Цветные металлы - металлопрокат
Главная | О металлах | Регистрация | Вход
Среда
22.11.2017
17:39
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Статьи » Алюминий

Свойства алюминия

Свойства алюминия

Алюминий - серебристо-белый легкий металл. Расположен в IIIгруппе Периодической системы элементов Д.И.Менделеева под номером 13;атомная масса алюминия - 26,98. Конфигурация внешней электронной оболочки 3s23р; атомный радиус - 0,143 мм,ионный радиус А1 3+ (в скобках указаны координационные числа) 0,053 нм (4); 0,062 нм (5); 0,067 нм (6);энергия ионизации А1 -» А1 +-> А1 2+> А13+ - соответственно 5,984; 18,828; 28,44 эВ;сродство к электрону 0,5 эВ; электроотрицательность по Поллингу - 1,5;поперечное сечение захвата тепловых нейтронов - 215*10-25м2 [3]. Алюминий имеет кубическую гранецентрированную кри­сталлическую решетку с параметрами: а= 0,40403 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m. В природе существует один стабильный изотоп 27А1.

Отличительные особенности алюминия - высокая электропроводимость, теплопроводность, коррозионная стойкость, малая плотность и отличная обрабатываемость давлением в холодном состоянии.

Физические свойства алюминия

     
Плотность алюминия (99,996%А1), г/см3, при температуре:
     
20 °С2,6989
1000 °С 2,289
     
Температура кипения и плавления алюминия,°С:
     
плавления660
кипения ~2452
     
Теплота испарения и плавления алюминия, кДж/моль:
     
плавления10,55
испарения291,4
     
Давление пара, Па, при температуре:
     
660 °С 0,266
1123 °С13 3
1279 °С133
     
Удельная теплоемкость алюминия, Дж/(кг*К), при температуре:
     
20 °С929,46
100 °С931,98
Коэффициент линейного расширения при температуре 20-100°С, К-1 24,58*10-6
     
Теплопроводность алюминия ,Вт/( м*К), при температуре:
     
20 °С217
190 °С343
Электропроводность по отношению к меди при температуре20 °С 65,5%
Удельное электросопротивление, мк*Ом*м 0.0265
Температурный коэффициент электросопротивления 0,042
     
Динамическая вязкость алюминия (99,85% А1), Н*с/м2, при температуре:
     
800 °С 2*10-3
1123 °С1,540-3
1279 °С1,3*10-3
     
Модуль нормальной упругости алюминия Е, МПа, при температуре:
     
180 °С 7,8*104
20 °С 7,1*104
100 °С 7,0*104
200 °С 6,6*104
400 °С 5,6*104
500 °С 5,0*104
600 °С 4,4*104
Модуль сдвига при температуре 20 °С2,7*104 МПа
Магнитная характеристика алюминияСлабо парамагнитен

 

Механические свойства алюминия [4-6]

     
Временное сопротивление алюминия разрыву σв, МПА:
     
в отожженном состоянии50
в деформированном (холоднокатаном) состоянии115
     
Предел текучести алюминия s      0,2 :
     
в отожженном состоянии 50-80
в деформированном состоянии 120
     
Предел усталости алюминия (500*10 6 циклов),σ -1:
     
в отожженном состоянии 40
в деформированном состоянии50
     
Предел ползучести алюминия, при температуре:
     
15 °С 50
100 °С27
200 °С 7
     
Предел прочности алюминия при срезе, σ ср:
     
в отожженном состоянии 60
в деформированном состоянии100
     
Относительное удлинение алюминия, δ:
     
в отожженном состоянии 30-40%
в деформированном состоянии5-10%
     
Относительное сужение алюминия, ψ:
     
в отожженном состоянии70-90%
в деформированном состоянии50-60%
Ударная вязкость при температуре 20 °С aм      140
     
Твердость алюминия по Бринеллю, НВ:
     
в отожженном состоянии25
в литом состоянии20
в деформированном состоянии30-35

При охлаждении алюминия до температуры ниже 120 К егопрочностные свойства в отличии от большинства металлов возрастают, апластичность не изменяется (табл. 1.7).


Механические свойства алюминия различной чистоты

 
Состояние Содержание Аl,% Пределпрочности при растяжении σв2МПа Пределтекучести при растяжении σ.00,2, МПа Относительноеудлинение δ, % Твердость поБринеллю, НВ
Литой в землю 99,996 50 - 45 13-15
Литой в землю 99,5 75 - 29 20
Литой в землю 99.0 85 - 20 25
Литой в кокиль 99,0 90 - 25 25
Деформированныйи отожженный 99.0 90 30 30 25
Деформированный      99,0 140 100 12 32
Литой в землю 98,0 90 35 12,5 28

Технологические свойства алюминия


Температура     
°С
     
литья
горячей обработки
отжига
отпуска
Линейная усадка, %
Допускаемая деформация (холодная и горячая), %
Начало рекристаллизации, °С
Жидкотекучесть, мм.
690-710
350-450
370-400
150
2,7
75-90
150
317

 

Коррозионные свойства алюминия

Алюминий и его сплавы характеризуются высокой коррозионнойстойкостью в атмосферных условиях как сельской местности, так игородских про­мышленных районов.

Сернистый газ, сероводород, аммиак и другие газы, находящиесяв воздухе промышленных районов, не оказывают заметного влияния наскорость коррозии алюминия и его сплавов. Алюми­ний практическине корродирует в дистиллированной и чистой пресной (естественной) водедаже при высоких температурах (до 180 °С). Действие пара наалюминий и его сплавы также незначи­тельно.

Вода, содержащая примеси щелочей, резко повышает скоростькоррозии алюминия. При ком­натной температуре скорость коррозииалюминия 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 вестественной (не загряз­ненной) морской воде. Сернокислые солимагния, натрия, алюминия, а также гипосульфит прак­тически недействуют на технический алюминий. Скорость коррозии алюминиявозрастает в при­сутствии в воде солей ртути, меди или ионовхлора, разрушающих защитную оксидную пленку на алюминии.

В концентрированной азотной кислоте при комнатной температуреалюминий и его сплавы ус­тойчивы, но быстро разрушаются вразбавленных кислотах.

Слабые растворы серной кислоты, концентрацией до 10%, прикомнатной температуре незна­чительно влияют на техническийалюминий, но с повышением концентрации и температуры ско­ростькоррозии резко возрастает. В концентрированной серной кислоте алюминийпрактически устойчив.

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

Органические кислоты - уксусная, масляная, лимонная, винная, атакже кислые (незагрязнен­ные) фруктовые соки, вино оказываютслабое действие на алюминий и его сплавы, за исключени­емщавелевой и муравьиной кислот.

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

Следует отметить, что алюминий и однофазные сплавы наалюминиевой основе более стойки в коррозионном отношении, чем сплавыдвухфазные и многофазные.

Влияние примесей на свойства алюминия

Накоррозионные, физические, механические и технологические свойстваалюминия оказывают значительное влияние примеси различныхэле­ментов. Так, например, большинство примесей снижаютэлектропроводность алюминия (рис. 1.1). Основные примеси в алюминии -железо и кремний. Железо снижает коррозионную стойкость,электропроводность и пластичность алюминия, но несколько повышает егопрочность. Диаграмма состояния системы Al-Fe, приведенная,показывает, что железо незначительно раство­ряется в алюминии втвердом состоянии. При температуре эвтектики (655°С)растворимость желе­за достигает 0,052% и с понижениемтемпературы граница твердого раствора а резко сдвигается в сторонуалюминия. Железо в алюминии присутствует в виде самостоятельной фазы Al3Fe.

Категория: Алюминий | Добавил: cvetmet (16.10.2013)
Просмотров: 263 | Теги: алюминий, свойства | Рейтинг: 5.0/3
Продажа металла
  • Прокат цветных металлов
  • Купить бронзу
  • Купить медь
  • Купит латунь
  • Купить алюминий
  • Свойства стали
  • Купить титан
  • Алюминиевые сплавы
  • Молибден, вольфрам
  • Категории раздела
    Алюминий [2]
    Алюминий и его сплавы. Алюминиевые полуфабрикаты - прокат алюминия.
    Медь [3]
    Свойства меди, применение меди
    Форма входа
    Статистика
    Поиск
    Главная | О металлах | Регистрация | Вход
    Copyright MyCorp © 2017
    Конструктор сайтов - uCoz