжигают при нагреве в диапазоне температур 320–430 °C, при этом горячий листовой прокат приобретает повышенную пластичность, хорошо куется. С помощью холодного проката получают листы не толще 6 мм с удовлетворительной пластичностью.
Основные свойства магналия
Эксплуатационные характеристики алюминиево-магниевого сплава определяет его химический состав. Среди них можно выделить основные показатели:
- прочность, гибкость, упругость;
- деформирование в горячем, холодном состоянии;
- применение сварки без ограничений (допустима точечная, газовая, роликовая);
- возможность применения резки, изгибания, штампования;
- хорошая теплопроводность;
- допустимость повторной переработки;
- относительно небольшой вес, уменьшающий затраты на транспортировку;
- высокая электропроводность;
- стойкость к коррозии, окислению;
- более доступная стоимость по сравнению со стальным прокатом.
Плакировка листового металлопроката
Для повышения устойчивости к коррозии и прочности листовой прокат из АМг3 в некоторых случаях подвергается плакировке, когда поверхность покрывается дополнительным тонким защитным слоем, содержащим чистый алюминий без примесей (чистота не меньше 99,3 %). Это дорогостоящая процедура, поэтому применяется она только тогда, когда это оправдано экономически.
- Листовой прокат, у которого толщина больше 1,9 мм, плакируется чистым алюминием. При этом защитный слой не должен быть больше 2 % от всего листа. У листов с толщиной 1,9 мм плакировочный слой не должен быть больше 4 %. В углу ставится металлическое клеймо, в котором указывается номер партии, марка сплава, толщина. Если плакировка велась чистым алюминием, выбивается заглавная буква А.
- Технологическую плакировку применяют тогда, когда алюминиевому прокату требуется придать презентабельный вид и преодолеть трудности, возникающие во время работы на прокатном стане.
Если же плакировка не нужна, листовой прокат АМг3 получают из заготовок технического алюминия, который отличается высокой устойчивостью к коррозии.
Применение
Обладающий универсальными свойствами алюминиево-магниевый сплав АМг3 нашел применение в различных областях производства:
- в строительной отрасли в качестве отделочного материала при обшивке зданий, кровельного материала на крышах, различных элементов при создании межэтажных перекрытий;
- в нефтехимической и газовой промышленности;
- при изготовлении кабельной и электротехнической продукции;
- в авиации при изготовлении самолетов;
- в судостроении;
- в ядерной промышленности;
- в пищевой отрасли.
Из листового проката АМг3, обработанного термическим способом, изготавливают устройства, создающие высокое давление: корпуса гидравлических цилиндров, насосов, распределителей. Также трубы, прутки, плиты из алюминиево-магниевых сплавов используются по создание сварных, клепаных конструкций в транспортной сфере, устойчивых к образованию коррозии.
