Сплав АМг5
Марка
АМг5
Классификация
Алюминиевый деформируемый сплав
Алюминиево-магниевый деформируемый сплав марки Амг5 имеет средние параметры по прочности, пластичности. Но он устойчив к коррозии и отлично сваривается. Производится в отожженном мягком (Амг5М) или нагартованном (Амг5Н) виде. Из данного металла методом горячего, холодного деформирования изготавливается разнообразная продукция.
Характеристики металла марки АМг5
Данный сплав по физико-химическим параметрам во многом схож с маркой АМг6. В сравнении с металлами АМг2, АМг3 он имеет большую прочность и твердость, но меньшую пластичность.
У материала масса достоинств:
-
Высокая гибкость, прочность и пластичность;
-
Хорошая устойчивость к коррозии, негативным средам, в том числе пресной и морской воде;
-
Небольшой вес – в три раза меньше, чем у стали;
-
Отличные показатели по свариваемости – швы получаются прочные и качественные;
-
Легко поддается тепловой, механической обработке.
Металл обладает невысоким модулем упругости, твердостью, пределом текучести. Изделия из данной марки долго сохраняют свои первоначальные свойства.
Химический состав
Изготовление материала ведется по ГОСТу 4784-97. Им определяется химический состав металла, массовая доля всех элементов:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
Менее 0,5 |
|
Алюминий |
Al |
91,9-94,68 |
|
Бериллий |
Ве |
0,0002-0,005 |
|
Марганец |
Mn |
0,3-0,8 |
|
Магний |
Mg |
4,8-5,8 |
|
Цинк |
Zn |
Не более 0,2 |
|
Медь |
Cu |
Меньше 0,1 |
|
Титан |
Ti |
0,02-0,1 |
|
Железо |
Fe |
Менее 0,5 |
|
Примеси |
- |
Прочие – каждая до 0,05, всего 0,1 |
Технические и эксплуатационные качества сплава напрямую зависят от тех элементов, которые входят в его состав:
-
Массовая доля основного металла – алюминия, дана приблизительно.
-
За упрочнение структуры материала без потери его пластических показателей ответственен магний. Он также делает проще процесс механической обработки полуфабрикатов на станках.
-
Наличие марганца влияет на уменьшение зернистости, улучшение механических свойств сплава. Химический состав с введением данной добавки становится более равномерный по объему. Риск появления ликвации снижается.
-
Медь обеспечивает улучшение показателей металла по твердости и прочности. При этом пластичность и антикоррозионные параметры материала снижаются.
-
Введение в сплав небольшого количества титана ведет к повышению его технологических свойств. При сваривании снижается склонность к растрескиванию швов. Они становятся прочнее. Также уменьшается размер зерна.
-
Бериллий и кремний улучшают свойства по свариваемости.
Одной из вредных примесей является натрий.
Механические свойства
Механические параметры металлопроката из сплава АМг6 варьируются в зависимости от температуры окружающей среды.
При обычном температурном режиме (+20 ℃) они составляют:
|
Сортамент |
Предел текучести для остаточной деформации, σт, (в МПа) |
Предел кратковременной прочности, σв, (в МПа) |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, (в %) |
|
Трубы (по ГОСТу 18482-2018) |
110 |
255 |
15 |
|
Прутки (по ГОСТу 21488-97) |
От 110 до 120 |
От 245 до 265 |
От 10 до 15 |
|
Лента (по ГОСТу 13726-97) |
130 |
275 |
От 12 до 15 |
|
Профили (по ГОСТу 8617-2018) |
127 |
255 |
15 |
|
Плита (по ГОСТу 17232-99) |
От 110 до 120 |
От 255 до 265 |
От 12 до 13 |
|
Сортамент |
Размер (в мм) |
Модуль упругости при сдвиге кручением, G, (в ГПа) |
Модуль упругости, Е, (в ГПа) |
Предел кратковременной прочности, σв, (в МПа) |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, (в %) |
Предел текучести, σ0,2, (в МПа) |
|
Лист (в отожженном состоянии) |
2,5 |
27 |
71 |
300 |
20 |
150 |
|
Пруток (в отожженном состоянии) |
20 |
- |
- |
300 |
14 |
160 |
|
Поковка, штамповка (в отожженном состоянии) |
до 30 кг |
- |
- |
300 |
16 |
160 |
Механические характеристики металла (высокие температуры):
|
Вид проката |
Размер (в мм) |
Температура (в ℃) |
Предел текучести, σ0,2, (в МПа) |
Предел кратковременной прочности, σв, (в МПа) |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, (в %) |
|
Лист отожженный |
2 |
+20 |
150 |
300 |
20 |
|
|
|
+100 |
150 |
270 |
30 |
|
|
|
+200 |
120 |
180 |
45 |
|
|
|
+300 |
60 |
110 |
65 |
|
Пруток прессованный, отожженный, без термической обработки |
Все размеры |
+20 |
160 |
310 |
14 |
|
|
|
+100 |
150 |
290 |
17 |
|
|
|
+200 |
130 |
210 |
27 |
|
|
|
+250 |
110 |
170 |
34 |
Механические свойства сплава (низкие температуры):
|
Вид проката |
Размер (в мм) |
Температура (в ℃) |
Предел кратковременной прочности, σв, (в МПа) |
Относительное удлинение при разрыве, δ5, (в %) |
Предел текучести, σ0,2, (в МПа) |
|
Лист после отжига |
2,0 |
+20 |
300 |
20 |
150 |
|
|
|
-70 |
310 |
24 |
160 |
|
|
|
-196 |
400 |
28 |
190 |
|
Плита без термической обработки |
18,0 |
+20 |
320 |
23 |
170 |
|
|
|
-196 |
440 |
46 |
180 |
|
Пруток после отожига, без термической обработки |
- |
+20 |
310 |
14 |
160 |
|
|
|
-70 |
320 |
20 |
170 |
Коррозионная стойкость
Общая коррозионная устойчивость АМг5 довольно хорошая. Но он плохо сопротивляется межкристаллической коррозии под действием нагрузок. Сварочные швы также неустойчивы к коррозионным воздействиям. Чтобы обеспечить их защиту, необходима предварительная термическая обработка поверхности металла. Лучше применять точечную сварку.
Листовой прокат, который применяют для выпуска нагруженных деталей металлоконструкций, обычно плакируют. Для предотвращения межкристаллической коррозии заклепки из данного материала подвергают анодированию.
В качестве дополнительной защиты от корродирования используются методы химической обработки, анодно-окисные и лакокрасочные покрытия.
Физические свойства
Физические характеристики металла Амг5:
|
Температура (℃) |
Модуль упругости, Е 10-5 (МПа) |
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 |
0,71 |
- |
- |
2 650 |
64 |
- |
|
100 |
- |
126 |
- |
- |
- |
922 |
Твердость сплава (HB) Амг5 составляет 65 Мпа (10-1).
Технологические свойства
У металла марки АМг5 неплохие технологические качества:
-
Он несложен в обработке на токарных, фрезерных станках.
-
Деформация металла под давлением возможна после дополнительного отжига.
-
Материал отжигается при температуре от +305 Со до +340 Со на протяжении 1-2 часов. Охлаждение производится в естественных условиях (на открытом воздухе).
-
Сплав отлично поддается свариванию.
Формы поставки
Из сплава данной марки выпускается широкий ассортимент фасонного, сортового металлопроката. Производители поставляют металл в виде (по ГОСТу):
-
Плит из алюминия, сплавов на его основе – 17232-99;
-
Лент из алюминия, сплавов на его основе – 13726-97;
-
Прессованных прутков из алюминия, сплавов на его основе – 21488-97;
-
Прессованных труб из алюминия, его сплавов – 18482-2018;
-
Сварных прямошовных труб из сплавов на основе алюминия – 23697-79;
-
Холоднодеформированных труб из алюминия, его сплавов – 18475-82;
-
Алюминиевых листов – 21631-2019;
-
Сварочной проволоки из алюминия, его сплавов – 7871-2019;
-
Тянутой проволоки общего применения из алюминия, его сплавов – Р 57517-2017;
-
Проволоки, применяемой для холодной высадки, из алюминия, его сплавов – 14838-78.
Этот материал также поставляется в виде профилей, изготовленных путем прессования, с разнообразным поперечным сечением (согласно ГОСТа):
-
Из алюминия, его сплавов – 8617-2018;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов равнополочного сечения (швеллеры)– 13623-90;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов неравнополочного сечения (швеллеры) – Р 50066-92;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов неравнополочного сечения (двутавры) – 29303-92;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов равнополочного сечения (зетовое)– 13620-90;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов равнополочного сечения (двутавры) – 13621-90;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов равнополочного сечения (тавры)– 13622-91;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов отбортованного сечения (швеллеры) – 13624-90;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов неравнополочного сечения (уголки) – 13738-91;
-
Прямоугольных из магниевых, алюминиевых сплавов таврошвеллерного сечения – 17575-90;
-
Прямоугольных неравнополочного сечения (тавры) из магниевых, алюминиевых сплавов – 29296-92;
-
Косоугольных фитингового сечения (уголки) из магниевых, алюминиевых сплавов – 13618-97;
-
Прямоугольных полосообразного сечения из магниевых, алюминиевых сплавов, алюминия – 13616-97;
-
Бульбообразных из магниевых, алюминиевых сплавов, алюминия уголкового сечения–13617-97;
-
Прямоугольных фасонного сечения (зетовое) из магниевых, алюминиевых сплавов, алюминия – 13619-97;
-
Прямоугольных равнополочного сечения (уголки) из магниевых, алюминиевых сплавов – 13737-90;
-
Косоугольных (трапециевидное отбортованное сечение) из алюминия, магниевых, алюминиевых сплавов – 17576-97;
-
Прямоугольных (зетовое неравнополочное сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов – Р 50067-92;
-
Косоугольных (уголковое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов – Р 50077-92.
Нормативные документы
На сплав из алюминия Амг5 действуют ГОСТы:
|
Номер ГОСТа |
Наименование |
|
4784-2019 |
Алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы |
|
8617-2018 |
Прессованные профили из алюминия и его сплавов |
|
13623-90 |
Прессованные профили прямоугольной формы (равнополочное сечение, швеллеры) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
Р 50066-92 |
Прямоугольные прессованные профили (швеллерное сечение, неравнополочное) из сплавов на основе магния, алюминия |
|
13624-90 |
Прямоугольные прессованные профили (швеллерное сечение, отбортованное) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
13622-91 |
Прямоугольные прессованные профили (тавровое сечение, равнополочное) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
29296-92 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (тавровое сечение, неравнополочное) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
17575-90 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (таврошвеллерное сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
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 |
|
13737-90 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (равнополочное уголковое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
13738-91 |
Прессованные профили прямоугольной конфигурации (неравнополочное уголковое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
13617-97 |
Прессованные профили бульбообразной формы (уголковое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов, алюминия |
|
13618-97 |
Прессованные профили косоугольной формы (фитинговое уголковое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов, алюминия |
|
Р 50077-92 |
Косоугольные прессованные профили (уголковое сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов |
|
13616-97 |
Прямоугольные прессованные профили (полосообразное сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов, алюминия |
|
17576-97 |
Косоугольные прессованные профили (трапециевидное отбортованное сечение) из магниевых, алюминиевых сплавов, алюминия |
|
17232-99 |
Плиты из алюминия и его сплавов |
|
13726-97 |
Ленты из алюминия и его сплавов |
|
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 и на его основе |
|
14838-78 |
Проволока для холодной высадки из алюминия и сплавов на его основе |
|
Р 57517-2017 |
Тянутая проволока из алюминия и сплавов на его основе |
|
7871-2019 |
Проволока для сварки из алюминия и сплавов на его основе |
Аналоги Амг5
Близкими по составу и свойствам зарубежными марками данного сплава являются:
|
Стандарт |
Маркировка |
Страна производства |
|
EN |
|
Европейский Союз |
|
DIN, WNr |
3.3555, AlMg5 |
Германия |
|
JIS |
5056 |
Япония |
|
AFNOR |
|
Франция |
|
UNI |
|
Италия |
|
BS |
|
Великобритания |
|
ASTM, AISI |
AA5056 |
США |
|
PN |
|
Польша |
|
CSN |
|
Чехия |
|
ONORM |
|
Австрия |
Область использования
Сплав АМг5 используется при производстве полуфабрикатов (метод горячей, холодной деформации). Его активно применяют в создании металлоконструкций средней нагруженности, где сварные швы имеют высокую прочность. Малый вес изделий востребован в судостроительной отрасли. Из листового металлопроката данной марки делают цельносварные корпуса кораблей. Он также необходим в авиастроении, космической промышленности, машиностроении. Металл пользуется спросом в химической, пищевой отрасли, строительной сфере.
Сплав используется для изготовления химического оборудования, отражателей, банок, теплообменников. Мягкий отожженный вариант металла применяется для выпуска деталей и изделий, имеющих сложную геометрическую конфигурацию. Повышенная пластичность и гибкость материала широко востребована у архитекторов и дизайнеров.