Normování a popis hliníku a jeho slitin. Technické údaje. zi. ků, a tudíž i úspory energie. Bod tání Bod tání hliníku činí 660 o

Transkript

1 Technické úaje

2 Přehle nejůležitějš tějších vlastností Specifick fická hmotnost Specifická hmotn motnost hliníku a hliníkovýc ových slitin činí 2,6 až 2,8 g/mm 3, což je přibliž řibližně 1/3 specifické hmotnosti oceli. Díky nízké specifické hmotno nosti je možno osáhnout reukce hmotnosti mobilních konstrukcí, kcí, např. u opravních prostře- ků, a tuíž i úspory energie. Bo tání Bo tání hliníku činí 660 o C, takže se rovná přibližně 3/7 bou tání nelegované oceli. Slitiny nemají bo tání, ale interval tavení (oblast tání); rozsah a pozice intervalu tavení závisí na typu hliníkové slitiny. Koeficient lineární roztažnosti Koeficient lineární roztažnosti hliníku a slitin hliníku činí v závislosti na slitině 23x10-6 až 24x10-6 K a je tey přibližně 2x tak vysoký jako tento koeficient u nelegované a nízkolegované oceli. Vlastnosti p evnosti Pro různé aplikace jsou hliníkové slitiny k ispozici v pevnosti mezi 60 a 530 N/mm 2. Poku se počítá s alšími vlastnostmi jako s nižším moulem elasticity vzhleem k elasticitě oceli, můžeme téměř pro kažé použití nalézt optimální řešení. O olnost vůči korozi Čistý hliník a neměěné slitiny jsou oolné vůči mnoha prostřeím. Proto jsou neměěné slitiny hliníku používány ve stavebnictví, v chemickém průmyslu, potravinářském a lahůkářském průmyslu, automobilovém průmyslu at. Přesvěčivým ůkazem obré oolnosti proti atmosférickým vlivům je používání hliníku a slitin hliníku a manganu pro výrobu veení vysokého napětí a střešních krytin. V mořském prostřeí a lehce alkalickém prostřeí jsou naproti tomu vhoné slitiny na bázi hliníku a hořčíku nebo hliníku,hořčíku a manganu. Díky zvláštní povrchové úpravě, jako je napřík kla anoické oxiování, může být ještě zvýšena např. oolno ost proti koro- zi. Tvářit řitelnost Výborná tvářite ářitelnost umožňuje vyrábět pr rotlačováním profily a tyče téměř s jakýmk kýmkoli průměrem. Umožňuje také výrobu prefabrikátů a výrobků za použití téměř všech ostatních tvá- řecích technik za tepla i za stuena. V oi vost V porovnání s ostatními kovy má hliník a jeho slitiny výbornou elektrickou voivost, která u čistého Al 99,5 činí přibližně 36m /.mm 2. Rovněž pro elektrické voiče se ve velkém měřítku používají právě slitiny AlMgSi a nelegovaný hliník. Také o tepelné voivosti se á říci, že je výborná a u materiálů stanovených normou se pohybuje mezi 80 a 230W/m.K, což se samozřejmě ovíjí o typu slitiny. Povrchové ú pravy U hliníku a jeho slitin je možno provést mnoho obecných a typicky materiálových úprav, napříkla pro zvýšení oolnosti proti korozi nebo opotřebení, osažení ekorativního vzhleu apo. Normování a popis hliníku a jeho slitin V rámci sjenocení Evropy bylo rozhonuto přejít k harmonizaci v oblasti norem. Participující země se zavázaly k tomu, že převezmou bez úpravy normy vyané Evropskou unií a současně zruší opovíající nároní normy. Evropské normy jsou označeny písmeny EN, jimž přechází kó pro zemi vyání a vše je zakončeno číslem. Takto je napříkla norma začínající NEN-EN vyaná Neerlans Normalisatie Instituut (NNI). Konkrétně to znamená, že v rámci Evropské unie jsou normy mimo jiné v oblasti hliníku obsahově stejné. Označení hliníku a jeho slitin je upraveno normami EN 573-1, systémem numerického značení, EN573-2, systémem značení založeném na chemických symbolech a normou EN 515, značení stavu. Pro značení hliníku a jeho slitin se obecně používá numerický systém. Pro tuto knihu sortimentu jsme se rozholi při označení plechů postupovat v soulau s novými normami. Zrušená označení pole normy DIN jsou uveena v závorkách. Pro tyčový materiál, profily a trubky nejsou v současné obě ještě vytvořeny evropské normy, které se k těmto materiálům vztahují. Z tohoto ůvou se v těchto přípaech ještě používá DIN značení, zatímco v závorce je uveeno buoucí značení. Systém číselného značení Pro značení na záklaě číselného systému se používají čtyři číslice, kterým přechází EN AW-. První číslice označuje slitinovou skupinu: Nelegovaný hliník 1xxx Hliník měď 2xxx Hliník mangan 3xxx Hliník křemík 4xxx Hliník hořčík 5xxx Hliník hořčík křemík 6xxx Hliník zinek 7xxx Jiné prvky 8xxx 2 Technické úaje

3 Ve skupině 1xxx se ruhá číslice vztahuje ke znečištění. Poku se tato ruhá číslice rovná nule, tak ukazuje na nelegovaný hliník s normálními limity pro znečištění. Poku se tato číslice nerovná nule, potom jsou klaeny zvláštní požaavky na jeno nebo více ruhů znečištění. Dvě poslení číslice se vztahují k čistotě hliníku, poku je čistota vyjářena s přesností až o 0,01%. Poslení vě číslice se tak rovnají esetinné části x 100. Příkla: EN AW-1050, nelegovaný hliník s normální hlainou znečištění, s minimálním poílem hliníku 99,50%. Ve skupinách 2xxx o 8xxx včetně se ruhá číslice vztahuje ke změně legování ve vztahu k půvonímu legování. Použité číslice jsou 1 až 9. Poslení vě číslice nemají žáný zvláštní význam. Slouží pouze k ientifikaci různých ruhů legování. Označení stavu Ve většině přípaů násleuje za číselným značením ještě označení stavu materiálu. Záklaní značení se skláá z písmen, za kterými - v přípaě, že je to nutné - násleuje jena nebo více číslic označující úpravy nebo zpracování. F: stav z vý roby Písmenem F se označují výrobky, vzniklé fabrikačními procesy, ve kterých nebyla prováěna kontrola teplotních pomínek nebo zesilování. U tohoto stavu nejsou klaeny žáné požaavky na mechanické vlastnosti. O: úp rava žíháním naměkko Materiál je žíhán naměkko. Za písmenem O mohou násleovat alší číslice. 01: žíháno při vysoké teplotě a pomalu ochlazeno 02: tepelně upraveno při mechanickém zpracování 03: homogenizováno nebo mechanických vlastností nebo obou liší, ale blíží se stavu vou číslic, ke kterým je přiána. Třetí číslice se také používá, poku jsou zřetelně ovlivněny některé alší vlastnosti. T: tep elně zp racováno Toto písmeno se přiává za označení tvritelných slitin a sěluje, že tvrosti bylo osaženo tepelným zpracová ním, eventuálně v kombinaci s oplňujícím vytvrzením. Za ním násleuje jena nebo více číslic, které označují specifický sle zpracování. T1: po formování za tepla kaleno a přirozeně zestárnuto T2: po formování za tepla kaleno, tvrzeno a přirozeně zestárnuto T3: zpracováno rozpouštěcím žíháním, tvrzeno a přirozeně zestárnuto T4: zpracováno rozpouštěcím žíháním a přirozeně zestárnuto T5: po formování za tepla kaleno a posléze uměle zestárnuto T6: zpracováno rozpouštěcím žíháním a uměle zestárnuto T7: zpracováno rozpouštěcím žíháním a uměle opakovaně zestárnuto T8: zpracováno rozpouštěcím žíháním, tvrzeno nakonec zestárnuto T9: zpracováno rozpouštěcím žíháním, uměle zestárnuto a na závěr tvrzeno. Za označením T1 - T9 mohou násleovat oplňující číslice k označení variace zpracování, která postatně mění vlastnosti výrobku vzhleem k půvonímu T stavu. Tyto číslice se mohou přípaně vztahovat k: Zpracování rozpouštěcím žíháním a / nebo přirozenému stárnutí Míře vytvrzení po úpravě rozpouštěcím žíháním Zpracování pro zmírnění vnitřního pnutí. H: úp rava tvrzením Toto písmeno se přiává k označení netvrzeného legování. To znamená, že pevnosti bylo osaženo tvrzením, ať už v kombinaci se žíháním nebo nikoli. Za písmenem H násleují minimálně vě číslice. První označuje způ- sob osažení tvrosti, a ruhá stupeň vytvrzení. Třetí číslice je použita v určitých přípaech k označení zvlášt- ních výrobních postupů. Význam první čísl ice: H-1x: pouze tvrzeno H-2x: tvrzeno na vyšší stupeň tvrosti než je požaovaný konečný stupeň a násleně úpravou žíháním zpraco- váno na požaovanou tvrost H-3x: tvrzeno a stabilizováno H-4x: tvrzeno a lakováno nebo natřeno a poté smaltováno Význam ruhé číslice: H-x2: materiál je 1/4 tvrý H-x4: materiál je 1/2 tvrý H-x6: materiál je 3/4 tvrý H-x8: materiál je tvrý H-19: materiál je extra tvrý Značení na záklaě chemických značek je půvoně míněno jako oplněk k čtyřcifernému systému, jak je popsáno v EN Poku je použito značení na záklaě chemických značek, je umístěno o hranatých závorek za čtyřciferné značení. Nelegovaný hliník Značení nelegovaného hliníku se skláá z chemické značky pro hliník (Al), násleované procenty čistoty. Značka a procenta jsou o sebe oěleny mezerou. Legovaný hliník Značení se skláá ze symbolu Al, násleovaného značkami nejůležitějších prvků legování. Za symbolem je uveen čísel- ný úaj, označující procentuální zastoupení určitého prvku. Symbol Al je o ostatního značení oělen mezerou. Poku se ve značen načení vyskytují ytují alší legující prvky, jsou sestupně seřa- zeny pole nominální honoty. Počet chemických značek pro legující prvky musí být omezen počtem čtyř prvků. Poku je použita třetí číslice, označuje variaci stavu ruhé číslice. Používá se, poku se míra kontroly stavu tvrosti ti Technické úaje 3

4 Všeobecný popis různých skupin 1xxx série Tato skupina obsahuje kvalitní nelegovaný egovaný hliník s čistotou 99,00% nebo vyšší. Nelegovaný hliník se používá v mnoha oblastech, zejména v elektrotechnick technickém a chemickém prů- myslu. Je charakteristický výbornou oolností vůči korozi, nízkými honotami mechani ických vlastností a výbornou tvářitelností. Jeho tvrost může být zvýšena vytvrzením (vytvrzení za stuena). Neůležitějším znečištěním jsou žele- zo a křemík. Typické oblasti použití jsou chemické přístroje, reflektory, výměníky tepla, balicí materiál apo. 2xxx série Měď je hlavním legovacím prvkem v sérii 2xxx, často s hořčíkem jako ruhým legovacím prvkem. Aby bylo osaženo opti- málních vlastností, musí být tyto slitiny tepelně zpracovány. Po zpracování rozpouštěcím žíháním a po vytvrzení za stuena jsou jejich mechanické vlastnosti stejné jako u nelegované nízkouhlíkové oceli ( a něky okonce lepší). Pro alší zvýšení zejména meze tažnosti mohou být tyto slitiny za tepla vytvrzeny, což se ěje na úkor houževnatosti. Slitiny v sérii 2xxx nemají v porovnání s ostatními slitinami hliníku tak obrou oolnost vůči korozi. Při vystavení určitým pomínkám mohou být citlivé na mezikrystalickou korozi. Jejich oolnost proti korozi můžeme zlepšit pokrytím (tzv. plátováním) napříkla vrstvou čistého hliníku. Slitiny ze série 2xxx jsou zvláště vhoné pro íly a konstrukce, které vyžaují vysoký poměr honot pevnosti a hmotnosti, napříkla pro kola náklaních aut, kola letael, íly pro zavěšení náklaních aut a íly, které musí mít vysokou pevnost při vysoké teplotě (přibližně o 150 o C). S výjimkou slitiny 2219 je možno tyto jakosti jen omezeně svařovat. 3xxx série V této sérii je hlavním legovacím prvkem mangan. Ve většině přípaů nejsou tyto slitiny vytvritelné, ale pevnost je přibližně o 20% větší než u slitin série 1xxx. Z technických ůvoů může být k hliníku legováním přiáno jen asi 1,5% manganu, proto je mangan přiáván jako hlavní složka pouze o několika slitin. Čtyři z těchto slitin (3003, 3004, 3005 a 3105) jsou používány ve velkém měřítku, mimo jiné jako plechovky na nápoje, kuchyňské náobí, výměníky tepla, kanystry, opravní značky at. Tyto jakosti, konkrétně slitina 3005, jsou oávány i v přelakovaném stavu. Většina slitin z této skupiny není vytvritelná tepelným zpra- cováním. Jako příavný materiál pro svařování vytvr ritelných slitin může svar v ůsleku smíšení se záklaním materiálem o určité míry vykazovat znaky vytvrzení. Slitiny s osta- tečným množstvím křemíku změní při anoické oxiaci (viz anoická oxiace ace ) barvu na tmavě šeou až o antracitové, a proto jsou často používá užívány napříkla v architektuř ře. 5xxx séri e V této sérii je hlavním legovacím prvkem hořčík. Eventuálně v kombinaci s manganem nem může slitina po vytvrzení osahovat průměrné až vysoké tvrosti. Hořčík má na vytvrzení značně větší vliv než mangan (0,8% hořčíku má stejný efekt jako 1,5% manganu) a může být přiáván ve velkém množství. Slitiny z této skupiny mají obrou oolnost vůči korozi v mořském prostřeí. Při použití ve vyšších teplotách (>65 o C ) se může u slitin s obsahem hořčíku větším než 4% objevit koroze z vnitř- ního pnutí. Slitiny z této skupiny jsou mimo jiné používány v architektuře, jako ekorativní rámy, jako plechovky na nápoje, v loním stavitelství, pro kryogenní účely at. 6xxx série Slitiny ze série 6xxx obsahují legovací prvky křemík a hořčík. Poměr je takový, že může ojít ke vzniku s loučeniny Mg2Si, čímž se tyto slitiny stávají vytvritelnými (precipitační tvrzení). Slitiny z této skupiny mohou být po zpracování roz- pouštěcím žíháním (stav T4) tvarovány a posléze mohou být vytvrzením převeeny o stavu T6 (vysoká tvrost ). Ve stavu T4 je materiál obře tvarovatelný. Obecně je svařitelnost, oolnost proti korozi a obrobitelnost těchto slitin obrá. Používají se při výrobě rámů kol, opravních prostřeků, zábralí (mostů) at. 7xxx séri e Zinek, v množství o 1 o 8%, je v této skupině hlavním legovacím prvkem. Přiání menšího množství hořčíku činí tyto slitiny vytvritelnými; většinou se přiávají ještě jiné prvky jako měď a chróm. Slitiny s vysokou pevností jsou o určité míry citlivé na korozi pnutím, a proto se používají v opako- vaně zestárnutém stavu. Používají se v leteckém průmyslu, v mobilních aparaturách apo. 4xxx série V sérii 4xxx je hlavním legovacím prvkem křemík. Ten je možno přiat v ostatečném množství ( až o 12%), aby bylo osaženo postatného snížení bou tání, bez zvýšení křehkosti. Z těchto ůvoů jsou slitiny hliníku a křemíku často používány jako příavný materiál při svařování a jako pájecí materiál. 4 Technické úaje

5 Anoi c ká o xi a ce Hliník má tu vlastnost, že se váže na kyslík, čímž vzniká tenká, transparentní oxiová vrstva. V suchém prostřeí vzniká tenká oxiová vrstva (tloušťka 0,005 μm až 0,015 μm), ve vlhkém prostřeí se v průběhu času tvoří silnější oxiová vrstva, která je v ůsleku přítomnosti různých znečištění světle až tmavě šeá. Tyto příroní oxiové vrstvy chrání hliník proti alšímu narušení. Ochrana proti korozi naproti tomu zmizí, poku je oxiová vrstva chemicky narušena kyselým nebo alkalickým vlivem. Dobrá oolnost proti korozi je také omezena na chemicky neutrální oblast (ph 5 až 8). Ochranné působení oxiové vrstvy je možno značně zvýšit umělým nanesením velmi oolných oxiových vrstev o několika mikronů až o 100 a 150 mikronů na hliníkové povrchy. Nejůležitější ůvoy pro nanesení takové vrstvy jsou: Zvýšení oolnosti proti korozi Zvýšení oolnosti proti opotřebování Možnost barevného proveení vrstvy (ekorativní použi- tí) Proces, kterým se tvoří oxiová vrstva se všeobecně nazývá anoická oxiace, což je složenina slov anoicky a oxiovat. Princip anoické oxiace Přestože anoická oxiace a násleující procesy musí být přenechány specializovaným firmám, je pro pochopení tohoto procesu nutné něco o anoické oxiaci sělit. Aby íl mohl být anoicky oxiován, je po nezbytných úpravách jako omaštění a namoření připojen ke klanému pólu stejnosměrného zroje ve vhoném elektrolytu, většinou na bázi kyseliny sírové. Výrobek určený k anoické oxiaci je tey anoa. Zaveením jenosměrného napětí mezi anoou (výrobkem) a katoou přeají záporné aniony kyslík anoě. Tento kyslík reaguje s hliníkem a vytváří oxi hlinitý. Takto vznikne tenká uzavřená a elektricky izolovaná vrstva, takzvaná bariérová vrstva. Spolu se zesílením této bariérové vrstvy se zvyšuje její elektrická oolnost, což by znamenalo, že se proces ukončuje. Při správném výběru elektrolytu se však z bariérové vrstvy tvoří porézní hliníková oxiová vrstva. Takto vznikne rovnováha mezi růstem bariérové vrstvy a její přeměny na porézní hliníkovou oxiovou vrstvu, čímž se síla bariérové vrstvy již nezvyšuje a proces může pokračovat. (Vyobrazení 1 tvorbu schematicky znázorňuje ). Při anoické oxiaci se musí počítat s tím, že 1/3 vrstvy se ostane na výrobek a 2/3 o něj, čímž nabere na objemu. kem fluoriu nikelnatého o pórů. Je nutné navázat alším krokem, s cílem snížit citlivost vrstvy na trhliny. Pole funkcí můžeme anoickou oxiaci ělit na: 1.Technic k ou anoi c k ou o xi a c i Při technické anoické oxiaci je ůležité přeevším zvýšení oolnosti proti korozi. Požaavky na vzhle, jako napříkla barvu a reproukovatelnost v barvě, nejsou klaeny. Vzhle se může v závislosti na složení slitiny a síly vrstvy pohybovat mezi bezbarvostí a tmavě šeou. S výjimkou slitin s vysokým obsahem Cu a/nebo Zn mohou být všechny slitiny hliníku anoicky oxiovány. Ochrana proti korozi závisí na síle vrstvy, kterou je nutno vybrat ve vztahu ke koroznímu prostřeí. Jako obecné pravilo platí násleující síly vrstvy: Pro vnitřní použití: > 10 μm Pro vnější použití: > 20 μm Přesto bychom oporučovali učinit výběr až po konzultaci s anoizační firmou, která vám pomůže vybrat správnou sílu vrstvy v závislosti na očekávaném prostřeí. Pro garanci jak vzhleu, tak ochranného účinku anoické vrstvy je nutné (zvláště u výrobků pro vnější použití) anoicky oxiované povrchy pravielně čistit. 2. Dekorativ ní anoickou oxiaci Pro ekoraci povrchu výrobků z hliníku nebo jeho slitin je u určitého počtu typů (konkrétně u čistého hliníku Al99,8 a slitin na záklaě AlMn, AlMg a AlMgSi) možno povrch anoicky oxiovat tak, že vznikne jak z hleiska síly vrstvy, tak z hleiska barvy rovnoměrná, reproukovatelná vrstva. Výhoou je, že při objenávce materiálu je uveeno, že výrobky mají být ekorativně anoicky oxiovány. Materiály určené k ekorativní anoické oxiaci se vyznačují vysokou mírou homogenity, nízkým poílem znečištění a relativně zanebatelnou velikostí zrna (DIN: Eloxalqualität- eloxační kvalita). Dekorativní anoicky oxiované vrstvy jsou často barveny. Porézní oxiová vrstva, která vzniká při normálním procesu anoické oxiace, je velmi vhoná pro nanesení barviv. Po zabarvení musí výrobky projít poslení úpravou, a to uzavře- ním. Při barvení jsou tolerovány zanebatelné barevné rozíly mezi různými šaržemi materiálů. V rámci šarže musí být možno osáhnout reproukovatelných a homogenních výsleků, co se týče barvy a síly vrstvy. V konkrétních přípaech se oporučuje možnosti barevné anoické oxiace konzultovat s anoizátorem. Pro zabarvení se nabízí řaa možností, napříkla: Uzavření (izolace) Jak již bylo řečeno, vzniká při normální anoické oxiaci (anoické oxiaci v kyselině sírové) porézní oxiová vrstva. Taková vrstva jistě nemá optimální oolnost proti korozi, a takový povrch má zároveň sklon se velmi rychle znečišťovat absorpcí nečistot z okolního prostřeí. Z těchto ůvoů je nutné vrstvu izolovat (uzavřít). Až na jenu výjimku (mimo jiné pro lepení) izolují se všechny povrchy po anoické oxia- ci. K izolaci můžem žeme použít vě metoy: - Ošetření výrobků po anoické oxiaci horkou uvoo voou (>95 o C) nebo saturovanou ou párou. Tímto ošetřením je jena část oxiu hlinitého přeměn měněna v komplexní hy- roxi hlinitý, takzvaný Böhmit. Tento jev způsobí zvýše ní objemu, a tuíž uzavření pórů. - Ošetření ílů v roztoku fluoriu nikelnatého, takzvaným uzavřením za stuena. Uzavření pórů je ocíleno vni- Technické úaje 5

6 Barvení ponorem, přípaně nástři- kem Anoicky oxiované vrstvy mohou být barveny mimo jiné anorganickými nebo organickými barvivy ve voním roztoku ponorem nebo nástřikem. Barvivo je vrstvou přijato zčásti absorpcí a zčásti je chemicky vázáno. Barvivo se nachází pře- evším v pórech nahoře/uvnit tř (viz. vyobrazení 2), čímž se tyto vrstvy stávají oolnými proti poškození. Z barev přichází v úvahu zvláště morá, červená, zlatá a černá. Stálost těchto barev je vyznačena číslicemi o 1 o 8. Pro vnější použití mohou být použity jen barvy, které mají stálost 7 nebo 8. Vyobrazení 2 Schematické znázornění barvení ponorem Anoick ická oxia ace s barvou Správným složením anoického roztoku (mimo jiné roztoku organických kyselin s příavkem kyseliny sírové) je možno nanést stálé, zabarvené oxiové vrstvy. Dosažená barva závisí na složení výchozího materiálu. Tvrá anoická oxiace Tvrá anoická oxiace je varianta normální anoick ké oxiace kyselinou sírovou, kterou vznikají relativně silné (25 μm až 130 μm) a tvré (HV 300 až 600) vrstvy rstvy. Cílem je větš šinou zvý- šení oolnosti proti opotřebování, ale i osažené antikorozní vlastnosti jsou výborné. Vrstvy tvré anoické oxi ace jsou většinou šeé až hněé barvy a neají se vůbec nebo jen málo barvit. Téměř všechny stanarní slitiny hliníku jak tvářené, tak lité, mohou být tímto způsobem ošetřeny. U velmi přesných součástek je nutno počítat s nárůstem objemu výrobku o 50% síly vrstvy. Dnes je možno o anoicky oxiovaných vrstev vestavět částice (napříkla teflon ) pro zlepšení kluzných vlastností. Je nutno vzít v úvahu, že po tvré anoické oxiaci vznikne výrobek s tvrou a křehkou vrstvou na relativně jemném poklau. Při velkém zatížení vzniká nebezpečí, že pokla zatížení nevyrží a plasticky se zeformuje, čímž ve vrstvě vznikne puklina, přípaně se vrstva rozrobí (efekt vaječné skořápky). Při zahřívání mohou také vzniknout ve vrstvě prasklinky, k to- muto jevu může ojít vlivem rozílu v koeficientu rozpínání í mezi anoickou vrstvou a po ní ležícím hliníkem. Barvení elektrolý zou Nejpoužívanější barvící proces je barvení elektrolýzou, při kterém jsou ve ruhé fázi postupu porézní vrstvy barveny pomocí stříavého prouu v elektrolytu obsahujícího sůl kovu. Během tohoto procesu je zpo pórů ze solného roztoku vylučován kov. Tyto vrstvy jsou méně citlivé na poškození a na světle značně stálobarevné. vyobrazení 3 Schematické znázornění barvení elektrolýzou 6 Technické úaje

7 Koroze Korozí se rozumí z povrchu vycházející nežáoucí chemická nebo elektrochemická reakce kovu s okolním prostřeím (nebo jeho složkou). Všeobecně ochází k poškození vlivem elektrochemické reakce. Pomínkou pro působení elektrochemických reakcí je mimo jiné přítomnost elektrolytu (elektricky voivé kapaliny). V závislosti na různých okolnostech jako je prostřeí, použité legování, vzniklá pnutí apo., mohou různé ruhy koroze způsobit narušení hliníku. Jenotné narušení Hliník a jeho slitiny mají íky tvorbě obře ržící a kompaktní oxiové vrstvy relativně obrou oolnosti proti korozi. Naproti tomu vytvořený oxi hlinitý se rozpouští jak v kyselých (ph< 4), tak zásaitých (ph>8) prostřeích (viz vyobrazení 4). Poté, co je oxiová vrstva rozpuštěna, proces narušení pokračuje ále přímo na kovu, takže povrchy jsou narušeny stejnoměrně. Další průběh narušení je án přeevším rozpustitelností vzniklých prouktů koroze v přítomném elektrolytu. Nerozpustitelné proukty reakce se srážejí na povrchu a zpomalují korozi. Jenotné narušení je nejméně školivá forma koroze z toho ůvou, že se z praktických zkoušek v určitém prostřeí á zjistit rychlost narušení a tak i životnost výrobku v tomtéž prostřeí. ní v blízkosti povrchu, a poobně. Již jenou vzniklý ůlek může, v závislosti na okolnostech, vést k perforaci výrobku nebo součástky. Kromě toho se prostřeí v ůlku po vlivem korozních reakcí okyselí a koroze se tím urychlí. Z tohoto ůvou je pouhé vyčištění zasaženého povrchu neostačující, prostřeí v ůlku se totiž neostraní a koroze normálně pokračuje. Důlkové korozi se á přeejít několika metoami, mimo jiné: - anoickou oxiací; - plátováním čistým hliníkem; - chromováním nebo fosfátováním. Široce uplatňována je přeevším anoická oxiace. Je třeba ávat obrý pozor, aby se oxiová vrstva nepoškoila, protože na poškozených místech může ojít ke zrychlené korozi. Nezávisle na zvolené metoě je nezbytně nutné, aby korozí ohrožené povrchy byly pravielně čištěny. Výhoou je, kyž je povrch co nejhlaší. Frekvence čištění je závislá na místních pomínkách. Kontaktní koroze Poku se va různé kovy ostanou o kontaktu a jsou ponořeny o elektrolytu nebo jím pokryty, potom se íky rozílnému potenciálu méně ušlechtilý z těchto vou kovů začne rozpouštět (bue zasažen). V konstrukcích by se mělo kontaktu hliníku a alších konstrukčních materiálů vyhýbat. Zvláště kombinace: - hliníku a měi a jejích slitin - hliníku a nelegované a nízkolegované oceli vyobrazení 4 Důlková koroze ( pitting) U tohoto ruhu koroze ochází k lokálnímu narušení, zatímco zbytek povrchu zůstává nenarušen. Důlky vznikají tak, že ochranná oxiová vrstva je narušena a světlý hliník je vysta- ven (koroznímu) prostřeí. Důvoy vzniku ůlkové koroze oze jsou mimo jiné: - mechanické poškození povrchu; - přítomnost zejména chlorových iontů v prostřeí; - znečiště ečištění povrchu, v jehož ůsleku vznikají rozíly v koncentraci kyslíku; - heterogenní struktur uktura, zejména slitiny obsahujíc ahující měď jsou citlivé na ůlkovou korozi; - místní přítomnost alších kovů na povrchu, jako částe ček železa, pocházejících z obráběcích ch strojů, z opracová zavávají v přítomnosti elektrolytu příčinu ke zrychlené korozi hliníku. V extrémních pomínkách (blízko pobřeží, v průmyslu) může působit problémy i kombinace hliníku a nerezové oceli (viz tabulka 1). Kombinace hliníku a zinku (ponorem pozinkované součástky, esky pozinkované metoou Senzimir) většinou problémy nezpůsobuje. Míra výskytu koroze závisí na několika faktorech: - velikost rozílu potenciálu mezi věma kovy v určitém prostřeí; - elektrická voivost prostřeí; - poměr povrchů mezi věma kovy. Při přecházení kontaktní korozi je nutno přeevším zabránit kontaktu mezi různými kovy, napříkla použitím elektricky izolačních mezivrstev. Technické úaje 7

8 Hliník v kontaktu s: Atmosferické Venko enkovské Průmys ůmyslové Moře Prostře střeí Slaká voa hliníkový bronz b mosaz kamium litina austenitická litina měď (fosforový) bronz b a a a a b c b c b b a olovo a a c c magnézium a slitiny nikl slitinu niklu/měi a b b b c c b c b c Ponoření Slaná voa slitinu niklu/chrómu/železa leza b b c slitinu niklu/chrómu/molybenu b b c nové stříbro b austentická nerezová ocel a b c c feritická nerezová ocel a b c c martensiticka nerezová ocel a b c c nelegovaná ocel b b c zinek a a a a a a c Tabulka 1: Zvýšená koroze hliníku a slitin hliníku v ůsleku kontaktu s jinými materiály. Klíč: a Tyto kombinace by neměly vést ke zvýšené korozi hliníku a slitin hliníku. b Kombinace v této kategorii by mohly vést k mírnému zvýšení koroze hliníku a slitin hliníku (často je to ještě tolerovatelné). c Zvýšená koroze hliníku a slitin hliníku je vážná. Je třeba provést ochranná opatření. Zvýšená koroze hliníku a slitin hliníku je tak vážná, že kontaktu hliníku a jeho slitin s tímto kovem musí být zamezeno. Tato tabulka nepřináší žáné stoprocentní řešení, poku je o zvýšenou korozi různých materiálů v ůsleku kontaktu s hliníkem. Koroze z vnitřního pnutí Korozí z vnitřního pnutí se rozumí tvoření trhlin, které může vést ke zlomu. K tomu ochází kombinovaným působením (vnějšího nebo vnitřního) tažného pnutí a korozního prostřeí. Ke vzniku trhlin neochází pouze působením uveených faktorů; tažné pnutí musí také překročit určitou prahovou honotu. Příznačná je vesměs neměnná trhlina, která většinou probíhá mezikrystalicky a často nevykazuje viitelné proukty koroze. Zvlášť citlivé na korozi z vnitřního pnutí zejména v prostřeích obsahujících chlorové ionty jsou mimo jiné slitiny na bázi AlCu, AlZnMg a AlMg s více než 4%Mg. Poměrně necitlivé na korozi z vnitřního pnutí jsou AlMg (méně než 4%Mg), AlMn a AlMgSi slitiny. Snížení citlivosti na korozi z vnitřního pnutí lze ocílit několika způsoby: - vyhnout se nežáoucí koncentraci pnutí použitím správ ného zakulacení apo.; - snížit úroveň vnitřního pnutí žíháním po napětím; - zavést žáoucí pnutí napříkla kuličkovým pískováním. Mezikry stalická koroze Tomuto ruhu koroze se á přeejít přeevším legováním, které sestává ze vou nebo několika částí, z nichž jena z fází je vyloučena na hranici zrn. Mikroskopicky vzato materiál není homogenní; vele sebe leží více a méně ušlechtilé části. Tím se na místě hranice zrn tvoří galvanické částečky. V přítomnosti elektrolytu se méně ušlechtilé části rozpustí, čímž vznikne koroze okolo krystalů (mezikrystalická linie). Poku působí tažné napětí, může stav mezikrystalické koroze přejít o koroze z vnitřního pnutí. Vlivem zářezů v okolí mezikrystalického poškození se může napětí ostat na kritickou hranici koroze z vnitřního pnutí. Zejména AlCu, AlZnMg a AlMg (procenta Mg>4%) jsou citlivé na mezikrystalickou korozi. Vhoným tepelným ošetřením může být citlivost na mezikrystalickou korozi těchto slitin téměř úplně ostraněna. Relativně necitlivý na mezikrystalickou korozi je nelegovaný hliník, AlMg (procenta <4%Mg) a slitiny AlMgMn, AlMn a AlMgSi. 8 Technické úaje

9 Tepelné zpracování Vlastnosti hliníku a jeho slitin se ají ve vysoké míře ovlivnit íky tepelnému zpracování vhonému pro určitou kvalitu. Pole tepelného zpracování se hliník a jeho slitiny ají rozělit o vou skupin: Netvritelné slitiny (Al, AlMg, AlMn) Vytvritelné slitiny (AlCu, AlMgSi, AlMgZn) Nevytvritelné slitiny Poku vycházíme z (vytuženého) stavu tváření za stuena, jsou pro tuto skupinu nejobvyklejší tato tepelná zpracování: Zotavení žíháním Rekrystalizační žíhání Obě tepelná zpracování jsou běžně proveitelná jen na prefabrikátech a ne na konečných výrobcích. Zotavení žíháním Vycházíme-li z materiálu zpracovaného a vytvrzeného za stuena, probíhá úbytek na tvrosti beze změn struktury, které by bylo možno lehce pozorovat mikroskopem. Vele úbytku pevnosti v tahu a hranice průtažnosti 0,2% se pružnost znatelně zvyšuje. Úbytek vytvrzení po zotavení žíháním je velmi postatný pro výrobu prefabrikátů s průměrnou tvrostí. Zotavením žíháním silně vytvrzených prefabrikátů je možno v určité míře osáhnout takové pevnosti v tahu, které lze ocílit i při vhoném tvarování za stuena. Stav při zotavení žíháním vykazuje při stejné pevnosti v tahu o něco nižší mez průtažnosti a vyšší pružnost, tuíž i lepší tvářitelnost než stav po vytvrzení za stuena (viz vyobrazení 5). Z těchto ůvoů je lépe ávat přenost při tvářecích procesech jakostem s úpravou zotavení žíháním (napříkla ohýbání). Zotavení žíháním je pole současného normalizačního systému označeno písmenem H, násleovaným číslicí 2, takže H2x. zotavení žíháním. Při tomto tepelném zpracování probíhá úplná rekrystalizace, což znamená změnu struktury, čímž se přechozí formování úplně vyruší. Výsleek je ten, že pevnost v tahu, 0,2% mez průtažnosti a tvrost se postatně sníží a pružnost se zvýší. Tento stav má výbornou formovatelnost. Mírně zahřátý stav se označuje písmenem O za čtyřciferným označením Tvritelné slitiny Pro tvritelné slitiny jsou nejběžnější tato ošetření: - Precipitační vytvrzování - Žíhání naměkko Za normálních okolností by měla tato ošetření být proveena výrobcem polotovarů. Poku vycházíme při okončování konečných výrobků ze stavu měkkého žíhání, je třeba poté s ohleem na použití ve většině přípaů provést vytvrzující í ošetření. Precipitační vytvrzování Jak již název napovíá, je o změny v materiálu, které souvisí s oělením určitých částic. Aby materiál mohl být vytvrzen, musí vyhovovat několika pomínkám: - slitina ze záklaního materiálu, o které je, v relativně malém množství, přián jeen nebo více legovacích ele- mentů; - při zvýšení teploty musí být osaženo zvýšené rozpust- nosti legovacích elementů přianých o záklaní mřížky hlavního komponentu. Celkové tepelné zpracování se sestává z: - rozpouštěcího žíhání; - vytvrzení (také stárnutí). Rozpouštěcí žíhání Tepelné ošetření, které se v mnoha přípaech u většiny slitin prováí při teplotě 500 C, má přivést procentuální hranici o vhoného stavu k alšímu vytvrzení. Během tohoto tepelného ošetření se přítomné záklaní části rozpouštějí v záklaní mřížce, takže vznikne více méně homogenní struktura. Tato struktura je stabilní jeině při pro aný proces neměnné teplotě, nikoli při pokojové teplotě. Rychlým zchlazením nyní homogenní struktury (zkalením, většinou ve voě) se stav vysoké teploty jakoby zmrazí. Tomu se říká přesycený stav. Tímto ošetřením se tvrost nijak významně nezmění, ale materiál se tím ostane o obrého výchozího stavu pro vytvrzení.. Vytvrzení Rozpouštěcím žíháním se osáhne nestabilního stavu, který má tenenci se vracet zpět o stavu stabilního. Tento jev sou- visí přeevším se zvýšením tvrosti, otu název vytvrzení. Vytvrzení může pro většinu vytvritelných slitin probíhat jak při pokojo kojové teplotě (vytvrzení za stuena), tak při zvýšené teplotě (vytvrzen vrzení za tepla, většinou < 200 C). V číselném systému značení je tepelné ošetření naznačeno písmenem em T, násleovaným jenou nebo více číslicemi, které označují typ tepelného ošetření a jeho průběhu. Vyobrazení 5 Rekrystalizační žíhání Rekrystalizační žíhání se prováí při vyšších teplotách než Technické úaje 9

10 Konečný výsleek tepelného zpracování závisí na typu slitiny a: - výši teploty rozpouštěcího žíhání - rychlosti kalení - výši teploty vytvrzení - obě při teplotě vytvrzení Žíhání naměk měkko Žíhání naměkko slouží k osažení co nejměkčího možného stavu u vytvrzených materiálů. Toto tepelné ošetřen šetření se větši- nou použív užívá k umožnění a zjenoušení formo ovacích procesů. Jak již bylo řečeno čeno, spočívá žíhání naměkko u nevytvritelných materi ateriálů vytvrzených za stuena z rekrys- talizačního žíhání. U vytvrzený zených materiálů je cíle em žíhání í naměkko osažení stabilního stavu, který by trval i při poko- jové teplotě. To znamená, že se zvýšení síly y, osa ažené při vytvrzení, zcela vyruší. U žíhání naměkko vytvrite ytvritelných slitin je nutno át pozor, aby zchlazení z teploty žíhání naměkko probíhalo ostatečně pomalu. Takto zůstanou legovací prvky vláznia umožní tak opětovné vytvrzení. Vyobrazení 6 Schematické znázornění celkového tepelného ošetření Svařová n í V porovnání s ocelí se při svařování hliníku můžeme setkat s určitými problémy, které vyplývají z některých specifických vlastnosti hliníku a jeho slitin. Poku bereme tyto vlastnosti v úvahu, nemusí svařování hliníku přinést žáné nepřekonatelné problémy. Některé vlastnosti, které mohou svařování negativně ovlivnit jsou: Hliníkový oxiační povlak Jak již bylo řečeno v kapitole anoická oxiace, tvoří se na vzuchu na lesklém hliníku okamžitě kompaktní, obře přilnavá oxiová vrstva. Bo tání oxiu hlinitého je přibližně 2050 o C a je tey významně vyšší než bo tání hliníku. Oxi hlinitý má navíc větší specifickou hmotnost než hliník, proto tuhý oxi hlinitý při vysokých teplotách v tavicí lázni klesá. Výslekem jsou chyby vázání a uzavření oxiu. Vele těchto chyb svařování může být oxiová vrstva i ůvoem poréznosti. Oxi hlinitý je totiž hygroskopický. Při svařování vzniká ze vstřebané voy voík, který se ostane o tavicí lázně. Pro vznik kvalitativně obrého svaru musí být oxiová vrstva ostraněna nebo alespoň protržena. U procesů svařování plynovým obloukem /MIG a TIG/ oje k ostranění nebo protržení oxiové vrstvy vlivem zreukovaného účinku oblouku. Tepelná voivost Tepelná voivost je fyzikální vlastností a současně mírou rychlosti, kterou materiál přenáší teplo. Tepelná voivost hliníku je přibližně 4 x vyšší než tepelná voivost nelegované oceli, což znamená, že při sváření nelegované oceli musí být přiveeno mnohem více tepla. Náslekem vysoké tepelné voivosti je nutno plech o síle přibližně na 15mm přeehřát, aby bylo osaženo správných svářecích pomínek. K oeficient lineární roztažnosti Koeficient lineární roztažnosti je honota označující změnu élky materiálů v ůsleku změny teploty. Relativně vysoký koeficient rozpínání hliníku je příčina toho, že při zchlazení po svařování vzniká relativně vysoké napětí smršťováním, což vee k eformacím a/nebo trhlinám. Příprava svařovacích spoj ů Svářecí hrany mohou být vytvořeny frézováním, stříháním, řezáním nebo plazmovým řezáním. Důležité je ostranit eventuální otřepy. Broušení má tu nevýhou, že se na povrch může otisknout mimo jiné špína, z těchto ůvoů se neoporučuje. Boky spojů a bezprostření okolí musí být čisté, omaštěné a suché. Jelikož je příroní oxiová vrstva na povrchu hliníku poměrně hygroskopická, oporučuje se tuto vrstvu těsně pře svařením ostranit, napříkla nerezovými ocelovými kartáči. Ocelové kartáče se nesmí používat v souvislosti s nebezpečím koroze kvůli ulpívajícím částečkám železa. Oxiový povlak, který vznikne přímo po vyčistění, ještě neobsahuje žánou vou, čímž zmizí jena velmi častá příčina poréznosti. Tato oxiová vrstva je zároveň (ještě) tenká a tey lehce ostranitelná reukčním působením svářecího oblouku. Vliv na mechanické vlastnosti Při sváření se zpracovávaný materiál v blízkosti spoje vžy zahřívá na teplotu, která se pohybuje mezi pokojovou teplotou a teplotou, při které materiál taje. Diky tomuto je ve vysoké míře ovlivněno tzv. přechoové pásmo. Rozlišujeme mezi: Nelegovaný hliník Nelegovaný hliník netvrzený za stuena působí s ohleem na pevnost po svařování nejméně problémů. V nevytvrzeném stavu je pevnost přibližně stejná jako pevnost záklaního 10 Technické úaje

11 materiálů. Kvůli nízké pevnosti se nelegovaný hliník příliš nepoužívá pro konstrukce, takže svařování nehraje takovou roli. Netvritelné slitiny Pevnost těchto jakostí může být zvýšena jeině vyztužením. Tyto jakosti bývají také často oávány ve stavu po tvarování za stuena. Při svařování těchto slitin pevnost v závislosti na přívou tepla v přechoovém pásmu klesá íky zotavení žíháním nebo rekrystalizaci. V nejhorším přípaě je pevnost v přechoovém pásmu rovna pevnosti v měkce žíhaném stavu. Z tohoto ůvou se jako úaj k výpočtu používají mechanické honoty v žíhaném stavu. Slitina AlMg4,5Mn vykazuje ze všech nevytvritelných slitin největší pevnost v měkkém stavu. Vytvritelné slitiny Pevnost slitin této skupiny je způsobena ůmyslným tepelným ošetřením. Vlivem svařování se pevnost v přechoovém pásmu samozřejmě výrazně sníží. V závislosti na slitině a okolnostech svařování (zejména rychlosti vychlanutí) může postupně ojít k ztvrnutí, čímž se ztráta na pevnosti o určité míry vyrovná. Pevnosti v přechoovém pásmu lze opětovně osáhnout tepelným ošetřením, vhoným pro typ slitiny. Výběr příavného materiálu Výběr příavného materiálu závisí na: - materiálech, které mají být spojeny - požaavcích na sváry Při výběru je nutno mimo jiné počítat s násleujícími aspekty: - Zejména vytvrzené slitiny jsou citlivé na pukliny způsobe né horkem v přechoové zóně. Z těchto ůvoů se opo ručuje často používané slitiny na záklaě AlMgSi svářet slitinou AlSi5 jako příavným materiálem. Pro optimální pevnost jsou tyto slitiny svařovány přeevším slitinou AlMg. - Ve stanarních přípaech je svar na materiálu po ano ické oxiaci viitelný, protože ochází ke změně barvy. Tato olišná barva je způsobena změnami struktury, které se mohou objevit v přechoovém pásmu, a ruhem materiálu, který má v porovnání se záklaním kovem olišné složení. Správným výběrem příavného materiálu je možno tyto olišnosti omezit na minimum. Technické úaje 11

12 Použito 1080A (Al99,8) 1050A (Al99,5) 1350 (EA Al99 9,5) 3003 (AlMnCu) 3005 (AlMg1Mg0,5) 3004 (AlMn1Mg1) 3103 (AlMn1) 3105 (AlMn0,5Mg0,5) 5) 5005A (AlMg1) 5052 (AlMg2,5) 5754 (AlMg3) 5049 (AlMg Mg2Mn0,8) 5083 (Al AlMg4,5Mn) 2011 (AlCuBiPb) (AlCuMgPb) 2014 (AlCuSiMn) 2017 (AlCuMg1) 2024 (AlCuMg2) 6060 (AlMgSi0,5) 6101B (EAlMgSi0,5) 6005A (AlMgSi0,7) 6181 (AlMgSi0,8) 6082 (AlMgSi1) 6012(AlMgSiPb) 6061 (AlMg1SiCu) 7020 (AlZn4,5Mg1) 7075 (AlZnMgCu1,5) Použití Zásobní nárže Tisk (AD-W 6/1) Výměníky tepla Kouřové kanály pro ovo spalin Účelové konstrukce Nosné konstrukce (DIN 4113) Obložení fasá Otáčivé veře Okenní rámy Kování Elektrotechnika Antény (talíře) Veení Stavba loí Stěžně Poklopy Kýl/ trup Konstrukce Kování Výroba voziel Nárže Nárazníky (bezpečnostní části) Konstrukce Dekorativní rámy Strojní výroba Otočné části Ovláací páky (Pomocné) nářaí Lože (funament) stroje Potravinářský průmysl Obaly Pánve Zvláštní použití Výroba obráběním Svařování Komplikované tváření 12 Technické úaje

13 Technické úa aje Označení Složení % EN-AW DIN Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn V Ti poznámka ostatní kažý celkem 1050A Al99 9,5 0,25 0,40 0,05 0,05 0,05-0,07-0,05 0, A 0A Al9 l99,8 0,15 0,15 0,03 0,02 0, ,06-0,02 Ga 0,03 0, EA199,5 0,10 0,40 0,05 0,01-0,01-0, B 0,05 0,03 0,10 V + Ti 0,02 Ga 0, AlCuMgPb 0,80 0,80 3,3-4,6 0,5-1,0 0,40-1,8 0,10 0,20 0,8-0,20 Bi 0,20 0,10 0,30 Pb 0,8-1,5 Sn 0, AlCuBiPb 0,40 0,70 5,0-6, ,3 - - Bi 0,20-0,60 0,05 0,15 Pb 0,20-0, AlCuSiMn 0, ,2 0,70 3,9-5,0 0,40-1,20 0,20-0,80 0,10-0,25-0,15-0,05 0, A AlCuMg1 0,20-0-0,80 0,70 3,5-4,5 0,40-1,0 0,40-1,0 0,10-0, Zr+Ti 0,25 0,05 0, AlCuMg2 0,50 0,50 3,8-4,9 0,30-0,9 1,20-1,80 0,10-0,25-0,15 0,05 0, AlCu2,5Mg0, 0,5 0,80 0,70 2,2-3,0 0,20 0,20-0,50 0,10-0, ,05 0, AlMnCu 0,60 0,70 0,05-0,20 1,0-1, , ,05 0, AlMn1M 1Mg1 0,30 0,70 0,25 1,0-1,5 0,80-1, , ,05 0, AlMn1 n1mg0,5 0,60 0 0,70 0,30 1,0-1,5 0,20-0,60 0,10-0,25-0,10-0,05 0, AlMn1 0,50 0,70 0,10 0,90-1,5 0,30 0,10-0, Zr+Ti 0,1 0,05 0, AlM lmn0,5mg0,5 0, 0,60 0,70 0,30 0,30-0,8 0,20-0,80 0,20-0,40-0,10-0,05 0, AlMg1 0,30 0,70 0,20 0,20 0,50-1,1 0,10-0, ,05 0, AlMg Mg2Mn0,8 0,40 0,50 0,10 0,50-1,1 1,6-2,5 0,30-0,20-0,10-0,05 0, AlMg2,5 0,25 0,40 0,10 0,10 2,2-2,8 0,15-0,35-0, ,05 0, AlMg4,5Mn 0,40 0,40 0,10 0,4-1,0 4,0-4,9 0,05-0,25-0,25-0,15-0,05 0, AlMg3 0,40 0,40 0,10 0,50 2,6-3,6 0,3-0,20-0,15 0,10-0,60 0,05 0,15 Mn+Cr 6005A AlMgSi0 i0,7 0,50-0,90 0,35 0,30 0,50 0,40-0,70 0,3-0,20-0,10 0,12-0,50 0,05 0, AlM MgSiPb 0,60-1,4 0,50 0,10 0,40-1,0 0,6-1,2 0,3-0,30-0,20 0,70 Bi 0,05 0,15 0,40-2,0 Pb 6060 AlMgSi0,5 0,30-0,60 0,10-0,30 0,10 0,10 0,35-0,6 0,05-0,15-0,10-0,05 0, AlMg1SiCu 0,40-0,80 0,70 0,15-0,4 0,15 0,8-1,2 0,04-0,35-0,25-0,15-0,05 0, AlMgSi1 0,70-1,3 0,50 0,10 0,40-1,0 0,6-1,2 0,25-0,20-0,10-0,05 0, B E-AlMgSi0,5 0,30-0,60 0,10-0,30 0,05 0,35-0, , ,03 0, AlZn4,5Mg1 0,35 0,40 0,20 0,05-0,5 1,0-1,4 0,10-0,35-4,0-5, ,05 0, AlZnMgCu1,5 0,40 0,50 1,2-2,0 0,30 2,1-2,0 0,18-0,28-5,1-6,1-0,20-0,05 0,15 Mn+Cr Technické úaje 13

14 Označení Tepelná Koeficient Specifická Elektrická Moul Svařitelnost 2) Vhonost pro anoickou oxiaci Obrobitelnost 3) Oolnost voivost lineární hmotnost voivost pružnostiv tahu korozi proti roztažnosti W cm.k m m.k x10-6 kg m EN-AW DIN technický ekorativní tvrý m.mm kn mm TIG MIG 1050A Al99,5 2,2 23,5 2, A A B A C/E A 1080A Al99,8 2,1 23,5 2, A A B A C/E A 1350 EA199,5 2,34 23,5 2,71 35,7 68 A A B A C/E A 2007 AlCuMgPb 1,40 23,6 2, E C C B/C A D 2011 AlCuBiPb 1,72 22,9 2, E C C B/C A D 2014 AlCuSiMn 1,93 23,0 2,80 28,6 73 D C C B B/D D 2017A AlCuMg1 1,93 23,6 2,79 28,6 72 D C C B B/D D 2024 AlCuMg2 1,93 23,2 2,78 28,6 73 D C C B B/D D 2117 AlCu2,5Mg0,5 1,54 23,8 2,75 23,3 71 C C C B B/D D 3003 AlMnCu 1,93 23,2 2,73 28,6 69 A A C B D/E A 3004 AlMn1Mg1 1,63 23,9 2,72 24,1 69 B A C B C/D A 3005 AlMn1Mg0,5 1,63 23,9 2, B A C B C/D A 3103 AlMn1 1, ,73 25,2 69 B A C B C/D A 3105 AlMn0,5Mg0,5 1,72 23,6 2,72 26,3 69 B A C B D/E A 5005 AlMg1 2,00 23,8 2,70 30,3 69 A A B A D/E A 5049 AlMg2Mn0,8 1,60 23,7 2,71 68 A A B A C/D A 5052 AlMg2,5 1,38 23,8 2, A A B A C/D A 5083 AlMg4,5Mn 1,17 23,8 2,66 16,7 71 A A C A C/D A 5754 AlMg3 1,50 23,9 2,66 18,9 70 A A B A C/D A 6005A AlMgSi0,7 1,80 23,4 2,70 27,4 70 B A C A C A 6012 AlMgSiPb 1,72 23,4 2, C B C A B A 6060 AlMgSi0,5 2,0 23,4 2, B A B A C A 6061 AlMg1SiCu 1,80 23,6 2,70 27,4 69 C A C A C/D B 6082 AlMgSi1 1,85 23,4 2,70 28,0 70 C A C A C/D A 6101B E-AlMgSi0,5 2,18 23,4 2,70 33,3 69 B A C A B/C A 7020 AlZn4,5Mg1 1,40 23,0 2, C B C A D B 7075 AlZnMgCu1,5 1,30 23,6 2,81 19,4 72 D B C A D D 1) Honoty pro tepelnou voivost mohou být ovlivněny stavem tvrosti. Jsou uveeny úaje v měkkém stavu. 2) Při svařování hliníku a jeho slitin ve vyztuženém stavu (označení stavu Hxxx) nebo precipitačně tvrzeném stavu (označení sta síly v přechoovém pásmu. 3) Obrobitelnost je ve velké míře ovlivněna tvrostí slitiny. Obrobitelnost vzrůstá úměrně s tvrostí materiálu. vu Txx) je nutno počítat s klesáním A=velmi obrá B = obrá C = průměrná D = špatná E = velmi špatná 14 Technické úaje

15 EN AW (Al99,5 W7), EN AW 1050A H14/H24 (Al99,5 F11/G11) Obecné úaje EN AW 1050A je nelegovaný hliník s maximálním poílem nečistot 0,5%. Materiál je tepelně nevytvritelný. Zvýšení pevnosti je možné jen tvářením za stuena (válcováním, tažením apo.), ky zvýšení pevnosti souvisí se snížením pružnosti a tím i tvářitelnosti. Ve měkce žíhaném stavu (0) je materiál výborně tvárný (ohybem, hlubokým tažením apo.). Ve vytvrzených stavech H14 a H24 je tvářitelnost postatně nižší. Je nutno brát v úvahu, že stav H24 vykazuje o něco lepší tvářitelnost než stav H14. Používá se mimo jiné při výrobě zásobních nárží, výměníků tepla, reflektorů, obalových materiálů apo. U svařování EN AW-1050 (Al99,5) ve stavech H14 a H24 je nutno počítat v přechoovém pásmu se snížením pevnosti na úroveň stavu měkkého žíhání. Doporučený příavný materiál: viz tabulka výběru svařovacích materiálů v kapitole Spojovací technika. Chemické složení Viz tabulka na straně 13 a 14. Tepelné zpracování Při určitých pomínkách může být nutné materiál žíhat naměkko. Teplota žíhání naměkko: 320 až 350 C. Oolnost proti korozi Oolnost proti korozi je v normálních atmosférických pomínkách výborná. Oolnost proti korozi je možno eventuelně zlepšit technickou anoickou oxiací výrobků. Svařitelnost Nelegovaný hliník je obře svařitelný všemi běžnými postupy svařování hliníku (přeevším v postupech svařování plynovým obloukem MIG a TIG). Mechanické vlastnosti EN AW-1050 A pole EN ( plechy a pásy) EN AW - Specifikovaná Pevnost v tahu 0,2% Tažnost Poloměr oblouku Tvrost 1 ) tloušťka mm N/mm 2 mez kluzu min. % (zakřivení) 1 ) HBS na o min. max. min. A50mm 180 o 90 o 1050A O 0,2 0, t 0 t 18 (Al99,5 W7) 0,5 1, t 0 t 18 1,5 3, t 0 t 18 3,0 6, ,5 t 0,5 t 18 6,0 12, ,5 t 0,5 t A H14 0,2 0, ,5 t 0 t 32 (Al99,5 F11) 0,5 1, ,5 t 0,5 t 32 1,5 3, ,0 t 1,0 t 32 3,0 6, ,5 t 32 6,0 12, ,5 t A H24 0,2 0, ,5 t 0 t 26 (Al99,5 G11) 0,5 1, ,5 t 0 t 26 1,5 3, ,5 t 0,5 t 26 3,0 6, ,0 t 26 6,0 12, ,0 t 26 1) pouze pro informaci, t = tloušťka materiálu Technické úaje 15

16 EN AW H14/H24 (AlM AlMg1 F15/G15) Obecné úaje EN AW 5005 H14/H24 je polotvrá slitina hliníku a magnesia, která se výborně hoí k anoické oxiaci. Dokonce i stanar- ní jakost osáhne po anoické oxiacivelmi akceptovatelného vzhleu a z tohoto ůvou u se hojně používá v architektuře. Je-li tato slitina použita pro ekorativní účely (vysoké poža- avky na homogennost v barvě u kažé šarže, ale i mezi šarže- mi) je možno provést ekorativní anoickou oxiaci (označení AlMg1 J57S). Příklay použití se ají mimo jiné nalézt v archi- tektuře (obklay fasá, stave ební kování), potravinářském průmyslu, ve výrobě obalů a poobně. Oolnos nost proti korozi Oolnost proti korozi je v normálních atmosférických a mořských pomínkách výborná. Oolnost proti korozi je možno eventuelně zlepšit technickou anoickou oxiací výrobků. stavu měkkého žíhání. V souvislosti s anoickou oxiací se musí u svařovaných výrobků počítat s tím, že svar na materiálu je po anoické oxiaci zřetelný íky olišné barvě. Tato oliš- ná barva je způsobena změnami struktury, které se mohou objevit v přecho echoovém pásmu, a ruhem materiálu, který má v porovnání se záklan klaním kovem olišné složení. Pro účely anoické oxiace je nutno přizpůsobit výběr příavného materiálu. Doporučený příavný materiál: viz tabul lka výběru svařovacích materiálů v kapitole Spojovací technika a. Chemické složení Viz tabulka na straně 13 a 14. Tepelné zpracování Při určitých pomínkách může být nutné materiál žíhat naměkko. Teplota: 360 až 380 C. Svařitelnost Jakost EN AW 5005 H14/H24 je obře svařitelná všemi běžnými postupy svařování hliníku (přeevším v postupech svařování plynovým obloukem MIG a TIG). U svařování je nutno počítat v přechoovém pásmu se snížením pevnosti na úroveň Mechanické vlastnosti EN AW-5005 pole EN EN AW - Specifikovaná Pevnost v tahu 0,2% Tažnost Poloměr oblouku Tvrost 1 ) tloušťka mm N/mm 2 mez kluzu min. % (zakřivení) 1 ) HBS N/mm 2 na o min. max. min. A 50mm 180 o 90 o 5005 H14 0,2 0, ,0 t 0,5 t 48 0,5 1, ,0 t 1,0 t 48 1,5 3, ,5 t 1,0 t 48 3,0 6, ,0 t 48 6,0 12, ,5 t H24 0,2 0, ,5 t 0,5 t 0,5 1, ,5 t 1,0 t 1,5 3, ,0 t 1,0 t 3,0 6, ,0 t 6,0 12, ,5 t 1) pouze pro informaci, t = tloušťka materiálu 16 Technické úaje

17 EN AW /H11 (AlMg4,5 Mn W28) Obecné úaje EN AW-5083 (AlMg4,5 Mn) je tepelně nevytvritelná slitina. Zvýšení síly je možné jen formováním za stuena, ky lze osáhnout nejvyšších honot v ané skupině tepelně nevytvritelných slitin. V měkkém stavu (0/H111) materiál spojuje ostatečnou sílu s ostatečnou tvářitelností. Používá se mimo jiné při výrobě přístrojů (tlakové náoby, kryogenní použití), v chemickém průmyslu (úložné nárže) a opravních prostřecích. Oolnost proti korozi Oolnost proti korozi je v normálních atmosférických pomínkách i při mírně agresivnějších pomínkách jako je mořské prostřeí výborná. Oolnost proti korozi je možno eventuelně zlepšit technickou anoickou oxiací výrobků. Materiál může být po tepelném ošetření nebo po louhoobém používání při teplotě >65 C citlivý na mezikrystalickou korozi. svařování plynovým obloukem MIG a TIG). U svařování je nutno počítat v přechoovém pásmu se snížením pevnosti na úroveň stavu měkkého žíhání. Doporučený příavný materiál: viz tabulka výběru svařovacích materiálů v kapitole Spojovací technika. Chemické složení Viz tabulka na straně 13 a 14. Tepelné zpracování Materiál je oáván v měkce žíhaném stavu. Při velkých eformacích může být nutné materiál alší měkké žíhání. Teplota: 380 až 420 C. Svařitelnost Kvalita EN AW-5083 (AlMg4,5 Mn) je obře svařitelná všemi běžnými postupy svařování hliníku (přeevším v postupech Mechanické vlastnosti EN AW-5005 pole EN EN AW - Specifikovaná Pevnost v tahu 0,2% Tažnost Poloměr oblouku Tvrost 1 ) tloušťka mm N/mm 2 mez kluzu min. % (zakřivení) 1 ) HBS N/mm 2 na o min. max. min. A 50mm A 180 o 90 o 5083 O/H111 0,2 0, ,0 0,5 t 75 0,5 1, ,0 t 1,0 t 75 1,5 3, ,5 t 1,0 t 75 3,0 6, ,5 t 75 6,0 12, ,5 t 75 12,5 50, ,0 80, ,0 120, ,0 150, ) pouze pro informaci, t = tloušťka materiálu Technické úaje 17

18 EN AW-5754 H114 (AlMg3 W19), EN AW-5754 H12/H 12/H22 (AlMg3 F22/G22) Obecné informace Slitiny hliníku a magnézia nelze stejně jako nelegovaný hliník tepelně vytvrit. Poku je o měkký nelegov ego ovaný hliník, je pevnost EN AW-5754 H vyšší ší íky tvrzení směsných krys- talů (vytvrzování tuhého ho roztoku). Pevnost může být ještě zvýšena tvářením za stuena, čímž je možno ocílit relativně vysokého stupně pevnosti, což samozřejmě souvisí se sníže- ním tvářitelnosti. V měkkém stavu je tvářitelnosttelnos t ještě přijatelná, i kyž horší než u EN AW (Al99,5 W7). V polotvrém stavu ( H12 respektive H22) je materiál opravu hůře tvárný. Díky o něco větší pružnosti a nižší 0,2% mezi kluzu při stejné pevnosti v tahu je stav H22 o něco lépe tvárný než stav H12. Slitina EN AW-5754 (AlMg3) se mimo jiné používá při stavbě jachet, přístrojů (tlakové náoby, úložné nárže), stavebnictví (obklay fasá, nosné konstrukce) a potravinářském průmyslu. Svařitelnost Jakost EN AW /H111 je obře svařitelná všemi běžnými postupy svařování hliníku (přeevším v postu upech svařování plynovým obloukem MIG a TIG). U svařování EN AW-5754 (AlMg3) je nutno počítat v přechoovém pásmu se snížením pevnosti na úroveň stavu měkkého žíhání. Doporučený příavný materiál: viz tabulka výb běru svařovacích materiálů v kapitole Spojovací technika. Chemické složení Viz tabulka na straně 13 a 14. Tepelné zpracování Při určitých pomínkách může být nutné materiál žíhat naměkko. Teplota: 360 až 380 C. Oolnost proti korozi Oolnost proti korozi je u AlMg3 v normálních atmosférických pomínkách stejně obrá jako u Al99,5 a v mořském prostřeí okonce ještě lepší. Mechanické vlastnosti EN AW-5754 pole EN EN AW - Specifikovaná Pevnost v tahu 0,2% Tažnost Poloměr oblouku Tvrost 1 ) tloušťka mm N/mm 2 mez kluzu min. % (zakřivení) 1 ) HBS N/mm 2 na o min. max. min. A 50mm A 180 o 90 o 5754 O/H111 0,2 0, ,5 t 0 t 52 0,5 1, ,5 t 0,5 t 52 1,5 3, ,0 t 1,0 t 52 3,0 6, ,0 1,0 52 6,0 12, ,0 t 52 12, H12 0,2 0, ,5 1, ,5 3, ,0 6, ,0 12, ,5 40, H22 0,2 0, ,5 t 0,5 t 63 0,5 1, ,5 t 1,0 t 63 1,5 3, ,0 t 1,5 t 63 3,0 6, ,5 t 63 6,0 12, ,5 t 63 12,5 40, ) pouze pro informaci, t = tloušťka materiálu 18 Technické úaje

19 EN AW-6082 T6 (AlMgSi1 F28/F31/F32) Obecné informace Slitina EN AW-6082 T6 je precipitačně tvritelná slitina, která se široce používá u těch výrobků, u kterých je ůležitá kombinace pevnosti, hmotnosti a oolnosti proti korozi. Ve většině přípaů je materiál oáván ve vytvrzeném stavu, to znamená že materiál je výrobcem zpracován rozpouštěcím žíháním, kalen a (za tepla) vytvrzen ( zcela zušlechtěn ). Ve stavu vytvrzení za tepla vykazuje tato slitina 0,2% mez kluzu, která v pořaí velikosti leží na úrovni S235. Pevnost v kombinaci s nízkou specifickou hmotností jsou vlastnosti obře využitelné v lehkých konstrukcích. Slitina může nalézt použití mimo jiné ve stavebnictví (nosné konstrukce), výrobě opravních prostřeků (přepravní nárže, vlečné vozy), ve strojírenství, při výrobě nábytku ( kancelářský nábytek), v potravinářském průmyslu a při stavbě jachet. Oolnost proti korozi Oolnost proti korozi je v normálních atmosférických pomínkách a v mořském prostřeí výborná. Oolnost proti korozi je možno eventuelně zlepšit anoickou oxiací výrobků. Svařitelnost Jakost EN AW-6082 T6 je obře svařitelná všemi běžnými postupy svařování hliníku (přeevším v postupech svařování plynovým obloukem MIG a TIG). U svařování je nutno počítat v přechoovém pásmu se snížením pevnosti. Vhoným tepelným zpracováním (rozpouštěcím žíháním a vytvrzením) je možno ocílit půvoní pevnosti v přechoovém pásmu. Svar má v zásaě vžy nižší pevnost než záklaní materiál. Vzhleem k náchylnosti k prasklinám způsobených horkem se u těchto typů slitin musí svářet vhoným příavným materiálem. Doporučený příavný materiál: viz tabulka výběru svařovacích materiálů v kapitole Spojovací technika. Chemické složení Viz tabulka na straně /7.13 a 14. Tepelné zpracování Jakost EN AW-6082 T6 je oávána ve stavu vytvrzeném za tepla. Oběratel v normálním přípaě nemusí prováět žáné tepelné úpravy. Při zpracování výrobků, které buou velkou mírou tvarovány, je rozumné vycházet ze stavu žíhání naměkko. Po výrobě je možné tepelnou úpravou (precipitační vytvrzení) znovu získat půvoní vlastnosti. Žíhání naměkko: teplota 380 až 420 C, chlaící rychlost o 250 C 30 /hoinu. Precipitační vytvrzení: rozpouštěcí žíhání 525 až 540 C, násleované kalením ve vzuchu (tenké části) nebo ve voě (silné části) Vytvrzení: 155 až 190 C, oba tvrzení při teplotě 175 C činí asi 8 hoin. Kalení může vést k eformaci (tahu) výrobků. Protože materiál má po rozpouštěcím žíhání obré tvarovací schopnosti, které jsou srovnatelné se stavem žíhání naměkko, je v postatě možné u výrobků, které buou velkou měrou tvarovány, vycházet ze stavu po zpracování rozpouštěcím žíháním. V tom přípaě je nutné počítat s faktem, že slitina EN AW-6082 T6 ze stavu zpracování rozpouštěcím žíháním ztvrne již při poko- jové teplotě. Tím se výrazně sníží tvářitelnost. Snížení teploty (uložení materiálu zpracovaného rozpouštěcím žíháním v mrazících boxech) tvrnutí zpomaluje. Mechanické vlastnosti EN AW-6082 T6 pole EN EN AW - Specifikovaná Pevnost v tahu 0,2% Tažnost Poloměr oblouku Tvrost 1 ) tloušťka mm N/mm 2 1 mez kluzu min. % (zakřivení) ) HBS N/mm 2 na o min. min. A50mm 180 o 6082 T6 0,4 1, ,5 t 94 1,5 3,0 6,0 3, , , ,5 t 4,5 t 6,0 t ) pouze pro informaci, t = tloušťka materiálu Technické úaje 19

20 EN AW-7075 T6 (AlZnMgCu1,5) Obecné informace Slitiny na bázi hliníku/zinku/hořčí zinku/hořčíku jsou, st tejně jako slitiny hliníku/hořčíku/ křemíku ze skupiny tepelně vytvr- itelné. Dosažitelná pevnost je významně vyšší než u slitin ze skupiny Nevýhoou může být náchylnost ke korozi z vnitřního pnutí. Poku se ke slitinám AlZnMg přiá měď, náchylnost se snižuje, zatímco se na ruhou stranu zvyšuje osažitelná pevnost. Možné nev výhoy zejména AlZnMg slitin s obsahem měi jsou snížená ná oolnost proti atmosférické korozi a náchylnost k vrubům. To znamená, že existence vrubů, jako ostrých slabých/silných h přechoů a rýh může při měnící se zátěži velmi rychle vést k prasklinám. Jakost EN AW-7075 je používána zejména tam, ke je ůležitá kombinace vysoké tvrosti a nízké hmotnosti. Je použitelná např. v automobilovém průmyslu (napříkla nárazníky), výrobě strojů a poobně. Oolnost proti korozi Jak již bylo řečeno, má EN AW-7075 v atmosférických pomínkách poněku nižší oolnost proti korozi než napříkla jakost EN AW Důvoem je fakt, že je legována měí. V leteckém průmyslu je EN AW-7075 plátovaná čistým hliníkem. Svařitelnost Slitiny ze série 7000 jsou takzvané za stuena vytvritelné nebo příroně vytvritelné slitiny. To znamená, že ztvrnou již při pokojové teplotě. Dále se zá, že tyto materiály jsou relativně necitlivé na rychlost zchlazení po rozpouštěcím žíhání. Tyto vlastnosti znamenají, že slitiny ze série 7000 jsou velice vhoné k použití v konstrukcích, ke je nutné svařování, a ke po svařování není možno provést alší tepelné zpracování (rozpouštěcí žíhání a vytvrzení). Ihne po svařování je pevnost v přechoovém pásmu nízká, ale zvyšuje se přirozeným stárnutím. Ve finále lze osáhnout 90% půvoní pevnosti. Jak bylo již řečeno, výhoa slitin ze série 7000 je vysoká osa- žitelná pevnost. Možná nevýhoa je náchylnost nost k protržení teplem při svařování. Při svařování kvality EN AW se s tímto musí počítat. Chemické složení Viz tabulka na straně 13 a 14. Tepelné zpracování Jakost EN AW-7075 je oávána ve stavu u(t (T6) vytvrzení za tepla. Oběratel v normálním přípaě nemusí prováět žáné tepelné úpravy. Pro zpracování výrobků, které buou ve znač- né míře tvářeny, je rozumné vycházet ze stavu žíhání naměk- ko. Po výrobě je možné tepelnou úpravou znovu získat půvo- ní vlastnosti. Jiná možnost je tváření ihne po rozpouštěcím žíhání. Doba mezi rozpouštěcím žíháním a tvářením musí být velmi krátká, protože slitina EN AW-7075 tvrne také při nízkých teplotách (stuené tvrnutí). Žíhání naměkko: 470 až 480 C, násleované kalením ve voě. Rozpouštěcí žíhání: 470 až 480 C, násleované kalením ve voě. Vytvrzení: 1. krok: 12 až 24 hoin při 115 až 125 C 2. krok: 4 až 6 hoin při 165 až 180 C Mechanické vlastnosti EN AW-6082 pole EN EN AW - Specifikovaná Pevnost v tahu 0,2% Tažnost Poloměr oblouku Tvrost 1 ) tloušťka mm N/mm 2 mez kluzu min. % (zakřivení) 1 ) HBS N/mm 2 na o min. min A 50mm A 7075 T6 0,4 0, ,5 t 157 0,8 1, ,5 t 160 1,5 3, ,5 t 161 3,0 6, ,0 t 163 6,0 12, t ,5 25, ,0 50, ,0 60, ,0 80, ,0 90, ,0 100, ,0 120, ,0 150, )pouze pro informaci, t = tloušťka materiálu, úhel zakřivení =90 20 Technické úaje