Сторінка
5

Алюміній

Алуніт (квасцовий камінь) KAl (SO ) (OH) -мінерал білий, сірий чи червонуватий кольори. Твердість 3.5-4.0. Містить 37 % Al O .

Служить для одержання квасцов, глинозему і калієвих солей.

Каолін Al O 2Si 2H O-розповсюджена гірська порода. По зовнішньому вигляді - це біла земляниста маса, що є продуктом руйнування кристалічних порід-гранітів, гнейсів і ін. Твердість біля

1, містить 37.5 % Al O . Каолін застосовують для виробництва порцелянових і фаянсових виробів, ізоляторів, а також як наповнювач у гумовій промисловості.

Глинозем Al O є концетратом, одержуваним із різних алюмінієвих руд. Його поставляють у виді білого кристалічного

порошку. Глинозем є основною сировиною для одержання металевого алюмінію. Крім того, його використовують і в інших галузях промисловості абразивній, радіо й ін. У нас у країні роблять глинозем восьми марок, фізико-хімічним складом і призначенням.

Для виробництва первинного алюмінію призначений глинозем марок ГА 85, ГА8, ГА6 і ГА5. Буквена частина марок указує на область застосування глинозему, а на ступінь чистоти одержуваного алюмінію: це соті й десяті частки відсотка понад 99 %. Наприклад, марка ГА85- глинозем для одержання алюмінію зі ступенем чистоти 99.85 %, а марка ГА5-те ж, але зі ступенем чистоти 99.5 %.

Для виробництва білого електрокорунду застосовують глинозем марки

ГЭ5, високо глиноземних вогнетримів-Го, електроізоляційних виробів-

ГК і для електровакуумної промисловості і спеціальних видів радіокераміки-гев.

У глиноземах усіх призначень нормуються втрати при прожарюванні

(у різних марках від 0.4 до 1.2 %), зміст кремнезему (від 0.03 до

0.5 %), окису заліза (від 0.035 до 0.1 %) і окису лужних металів

(від 0.1 до 0.6 %).

Волога, що видаляється при 120 C, не нормується.

Як уже сказано, по фізичному стані глинозем має вид порошку. Особливо строгі вимоги по гранулометричному складу пред`являють до глинозему марки ГЭВ, у якому частки повинні мати округлу форму і їхній розмір не повинний перевищувати 3 мКм.

Глинозем марок ГК і ГЭВ при постачанні обов'язково упаковують у багатошарові паперові чи мішки в сухі мішки з щільної тканини. Перевозять їх у закритих залізничних вагонах і трюмах. Глинозем інших шести марок можна упаковувати в мішки, але частіше його перевозять без тари навалом у спеціальних (цементовозах, цистернах і т.д.).

Міцність алюмінію незначна, тому для виготовлення будь-яких виробів,призначених до сприйняття зовнішніх сил, застосовують не чистий алюміній, а його сплави, яких у даний час розроблено досить багато марок.

Уведення різних легуючих елементів в алюміній істотно змінює його властивості, а іноді додає йому нові специфічні властивості. При різному легуванні підвищуються міцність, твердість, здобувається жароміцність і інші властивості. При цьому відбуваються і небажані зміни: неминуче знижується електропровідність, у багатьох випадках погіршується корозійна стійкість, майже завжди підвищується відносна щільність. Виключення складає легування марганцем, що не тільки не знижує корозійну стійкість, але навіть трохи підвищує її, і магнієм, що теж підвищує корозійну стійкість (якщо його не більш 3 %) і знижує відносну щільність, тому що він легше, ніж алюміній.

Алюмінієві сплави по способі виготовлення з них виробів поділяють на двох груп: деформуючі і ливарні. Такий розподіл відбиває основні технологічні властивості сплавів: деформуючі мають високу пластичність у нагрітому стані, а ливарну-гарну вологотекучість. Для одержання цих властивостей в алюміній уводять різні легуючі елементи й у неоднаковій кількості.

Сировиною для одержання сплавів обох типу є не тільки технічно чистий алюміній, про яке мова йшла вище, але також і подвійні сплави алюмінію з кремнієм, що містять 10-13 % Si, і трохи відрізняються друг від друга кількістю домішок заліза, кальцію, титана й марганцю. Загальної зміст домішок у них 0.5-1.7 %. Ці сплави називають силумінами і маркірують у нас у країні СИЛ-00 (найбільш чистий по домішок), СИЛ-0, СИЛ-1 і СИЛ-2. Поставляють їх у виді гладких чи паць паць із пережимами масою 6 і 14 кг. Силумін у пацях теж є товаром на світовому ринку.

Для одержання деформуємих сплавів в алюміній уводять в основному розчинні в ньому легуючі елементи в кількості, що не перевищує межу їхньої розчинності при високій температурі. У них не повинно евтектики, що легкоплавка і різко знижує пластичність.

Деформуємі сплави при нагріванні під обробку тиском повинні мати гомогенну структуру твердого розчину, що забезпечує найбільшу пластичність і найменшу міцність. Це й обумовлює їхню гарну оброблюваність тиском.

Основними легуючими елементами в різних деформуємих сплавах є мідь, магній, марганець і цинк, крім того, у порівняно невеликих кількостях уводять також кремній, залізо, нікель і деякі інші елементи.

Деформуємі алюмінієві сплави поділяють на зміцнюючі й незміцнюючі. Це найменування відбиває чи здатність нездатність сплаву помітно підвищувати міцність при термічній обробці.

Структурні перетворення, що відбуваються в алюмінієвих сплавах при їхній термічній обробці, істотно відрізняється від таких у сталі тому, що алюміній не має аллотропічного перетворення. У них підвищення міцності може відбуватися тільки за рахунок процесів, зв'язаних з виділенням із перенасиченого в результаті загартування твердого розчину якихось зміцнюючіх фаз.

Характерними зміцнюючими сплавами є дюралюмінії-сплави алюмінію з міддю, що містять постійні домішки кремнію й заліза і можуть бути леговані магнієм і марганцем. Кількість міді в них знаходиться в межах 2.2-7 %.

Назва марок дюралюмінію починається буквою Д, потім йде цифра, що не відбиває хімічного складу, а являє собою просто номер. У різний час було розроблено багато марок дюралюмінію, але багато хто з них не знайшли широкого застосування. Зараз промисловість випускає п'ять основних марок дюралюмінію, хімічний склад яких приведений у таблиці.