Регион Нижний Новгород
ул. Баррикад 1, корп.5
Сплав АМг3
Марка
АМг3
Классификация
Алюминиевый деформируемый сплав
Алюминиевый деформируемый сплав АМг3 относится к магналиям (система алюминий-магний). Его активно применяют во многих отраслях промышленности и производства. Из данного металла выпускают различные виды металлопроката – ленты, листы, профили, плиты, трубы, проволоку, поковки.
Характеристики сплава АМг3
АМг3 имеет хорошие технические и эксплуатационные характеристики. Металл:
Легкий и достаточно прочный – благодаря наличию в составе магния, сплав АМг3 легче чистого алюминия. У него средние показатели по прочности на растяжение, твердости, пределу текучести.
Высокоустойчив к коррозионным воздействиям, что делает материал долговечным и подходящим для использования в условиях с повышенной влажности, агрессивных средах.
-
Легко обрабатывается и сваривается, поддается формовке, прокатке и удовлетворительно режется.
-
Гибкий и упругий.
-
Материал обладает высокими показателями по электро и теплопроводности.
-
Металл хорошо поддается деформации, сверлится и режется удовлетворительно.
-
В холодном состоянии материал малопластичен, в горячем – деформируется легко.
-
Для повышения прочностных характеристик алюминий АМг3 нагартовывается.
-
Сплав не подлежит термической обработке для упрочнения.
-
При трении, контакте с другими металлами материал не образует искр.
-
Благодаря добавлению магния, сплав АМг3 обладает хорошей ударопрочностью, что делает его востребованным для эксплуатации в условиях с повышенными требованиями по стойкости к ударам.
Металлопрокат данной марки используется для сборных, сварных конструкций, которые эксплуатируются в условиях средней нагруженности при температурах от -269 ℃ до +200 ℃. Детали таких металлоконструкций изготавливают методом холодного штампования. Они отличаются высокой стойкостью к коррозии. Металл можно перерабатывать повторно. Его стоимость доступнее стали.
Химический состав алюминия АМг3
Сплав АМг3 выпускается согласно ГОСТа 4784-97. Он нормирует химический состав металла, содержание всех элементов:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
0,5-0,8 |
|
Алюминий |
Al |
93,8-96,0 |
|
Марганец |
Mn |
0,3-0,6 |
|
Магний |
Mg |
3,2-3,8 |
|
Цинк |
Zn |
Не более 0,2 |
|
Медь |
Cu |
Меньше 0,1 |
|
Хром |
Cr |
До 0,05 |
|
Титан |
Ti |
Не больше 0,1 |
|
Железо |
Fe |
Менее 0,5 |
|
Примеси |
- |
Прочие – каждая до 0,05, всего 0,1 |
Весь состав металла в общем, каждый элемент по отдельности определяют свойства сплава АМг3:
-
Магний улучшает параметры по прочности, твердости и устойчивости к коррозии, но ухудшает пластичность металла, снижает вес изделий.
-
Повышению прочности сплава, его высоким показателям по теплопроводности способствует алюминий.
-
Хорошие свойства по обработке, сварке металлу придает цинк.
-
Железо, марганец улучшают прочность АМг3.
-
Термостойкость сплава обеспечивается присутствием в составе кремния.
Медь повышает параметры материала по прочности и твердости, но снижает антикоррозионную стойкость, пластичность металла.
Механические параметры металла АМг3
Механические характеристики металлопроката, изготовленного из алюминия АМг3 во многом зависят от температуры окружающей среды.
Механические параметры АМг3 при растяжении (не менее) при комнатной температуре:
|
Вид металлопроката (ГОСТ, ТУ, ОСТ) |
Толщина, мм |
Состояние |
Предел кратковременной прочности, σв, (в кгс/мм2) |
Предел текучести для остаточной деформации, σ0,2, (в кгс/мм2) |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, (в %) |
Относительное удлинение при разрыве, δ10, (в %) |
|
Лист без плакировки (ОСТ 190155-74) |
0,5-0,6 |
Мягкое отожженное |
20 |
9 |
- |
15 |
|
Лист без плакировки (ГОСТ 21631-2019) |
0,6-4,5 |
|
20 |
10 |
- |
15 |
|
|
4,5-10,5 |
|
19 |
8 |
- |
15 |
|
|
0,5-1,0 |
Полунагартованное |
25 |
20 |
- |
7 |
|
|
1,0-5,0 |
|
25 |
20 |
- |
7 |
|
|
5,0-10,5 |
|
24 |
18 |
- |
6 |
|
|
5,0-6,0 |
Без термообработки |
19 |
8 |
- |
12 |
|
|
6,0-10,5 |
|
19 |
8 |
- |
15 |
|
Плита без плакировки (ГОСТ 17232-99) |
12-25 |
Без термообработки |
19 |
7 |
- |
12 |
|
|
25-80 |
|
17 |
6 |
- |
11 |
|
Профиль (ОСТ 190113-74) |
Более 125 |
|
18 |
8 |
12 |
- |
|
Пруток прессованный (ГОСТ 21488-97) |
5-300 |
|
18 |
8 |
13 |
- |
|
|
|
Мягкое отожженное |
18 |
8 |
13 |
- |
|
Труба тянутая и катаная (ГОСТ 18475-82) |
Все размеры |
|
19 |
7 |
- |
15 |
|
|
Толщина стенки до 1,5 |
Нагартованное |
25 |
13 |
- |
- |
|
|
Толщина стенки больше 1,5 |
|
23,5 |
13 |
- |
- |
|
Труба прессованная (ГОСТ 18482-2018) |
Все размеры |
Мягкое отожженное |
18 |
7 |
15 |
- |
|
Штамповка, поковка (ОСТ1 90073-72) |
- |
|
19 |
7 |
15 |
- |
Механические свойства АМг3 при высоких температурах:
|
Вид проката |
Размер (в мм) |
Температура (в ℃) |
Предел кратковременной прочности, σв, (в кгс/мм2) |
Предел текучести, σ0,2, (в кгс/мм2) |
Относительное удлинение при разрыве, δ10, (в %) |
|
Лист неплакированный отожженный
мягкий |
2 |
+20 |
23 |
12 |
25 |
|
|
|
+100 |
22 |
11 |
27 |
|
|
|
+150 |
19 |
10 |
35 |
|
|
|
+200 |
15 |
9 |
50 |
|
|
|
+250 |
10 |
6 |
60 |
Механические характеристики АМг3 при низких температурах:
|
Вид проката |
Размер (в мм) |
Температура (в ℃) |
Предел кратковременной прочности, σв, (в кгс/мм2) |
Предел текучести, σ0,2, (в кгс/мм2) |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, (в %) |
|
Лист без плакировки после отжига, мягкий |
2,0 |
+20 |
23 |
12 |
25 |
|
|
|
-70 |
25 |
12 |
30 |
|
|
|
-196 |
33 |
13 |
45 |
|
|
|
-253 |
45 |
14,5 |
40 |
|
|
|
-269 |
45 |
- |
35 |
По механическим свойствам металл АМг3 близок к марке АМг2, но прочностные параметры отожженных листов здесь на 10-15% выше.
Коррозионные свойства алюминия АМг3
У марки АМг3 сварные швы имеют повышенную стойкость к коррозионным воздействиям. Здесь нет склонности к растрескиваниям, расслаивающим, межкристаллическим видам коррозии. Но при повышенной влажности материал склонен к появлению питтинговой коррозии.
-
Сплав АМг3 обладает хорошей устойчивостью к атмосферной коррозии благодаря образованию на поверхности защитной оксидной пленки. Это результат взаимодействия алюминия с кислородом. Оксидная пленка является защитным барьером от дальнейшей коррозии.
-
Большое содержание алюминия обеспечивает материалу высокую устойчивость к общей коррозии в большинстве сред, в том числе в пресной, соленой воде. Но, как и другие алюминиевые сплавы, он может подвергаться локальному корродированию, особенно в присутствии электролитов.
-
Материал имеет среднюю устойчивость к коррозии в присутствии солей и хлоридов. В условиях, где существует высокая концентрация хлоридных ионов (например, морская вода, соленая среда), сплав АМг3 может быть более подвержен питтинговой коррозии, По этой причине для применения металла в условиях, связанных с солями и хлоридами, может потребоваться дополнительная коррозионная защита.
-
Сплав может быть подвержен электролитической коррозии в присутствии электролитов и разнице потенциалов. Это особенно актуально в окружающей среде с высокой влажностью, в промышленных условиях, где присутствует воздействие коррозионно-активных сред.
Устойчивость к коррозии у данного материала не уменьшается при нагревании (технологическом, эксплуатационном). Дополнительно сплав можно защитить от корродирования покрытиями – окисными, анодными, химическими, лакокрасочными.
Физические характеристики марки АМг3
Физические параметры полуфабрикатов в мягком отожженном состоянии из алюминия АМг3:
|
Температура (℃) |
Модуль упругости, Е (в кгс/мм2) |
Коэффициент теплопроводности, I (Вт/м*°С) |
Коэффициент линейного расширения, a 106 (1/℃) |
Плотность металла, p (кг/м3) |
Удельное электросопротивление, R 109 (Ом*м) |
Удельная теплоемкость, C (Дж/кг*°С) |
|
+20 |
7 100 |
147 |
- |
2 670 |
4,96 |
- |
|
+100 |
6 900 |
151 |
- |
|
|
0,88 |
|
+150 |
6 700 |
|
|
|
|
|
|
+200 |
6 500 |
155 |
- |
|
|
0,922 |
|
+250 |
5 900 |
|
|
|
|
|
|
+300 |
5 200 |
159 |
- |
|
|
1,0 |
|
+400 |
- |
159 |
- |
|
|
1,05 |
|
20-100 |
- |
- |
25,3 |
|
|
- |
|
20-200 |
- |
- |
24,3 |
|
|
- |
|
20-300 |
- |
- |
25,2 |
|
|
- |
|
20-400 |
- |
- |
26,1 |
|
|
- |
|
100-200 |
- |
- |
25,1 |
|
|
- |
|
200-300 |
- |
- |
27,0 |
|
|
- |
|
300-400 |
- |
- |
28,8 |
|
|
- |
Твердость (HB) алюминиевого сплава АМг3 составляет 45 МПа (10-1).
Технологические свойства металла
Металл АМг3 характеризуется хорошими технологическими качествами:
-
Свариваемость – металл можно сваривать точечной, газовой, аргоно-дуговой, роликовой сваркой. Прочность швов в случае аргоно-дугового сваривания – более 95 % от прочностных показателей основного материала, если толщина соединения не превышает 4 мм. В качестве присадки используется проволока марки АМг3. Сварные швы пластичные.
-
Нагартованный материал удовлетворительно режется. Он отлично поддается разным видам обработки.
-
Особенности термической обработки – сплав АМг3 не упрочняется термически. Низкий отжиг производится при температурах от +250 ОС до +300 ОС, высокий полный – от +350 ОС до +420 ОС. Охлаждают металл на воздухе.
-
Горячая обработка давлением – металл данной марки хорошо поддается деформированию в холодном, горячем состоянии. Горячая деформация выполняется в диапазоне температур от +430 ОС до +320 ОС. Потом требуется охлаждение на воздухе.
-
Пластичность материала после отжига хорошая и удовлетворительная в полунагартованном состоянии.
-
Показатели штампуемости сплава – вытяжка (Квыт) 1,85-1,95, выдавка (Квыд) 17-20 %, отбортовка (Котб) 1,4-1,5, минимальный радиус гибки составляет 1,0-1,2 толщины листа.
Виды поставки материала АМг3
Материал широко применяется для выпуска большого сортамент металлопроката. Сплав поставляют в следующих формах (ГОСТ):
-
Ленты – 13726-97;
-
Плиты – 17232-99;
-
Сварные прямошовные трубы – 23697-79;
-
Прессованные прутки – 21488-97;
-
Прессованные трубы – 18482-2018;
-
Холоднодеформированные трубы – 18475-82;
-
Алюминиевые листы – 21631-2019;
-
Сварочная проволока – 7871-2019;
-
Проволока, применяемая для холодной высадки – 14838-78;
-
Тянутая проволока общего применения – Р 57517-2017.
Материал изготавливается в виде прессованных профилей с разнообразным поперечным сечением (ГОСТ):
-
8617-2018 – из алюминия, его сплавов;
-
Прямоугольных равнополочного сечения (швеллеры – 13623-90), (зетовое – 13620-90), (двутавры – 13621-90), (тавры – 13622-91), (уголки – 13737-90);
-
Прямоугольных неравнополочного сечения (швеллеры – Р 50066-92), (двутавры – 29303-92), (тавры – 29296-92), (уголки – 13738-91,) (зетовое – Р 50067-92);
-
Прямоугольных (сечение таврошвеллерное – 17575-90, отбортованное швеллерное – 13624-90), фасонное зетовое – 13619-97, полосообразное – 13616-97);
-
Косоугольных фитингового (уголки – 13618-97), уголкового – Р 50077-92, трапециевидного отбортованного сечения– 17576-97;
-
Бульбообразных (уголковое сечение) –13617-97.
Выпускаются также профили холодногнутого типа (24767-81), применяемые в строительстве для устройства ограждений, профили специального назначения (18591-91).
ГОСТы на сплав АМг3
Металл АМг3 нормируется следующими стандартами:
|
Номер ГОСТа |
Наименование |
|
8617-2018 |
Профили из алюминия и его сплавов прессованные |
|
4784-2019 |
Алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы |
|
13623-90 |
Профили прессованные (равнополочное сечение, швеллеры) прямоугольной конфигурации из магния, алюминия |
|
Р 50066-92 |
Прессованные прямоугольные профили из сплавов магния, алюминия (швеллерное сечение неравнополочное) |
|
13624-90 |
Прямоугольные прессованные профили из алюминия, магния, их сплавов (швеллерное отбортованное сечение) |
|
13622-91 |
Прямоугольные прессованные профили из магния, алюминия, их сплавов (тавровое равнополочное сечение) |
|
29296-92 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации из магния, алюминия, их сплавов (тавровое неравнополочное сечение) |
|
17575-90 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации из магния, алюминия, их сплавов (сечение таврошвеллерное) |
|
13621-90 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (равнополочное двутавровое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
29303-92 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (неравнополочное двутавровое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
13620-90 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (равнополочное зетовое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
Р 50067-92 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (неравнополочное зетовое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
13619-97 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (фасонное зетовое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
13738-91 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации из магния, алюминия (сечение неравнополочное уголковое) |
|
13737-90 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации из магния, алюминия (сечение равнополочное уголковое) |
|
13618-97 |
Прессованные профили косоугольной конфигурации из магния, алюминия (сечение фитинговое уголковое) |
|
13617-97 |
Прессованные профили бульбообразной конфигурации из магния, алюминия (сечение уголковое) |
|
Р 50077-92 |
Косоугольные прессованные профили (сечение уголковое) из магния, алюминия |
|
13616-97 |
Прямоугольные прессованные профили из магния, алюминия (сечение полосообразное) |
|
17576-97 |
Косоугольные прессованные профили из магния, алюминия (сечение трапециевидное отбортованно |
|
17232-99 |
Плиты из алюминия |
|
13726-97 |
Ленты из алюминия |
|
21488-97 |
Прессованные прутки из алюминия и его сплавов |
|
18482-2018 |
Прессованные трубы из алюминия и его сплавов |
|
23697-79 |
Прямошовные сварные трубы из алюминиевых сплавов |
|
18475-82 |
Холоднодеформированные трубы из алюминия и сплавов на его основе |
|
21631-2019 |
Листы из алюминия |
|
14838-78 |
Проволока (холодная высадка) из алюминия |
|
Р 57517-2017 |
Тянутая проволока из алюминия, сплавов |
|
7871-2019 |
Проволока сварочная из алюминия и сплавов на его основе |
Область применения
Сплав АМг3 часто используется в качестве конструкционного материала. Его применяют в:
-
Машино, судо, вагоно, авиастроении;
-
Пищевой промышленности;
-
Электротехнике;
-
Других областях.
Из алюминия марки АМг3 делают баки для автомобилей, в строительстве – рамы для витражей, окон, дверей, в кораблестроении – надпалубные постройки. Металл активно применяется для изготовления конструкций средней прочности, промышленных трубопроводов и оборудования для гидравлики, каркасов и обшивки железнодорожных вагонов. При устройстве трубопроводов важную роль играют хорошая свариваемость и высокая коррозионная стойкость металла.
Аналоги материала АМг3
Зарубежными аналогами сплава по параметрам и составу являются:
|
Стандарт |
Маркировка |
Страна производства |
|
EN |
ЕNAC-5754, ЕNAC-AlMg3, AWAIMg3 |
Европейский Союз |
|
DIN, WNr |
3.3535, AlMg2,7Mn, AlMg3 |
Германия |
|
JIS |
5154, 5254 |
Япония |
|
AFNOR |
5154A |
Франция |
|
UNI |
PAIMg3,5 |
Италия |
|
BS |
5454 |
Великобритания |
|
ASTM, AISI |
A95154, АA5154 |
США |
|
PN |
АlMg3 |
Польша |
|
CSN |
424413 |
Чехия |
|
SS |
AIMG3 |
Швеция |
|
- |
НZL102, ZL102, ZL7 |
Китай |
