Proprietățile aluminiului

Aluminiu - metal ușor alb-argintiu. Situat în grupa a III-a sistemului periodic Mendeleev a elementelor numerotate 13; greutate atomică de aluminiu - 26.98. Configurația electronului exterior coajă 3 s 2 Sp; raza atomica - 0,143 mm, raza Al 3+ ionul (în paranteze sunt numărul de coordonare), 0,053 nm (4); 0.062 nm (5); 0,067 nm (6); afinitatea de electroni de 0,5 eV; Pauling electronegativitatea de - 1,5; captura secțiune transversală neutronilor termici - 215 x 10 -25 m 2. Aluminiul are o față centrată pe parametri zabrele cristal cubic: a = 0.40403 nm, z = 4, grupul spațial Fm 3 m. În natură nu există decât un singur izotop stabil, 27 Al.

Deosebiri aluminiu - conductivitate electrică ridicată, conductivitate termică, rezistență la coroziune, densitate scăzută și presiune lucrabilitate excelentă în stare rece.

Proprietățile fizice ale aluminiului

Densitate (99,996% Al), g / cm3 la temperatura:

Presiunea de vapori, Pa, temperatură:

Capacitatea termică specifică, J / (kg * K), la o temperatură:

Coeficientul de dilatare liniară la o temperatură de 20-100 ° C, K. 24,58 * 10 -6

Conductivitatea termică, W / (m * K), la o temperatură:

Conductivitatea electrică în raport cu cupru, la o temperatură de 20 ° C,%. 65.5

Rezistivitatea electrică, Ohm * u * m. 0,0265

Coeficientul de temperatură al rezistivității. 0,042

Viscozitatea dinamică (99,85% Al) N * s / m 2, la temperatura:

Modul de elasticitate E, MPa, la temperatura:

modul de forfecare la 20 ° C, MPa. 2.7 * 10 aprilie

Caracteristicile magnetice ale aluminiului. slab paramagnetic

Proprietățile mecanice ale aluminiului

de tracțiune # 963; c. MPa:

în starea de recoacere. 50

într-o deformat (laminate la rece) condiție. 115

limita de curgere # 963; 0.2. MPa:

în starea de recoacere. 50-80

într-o stare deformată. 120

Limita Oboseală (500 x 10 6 cicluri) # 963; -1. MPa:

în starea de recoacere. 40

într-o stare deformată. 50

Fluaj, MPa, la temperatura:

Rezistența la tracțiune la cut # 963; Miercuri MPa:

în starea de recoacere. 60

într-o stare deformată. 100

elongație # 948;,%:

în starea de recoacere. 30-40

într-o stare deformată. 5-10

prescurtare # 936;,%:

în starea de recoacere. 70-90

într-o stare deformată. 50-60

Rezistenta la impact la 20 ° C, MPa. 140

Duritatea Brinell HB:

în stare turnată. 20

în starea de recoacere. 25

într-o stare deformată. 30-35

După răcire, aluminiu la o temperatură mai mică de 120 K, proprietățile sale de rezistență, spre deosebire de majoritatea metalelor crește, iar ductilitatea nu este schimbat (Tabel. 1).

Tabel. 1. Proprietățile mecanice ale diferitelor alumină puritate

contracție liniară%. ............................ .... 2.7

Deformarea (cald și rece) ...............%. ... 75-90

Pornind de recristalizare, ° C. ................................. .. ... 150

Fluiditatea mm. .............................. 317

Proprietățile de coroziune a aluminiului

Aluminiu și aliajele sale sunt caracterizate prin rezistență ridicată la coroziune în condiții atmosferice atât în zonele industriale rurale și urbane.

dioxid de sulf, hidrogen sulfurat, amoniac și alte gaze în aerul zonelor industriale, nici un efect apreciabil asupra vitezei de coroziune a aluminiului și a aliajelor sale. Alumino-ny greu corodează în apă distilată pură și proaspătă (natural) chiar și la temperaturi ridicate (până la 180 ° C). pereche de acțiune pe aluminiu și aliajele sale sunt bine-telno nesemnificative.

Apa care conține impurități de substanțe alcaline, crește dramatic rata de coroziune de aluminiu. Când cineva temperatura camerei aluminiu viteză de coroziune în apă aerată conținând 0. 1% hidroxid de sodiu - 16 mm / an; 0,1% acid clorhidric - 1 mm / an și 1% sodă - 4 mm / an.

Aluminiu și aliaje care nu conțin cupru, relativ persistente în naturale (nennoy non-zagryaz) apă de mare. Sulfate de magneziu, sodiu, aluminiu și hiposulfit prac-vedere genetic nu acționează pe aluminiu tehnic. aluminiu crește rata de coroziune cu prezența unei săruri de apă de mercur, ioni de cupru sau clor, distrugând pelicula de oxid protector pe aluminiu.

Acidul azotic concentrat, la temperatura camerei pentru aluminiu și aliajele sale sunt stabile, dar sunt distruse rapid în acizi diluați.

soluție slabă de acid sulfuric de concentrație de până la 10%, la temperatura camerei nezna-considerabil afectează aluminiu tehnic, dar cu creșterea concentrației și SKO de creștere coroziune crește repede temperatura. Acidul sulfuric concentrat este substanțial aluminiu rezistent.

Acidul clorhidric se degradează rapid aluminiul și aliajele sale, în special odată cu creșterea etape tempera. Astfel de efecte e g aluminiu fac soluții de acizi fluorhidric și bromhidric. soluții fosforice slabă (mai puțin de 1%), crom (până la 10%) și bor (la toate concen-trarea) acizi asupra aluminiului și a aliajelor sale sunt neglijabile.

Acizi organici - acetic, butiric, citric, tartric și acid (pentru praf LARG) suc de fructe, vin, au un efect redus asupra aluminiului și a aliajelor sale, cu excepția oxalic rd și acidul formic.

Aluminiu și aliajele sale sunt distruse rapid în soluții de alcaline caustice, dar soluții. amoniac mai degrabă ele stau, în special aliaje care conțin magneziu. Aminele acționează asupra lor ca fiind nesemnificativă.

Trebuie remarcat faptul că o singură fază aliaje de aluminiu și aluminiu pe bază sunt mai rezistente la coroziune decât în ceea ce privește două faze și aliajele multifazice.

Efectul impurităților asupra proprietăților aluminiului

In proprietăți corozive, fizice, mecanice și tehnologice ale alumină afectează semnificativ diferite elemente de impurități. De exemplu, majoritatea impurităților reduce conductivitatea electrică a aluminiului (Fig. 1).

impurități majore din aluminiu - fier și siliciu. Fier reduce rezistența la coroziune, conductivitatea și ductilitate a aluminiului, dar oarecum crește puterea. Diagrama de fază a sistemului Al - Fe. prezentat în Fig. 2 arată că fierul ușor sol-ryaetsya din aluminiu în stare solidă. La temperatura eutectică (655 ° C), solubilitatea fierului ajunge la 0,052%, iar temperatura scade limita soluția solidă # 945; dramatic deplasate spre aluminiu.

Fier din aluminiu este prezentă ca fază independentă A 3 Fe. De fier - impurități dăunătoare nu numai de aluminiu, dar, de asemenea, din aliaj de aluminiu cu siliciu și magneziu. Cu toate acestea, rezistente la căldură aliaje de aluminiu, fier (în combinație cu nikeltm) este amestec util.

utilizat în general în aluminiu - siliciu. Aliajele pe bază de aluminiu de siliciu, împreună cu cupru, magneziu, zinc și mangan, nichel și crom este introdus ca o componentă principală. Astfel format compus 2. Mg 2 Cal Si. 2 CuMgAl și colab. Intaritoare sunt aliaje de aluminiu eficiente.

Din diagrama de fază de aluminiu-siliciu (Fig. 3) arată că, la temperatura eutectica 577 ° C în aluminiu se dizolvă la 1,65% siliciu. Odată cu scăderea temperaturii regiunii soluție solidă și scade brusc.

Impuritățile de calciu și alte elemente prezente în timbre de aluminiu standard în cantități mici, nu au nici o valoare practică. mici adaosuri de ceriu, sodiu și titan au un efect semnificativ asupra structurii și proprietăților unor aliaje de aluminiu.

Hidrogenul este ușor solubil în aluminiu și are o influență negativă asupra proprietăților sale, provocând porozitate în piesa turnată. Azot, la temperaturi ridicate vor reacționa cu aluminiu pentru a forma un compus refractar.