Свойства алюминия

Характерными свойствами чистого алюминия являются его малый удельный вес, низкая температура плавления, высокая тепловая и электрическая проводимость, высокая пластичность, очень большая скрытая теплота плавления и прочная, хотя и очень тонкая пленка окиси, покрывающая поверхности металла и защищающая его от проникновения кислорода внутрь.
Малая плотность делает алюминий основой легких конструкционных материалов; большая пластичность позволяет применять к алюминию все виды обработки давлением и получать из него листы, прутки, проволоку, трубы, тончайшую фольгу, штампованные детали с глубокой вытяжкой и др. Хорошая электрическая проводимость обеспечивает широкое применение алюминия в электротехнике. Так как плотность алюминия в 3,3 раза ниже, чем у меди, а удельное сопротивление лишь в 1,7 раза выше, чем у меди, то алюминий, на единицу массы имеет вдвое более высокую проводимость, чем медь. Прочная пленка окиси быстро покрывает свежий разрез металла уже при комнатной температуре, обеспечивая алюминию высокую устойчивость против коррозии в атмосферных условиях.
Сернистый газ, сероводород, аммиак и другие газы, находящиеся в воздухе промышленных районов, не оказывают заметного влияния на скорость коррозии алюминия. Действие пара на алюминий также не-значительно. Алюминий, не содержащий меди, достаточно стоек (в отсутствие электрического тока) в естественной морской воде. В концентрированных азотной и серной кислотах алюминий также практически устойчив. В разбавленных кислотах и растворах едких щелочей алюминий быстро разрушается. Однако в растворах аммиака он достаточно стоек. В контакте с большинством металлов и сплавов, являющихся благородными по электрохимическому ряду потенциалов, алюминий служит анодом и, следовательно, коррозия его в электролитах будет прогрессировать. Чтобы избежать образования гальванопар во влажной атмосфере, место соединения алюминия, с другими металлами герметизируется лакировкой или другим путем.
Длительные испытания проводов из алюминия показали, что они в отношении устойчивости против коррозии не уступают медным.
В табл. 8-16 приведены классификация и химический состав алюминия.
Влияние примесей на электрическую проводимость алюминия различно. Примеси, образующие с алюминием твердые растворы, сильно снижают электропроводность; примеси, не входящие в твердые растворы, почти не оказывают влияния на снижение проводимости. На рис. 8-4 показано изменение проводимости алюминия в зависимости от содержания примесей.
Физические свойства алюминия марок А5; А6 и АЕ, предназначенного для изготовления шин и проводов, приведены ниже:
Плотность при 20 °С, кг/м3 …………………….9700
Удельное электрическое сопротивление при 20 °С (не более), мкОм м:
проволока твердая и полутвердая …………. 0,0283
мягкая ……………………………………………….0,0280
шины …………………………………………………0,0290
Температурный коэффициент сопротивления в интервале 0-150 °С, …… 0,004
Температурный коэффициент линейного расширения (20-100 °С), ……….
Теплопроводность, Вт/(м °С)……………………………………………………………….2,05
Температура плавления, °С …………………………………………………………………..660-647
Теплота плавления, Дж/кг ………………………………………………………………..
Температура отжига, °С ………………………………………………………………………350-400
Средняя теплоемкость (0-100 °С), Дж/(кг °С)…………………………………………….240
В табл. 8-17 приведена ориентировочная зависимость механических свойств алюминия от температуры.

Таблица 8-16 Химический состав технического алюминия (ГОСТ 11069-64)
Марка алюминия	Химический состав, %
	Алюминий (не менее)	Примеси (не более)
	Алюминий (не менее)	Железо	Кремний	Медь	Цинк	Титан
Особой чистоты
А999	99,999	-	-	-	-	-
Высокой чистоты
А995	99,995	0,0015	0,0015	0,001	0,001	0,001
А99	99,99	0,003	0,003	0,003	0,003	0,002
А97	99,97	0,015	0,015	0,005	0,004	0,002
А95	99,95	0,030	0,030	0,010	0,005	0,002
Технической чистоты
A85	99,85	0,08	0,06	0,01	0,02	0,01
A85	99,80	0,12	0,10	0,01	0,04	0,02
А7	99,70	0,16	0,16	0,01	0,05	0,02
А6	99,60	0,25	0,20	0,01	0,06	0,03
А5	99,50	0,30	0,30	0,02	0,06	0,03
А0	99,00	0,50	0,50	0,02	0,08	0,03
А	99,00	0,80	0,50	0,03	0,08	0,03
АЕ	99,50	0,35*	0,12	0,02	0,05	0,01 **

Таблица 8-17 Механические свойства проводникового алюминия в зависимости от температуры
Механические свойства	Температура, °С
	20	100	200	300	20	100	200	300
	Твердотянутый				Отожженный (300°С, 2 ч в масле)
Предел прочности при растяжении, МПа Истинный предел прочности при растяжении, МПа Относительное удлинение, % Сужение площади поперечного сечения, % Предел текучести, МПа Предел вибрационной усталости, МПа	145 390 14 77,5 130 74	130 300 9,5 74,3 118 65	81 155 12,2 81,7 64 28	28 - 46 95,7 17 -	88 330 33,1 84,4 44 26,5	76 270 32,8 78,2 41 25	49 170 35,1 82,8 30 19	38 185 33,3 83,7 24,5 15