Gatunki aluminium. Jak odczytywać oznaczenia?

Wyroby hutnicze z aluminium mają bardzo duże znaczenie dla współczesnego przemysłu. Aluminiowe pręty, kształtowniki i blachy są wykorzystywane na szeroką skalę m.in. w budowie maszyn oraz w przemyśle budowlanym. Warto jednak wiedzieć, że aluminium w czystej postaci ma niskie właściwości wytrzymałościowe, toteż do produkcji wszystkich wymienionych elementów wykorzystuje się jego stopy.

Stopy aluminium

Produkcja stopów aluminium służy zwiększeniu jego właściwości wytrzymałościowych i ewentualnej modyfikacji innych jego właściwości. Dodatki stosowane w stopach aluminium mogą też zwiększać podatność wyrobu na obróbkę cieplną, co pozwala na dalszy wzrost wytrzymałości.

Skoro w celu wykorzystania aluminium jako materiału konstrukcyjnego konieczne jest wykonanie stopu, nasuwa się pytanie, po co w ogóle to robić? Dlaczego w miejscu wyrobów aluminiowych nie wykorzystać np. stali?

Stopy aluminiowe charakteryzują się bardzo korzystnym stosunkiem wytrzymałości do ciężaru właściwego. Mówiąc prościej, konstrukcje wykonane np. w oparciu o aluminiowe pręty są bardzo wytrzymałe, ale jednocześnie wyjątkowo lekkie. Właśnie dlatego profile aluminiowe wykorzystuje się w produkcji okien czy szklanych elewacji budynków. Trudno wyobrazić sobie elementy stalowe w podobnym zastosowaniu, właśnie ze względu na ich dużą masę – wyjaśnia nasz rozmówca z firmy Zielonka.

Ze względu na możliwości wykorzystania stopy aluminium dzieli się na odlewnicze i do obróbki plastycznej. Do pierwszej grupy zalicza się głównie stopy wieloskładnikowe, które charakteryzują się dobrą lejnością i małym skurczem. Stopy aluminium do przeróbki plastycznej zwykle zawierają mniej dodatków, a niektóre z nich po właściwej obróbce swoją wytrzymałością dorównują stali. Właśnie one wykorzystywane są w produkcji wyrobów hutniczych i ich oznaczeniom przyjrzymy się bliżej.

Oznaczenia stopów aluminium do przeróbki plastycznej

Do przeróbki plastycznej wykorzystuje się aż 22 gatunki stopów aluminium. Wśród nich znajdują się stopy dwu-, trój- i wieloskładnikowe, w których obok aluminium występują Mg, Mn, Si, Cu, Fe, Ni, Zn, Cr i Ti. Gatunki stopów aluminiowych określa się za pomocą znaku lub cechy.

Na cechę stopu aluminium składają się: litery PA, które informują o tym, że dany stop przeznaczony jest do przeróbki plastycznej oraz liczba jedno- lub dwucyfrowa, która umownie określa kolejny nr stopu, np. PA2, PA11, PA38. Znak stopu aluminium tworzy się przez podanie symboli pierwiastków, znajdujących się w jego składzie chemicznym, np. AlMg2Mn0,3, AlMg3. Sposób oznaczenia gatunku aluminium zależy od przyjętej normy. W normie polskiej PN przyjęte jest oznaczanie gatunku za pomocą cechy, podczas gdy oznaczenia znakiem są charakterystyczne dla niemieckiej normy DIN.

Obecnie w Polsce w produkcji stopów aluminium do przeróbki plastycznej obowiązuje norma PN-EN 573-3:2005. Oznacza to, że w oznaczeniu gatunku stopu obok cechy często pojawia się oznaczenie europejskie. Składają się na nie litery AW (A – aluminium, W – przerabiane plastycznie) oraz cztery cyfry , np. AW2017. Pierwsza cyfra oznacza typ stopu (1 – Al wysokiej czystości, 2 – stop z Cu, 3 – stop z Mn, 4 – stop z Si, 5 – stop z Mg, 6 – stop z Mg i Si, 7 – stop z Zn, 8 – stopy z innymi metalami), druga cyfra odnosi się do czystości stopu, a znaczenie dwóch ostatnich uzależnione jest od rodzaju stopu.

Poszczególne gatunki stopów aluminium ze względu na swoje właściwości, wykorzystywane są do produkcji konkretnych wyrobów hutniczych. Przykładowo, kształtowniki aluminiowe zazwyczaj wytwarzane są ze stopów gatunku PA38/AW6060; zaś pręty z PA38/AW6060, PA6/AW2017 i PA4/AW6082, rzadziej PA9/AW7075 i PA20/AW5019.