Алюминий и сплавы алюминия

По объему производства и масштабам применения алюминий является самым распространенным цветным металлом. Он открыт в 1825 году. Его название происходит от латинского слова "алюмен" - название квасцов (соединения, содержащего алюминий). Алюминий имеет относительно малую плотность, низкую температуру плавления 658 градусов и очень высокую скрытую теплоту плавления. Он хорошо поддается механической обработке: прокатке, ковке, волочению, резанию и.т.п., а также обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. Электропроводность алюминия составляет 60-65% от электропроводности меди. Алюминий в три раза легче меди, поэтому алюминиевый провод с таким электросопротивлением легче, чем медный. Обладая большим сродством к кислороду, алюминий имеет одновременно и высокую коррозионную стойкость на воздухе и в ряде других сред. Чистый алюминий имеет малую прочность и не может быть использован в качестве конструкционного материала. Однако прочность его резко возрастает под влиянием добавок других элементов, термической и механической обработки. Многие сплавы на основе алюминия обладают достаточно высокой механической прочностью, сочетающейся с малой плотностью, что делает их весьма ценным конструкционным материалом. Алюминий и алюминиевые сплавы служат весьма эффективными заменителями свинца, меди, олова, цинка,  а в ряде случаев их успешно используют вместо стали. В электротехнике алюминий применяют для изготовления проводов, кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока и.т.д. Алюминиевые сплавы широко применяют в литом и деформированном состояниях в различных авиаконструкциях, в транспортном машиностроении и автомобильной промышленности. Благодаря высокой коррозионной стойкости алюминий применяют в химическом машиностроении при изготовлении аппаратуры для производства азотной кислоты, органических веществ, пищевых продуктов и.т.д. Возрастает использование алюминия при строительстве сооружений , мостов, жилых зданий. Широко применяют алюминий для защиты поверхности полупроводниковых приборов, в радиолокации, электротехнике, ядерной технике.Высокую химическую активность алюминия используют в металлургии для получения трудновосстановимых тугоплавких металлов (хрома, вольфрама, марганца и.т.д.), а также щелочноземельных и щелочных металлов, для раскисления и легирования стали. Тонкоизмельченный алюминий при нагревании на воздухе сгорает с выделением большого количества тепла. Эту реакцию используют для получения чистых металлов и сплавов. В пищевой промышленности алюминий применяют в виде фольги для упаковки. Алюминий и его сплавы характеризуются высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в том числе и загрязненных промышленными газами. Все технические сплавы на алюминиевой основе принято разделять на деформируемые (после прессования, прокатки, ковки) и литые. Деформируемые сплавы.Эти сплавы делят на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. Термическая обработка сплавов основана на изменении растворимости различных промежуточных соединений в основном алюминиевом растворе. Наиболее распространенной группой деформируемых алюминиевых сплавов являются дуралюмины. Дуралюмин представляет собой сплав на алюминиевой основе, в который в качестве специальных добавок обычно вводят медь, магний, марганец. Остальные элементы, присутствующие в этих сплавах, являются случайными примесями, попадающими в сплав  в процессе производства. В наиболее значительных количествах в качестве примесей в дуралюмине находятся железо и кремний. (примерно на 0,5%). Марганец вводят в состав дуралюмина главным образом для повышения коррозионной стойкости и прочности сплава. Однако марганец ухудшает пластичность алюминия, поэтому содержание его должна быть не более 1%. Медь и магний с кремнием способствуют упрочнению сплава при термообработке, так как они образуют соединения, растворимые в алюминии. Повышение содержания магния в алюминии уменьшает пластичность сплава в горячем состоянии и затрудняет обработку его давлением. Железо при комнатной температуре практически нерастворимо в алюминии и присутствует в нем в виде самостоятельной фазы. В жаропрочных алюминиевых сплавах железо в сочетании с никелем  оказывает положительное влияние.