Свойствата на алуминий
Алуминий - сребро бяла светлина метал. Разположен в група III на Периодичната система на елементите Менделеев номерирани 13; атомно тегло на алуминий - 26,98. Конфигурацията на външната електрона обвивка 3 и 2 Sp; атомен радиус - 0.143 mm, радиус на Al 3+ йон (в скоби са броя на координация), 0.053 пМ (4); 0.062 пМ (5); 0.067 пМ (6); електронен афинитета от 0.5 ЕГ; Полинг Електроотрицателност на - 1,5; улавяне напречно сечение топлинен неутрон - 215 х 10 -25 m 2. Алуминиева има лице центрирана кубична кристална решетка параметри: а = 0.40403 нм, Z = 4, пространствена група Fm 3 m. В природата има само един стабилен изотоп, 27 Ал.
Различия алуминиеви - висока електрическа проводимост, топлопроводимост, устойчивост на корозия, с ниска плътност и отлична обработваемост налягане в студено състояние.
Физични свойства на алуминий
Плътност (99.996% Al), г / см 3, при температура:
Налягане, Pa, температура:
Специфичен топлинен капацитет, J / (кг * K), при температура:
Коефициентът на линейно разширение при температура 20-100 ° С, К. 24.58 х 10 -6
Топлопроводимостта, W / (m * K), при температура:
Електропроводимостта по отношение на мед при температура от 20 ° С,%. 65.5
Електрическо съпротивление, Ом * ф * м. 0.0265
Коефициентът на температура на съпротивление. 0042
Динамичен вискозитет (99.85% Al) N * и / т2 при температура:
Модул на еластичност Е, МРа, при температура:
Срязване модул при 20 ° С, МРа. 2.7 х 10 април
Магнитните характеристики на алуминий. слабо парамагнитен
Механичните свойства на алуминий
опън # 963 С. MPa:
в темперирани състояние. 50
в деформирано (студено валцована) състояние. 115
провлачване # 963; 0.2. MPa:
в темперирани състояние. 50-80
в деформирано състояние. 120
граница умора (500 х 10 6 цикъла) # 963; -1. MPa:
в темперирани състояние. 40
в деформирано състояние. 50
Пълзене сила, МРа, при температура:
Якост на опън при разреза # 963; Ср MPa:
в темперирани състояние. 60
в деформирано състояние. 100
удължаване # 948;,%:
в темперирани състояние. 30-40
в деформирано състояние. 5-10
свиване # 936;,%:
в темперирани състояние. 70-90
в деформирано състояние. 50-60
Въздействие сила при 20 ° С, МРа. 140
Твърдост по Бринел HB:
в състояние на гласове. 20
в темперирани състояние. 25
в деформирано състояние. 30-35
При охлаждане, на алуминия до температура под 120 К, неговите якостни свойства за разлика от повечето метали се увеличава и еластичността не променят (таблица. 1).
Таблица. 1. Механични свойства на различни алуминиев чистота
Линейно свиване,%. ............................ .... 2.7
Деформация (топла и студена) ...............%. ... 75-90
Като се започне прекристализация ° C. ................................. .. ... 150
НЕПРЕКЪСНАТОСТ мм. .............................. 317
Корозия свойства на алуминий
Алуминий и неговите сплави се характеризират с висока устойчивост на корозия в атмосферни условия, както в селските и градските промишлени области.
Серен диоксид, сероводород, амоняк и други газове във въздуха на индустриални площи, без значително въздействие върху скоростта на корозия на алуминий и неговите сплави. Мосиликатите-NY едва кородира в дестилирана и чист свеж (природен) вода дори при високи температури (до 180 ° С). Действие чифт на алуминий и неговите сплави са добре telno незначителни.
Вода, съдържаща примеси от основи, значително увеличава скоростта на алуминий корозия. Когато някой стайна температура алуминиев скорост корозия в газирана вода, съдържащ 0. 1% натриев хидроксид - 16 mm / година; 0.1% солна киселина - 1 мм / година и 1% сода - 4 mm / год.
Алуминий и неговите сплави, които не съдържат мед, относително устойчиви в естествено (без zagryaz nennoy) морската вода. Сулфати на магнезий, натрий, алуминий и Hyposulfite практика имат възможност за не действат на техническата алуминий. алуминиеви увеличения процент корозия с присъствието на вода-живачни соли, медни йони или хлор, унищожаване на защитната оксид филм върху алуминий.
В концентрирана азотна киселина при стайна температура в продължение на алуминий и неговите сплави са стабилни, но бързо се унищожават в разредени киселини.
Слаб разтвор на сярна киселина концентрация до 10% при стайна температура nezna-значително да повлияе на технически алуминий, но с увеличаване на концентрацията и СКО растеж корозия температура се увеличава бързо. В концентрирана сярна киселина е значително устойчив алуминий.
Солна киселина бързо се разгражда алуминий и неговите сплави, особено с нарастващи етапи темпера. Такива ефекти например алуминиеви правят разтвори на флуороводородна и бромоводородна киселини. Слаба фосфорни разтвори (по-малко от 1%), хром (до 10%) и бор (изобщо концен-трацията) киселини върху алуминий и неговите сплави са незначителни.
Органични киселини - оцетна, маслена, лимонена, винена и кисел (за прах мащаб) плодов сок, вино, имат малък ефект върху алуминий и неговите сплави, с изключение то оксалова и мравчена киселина.
Алуминий и неговите сплави бързо се разрушават в разтвори на алкални основи, но решения. амоняк, а те стоят, особено сплави, съдържащи магнезий. Амини действат върху тях като незначително.
Трябва да се отбележи, че сплавите фаза алуминий и алуминий, базирани на единични са по-устойчиви на корозия отношение от двуфазен и многофазни сплави.
Ефектът на примеси от свойствата на алуминий
В корозивни, физични, механични и технологични свойства на алуминиев значително да повлияе на различни примеси елементи. Например, повечето от примесите намалява електрическата проводимост на алуминия (фиг. 1).
Основни примеси от алуминий - желязо и силиций. Желязо намалява устойчивост на корозия, проводимост и пластичност на алуминий, но до известна степен увеличава силата си. Диаграмата фаза на системата Al - Fe. показано на фиг. 2 показва, че желязото малко зол-ryaetsya в алуминий в твърдо състояние. В евтектичната температура (655 ° С), разтворимостта на желязо достига 0.052%, и температурата се намалява срока на твърд разтвор # 945; драматично изместен към алуминий.
Желязо в алуминиев присъства като независим фаза А 3 Fe. Желязо - вредни примеси не само алуминий, но също така и в алуминиева сплав със силиций и магнезий. Въпреки това, топлоустойчиви алуминиеви сплави, желязо (в комбинация с nikeltm) е полезно смес.
Обикновено се използва в алуминий - силиций. сплави на база алуминий на силиций, заедно с мед, магнезий, цинк и манган, никел и хром се въвежда като основен компонент. По този начин образува съединение Кал 2. Mg 2 Si. 2 CuMgAl и сътр. Втвърдители са ефективни алуминиеви сплави.
От фаза диаграма на алуминиево-силициеви (фиг. 3) показва, че в евтектичната температура 577 ° С в алуминиев разтваря до 1.65% силиций. При намаляване на температурата на региона на твърд разтвор и намалява рязко.
Примеси калций и други елементи, присъстващи в стандартни алуминиеви печати в малки количества, които нямат практическа стойност. Малки добавки на церий, натрий и титан имат значителен ефект върху структурата и свойствата на някои алуминиеви сплави.
Водородът е лесно разтворим във алуминий и има отрицателно влияние върху свойствата си, което води до порьозност в отливката. Азот при високи температури ще реагира с алуминиев да образува огнеупорен съединение.