АМ5: состав, свойства и применение алюминиевого сплава

АМ5, также обозначаемый как АЛ19, относится к алюминиевым литейным сплавам. В справочных данных он характеризуется как высокопрочный и жаропрочный материал, предназначенный для изготовления фасонных отливок. Для оценки состава и свойств используются сведения по ГОСТ 1583-93, приведённые для соответствующего вида поставки цветных металлов и их сплавов.

Что означает обозначение АМ5 и чем характеризуется сплав?

Обозначение АМ5 связано с конкретным составом алюминиевого литейного сплава. В документе также приведено другое обозначение, АЛ19. Основу состава формирует алюминий, его содержание указано в диапазоне 92,45–94,75 %. Существенную долю составляет медь, массовая доля которой находится в пределах 4,5–5,3 %. Марганец содержится в количестве 0,6–1 %, а титан, необходимый как один из легирующих компонентов состава, указан в диапазоне 0,15–0,35 %.

Остальные элементы присутствуют в ограниченных количествах. Железо допускается до 0,2 %, кремний до 0,3 %, никель до 0,1 %, цирконий до 0,2 %, магний до 0,05 %, цинк до 0,2 %. Общее содержание примесей указано на уровне до 0,9 %. Такое распределение компонентов следует рассматривать именно как состав материала из представленного нормативно-технического источника, а не как универсальное описание всех алюминиевых сплавов.

• Другое обозначение материала: АЛ19.
• Тип материала: алюминиевый литейный сплав.
• Назначение, указанное в справочных данных: изготовление фасонных отливок.
• Характеристика материала в документе: высокопрочный, жаропрочный.
• Нормативный документ для приведённого вида поставки: ГОСТ 1583-93.
• Линейная усадка при литье: 1,3 %.

Какие параметры учитывают при выборе продукции из АМ5?

Для справочной оценки материала полезно разделять химический состав, литейно-технологические показатели, механические характеристики и физические свойства. В представленном документе механические данные приведены для отливок по ГОСТ 1583-93. Для указанного сортамента размер обозначен как 2–8 мм, а предел кратковременной прочности приведён в диапазоне 294–333 МПа. Другие обозначения в таблице источника относятся к пределу пропорциональности, относительному удлинению, относительному сужению и ударной вязкости.

Физические показатели приведены при нескольких температурах. При 20 °C в источнике указаны модуль упругости первого рода 0,7, плотность 2780 кг/м³ и удельная теплоёмкость 59,5 Дж/(кг·град). Для температуры 100 °C приведены коэффициент линейного расширения 19,5 1/град, теплопроводность 130 Вт/(м·град), теплоёмкость 838 Дж/(кг·град) и удельное электросопротивление 10^-9 Ом·м. Единицы и обозначения сохранены по данным исходного документа, поэтому при инженерном расчёте их сопоставляют с обозначениями конкретной проектной документации.

Таблица показывает, что в доступном описании отдельно приведены диапазоны химического состава, литейная усадка, прочностной показатель для отливок и отдельные физические параметры. Диапазон прочности относится к отливкам из документа, а не ко всем возможным изделиям из этого материала. Показатели, зависящие от температуры, нельзя рассматривать как постоянные значения для любого режима эксплуатации.

Изделия из АМ5 в каталоге

В каталоге материал связан с двумя видами алюминиевой ленты. Пользователь может найти ленту алюминиевую крепёжную АМ5 и ленту алюминиевую анодированную АМ5. Эти позиции показывают, в каком виде проката сплав представлен в ассортименте, но сами по себе не заменяют техническое описание конкретного изделия.

Крепёжная и анодированная лента относятся к разным категориям продукции. При переходе к изделию нужно ориентироваться на его карточку, где указываются наименование и параметры соответствующей позиции. Для справочной идентификации достаточно сопоставить обозначение АМ5, другое обозначение АЛ19 и название алюминиевого литейного сплава.

Химический состав материала

Основные легирующие элементы в составе представлены медью и марганцем. Медь указана в наиболее заметном после алюминия диапазоне, а марганец занимает меньшую долю. Титан, цирконий и магний приведены в более узких пределах. Железо, кремний, никель и цинк нормируются как компоненты с ограниченным содержанием.

• Алюминий: 92,45–94,75 %.
• Медь: 4,5–5,3 %.
• Марганец: 0,6–1 %.
• Титан: 0,15–0,35 %.
• Железо, цирконий и цинк: до 0,2 % каждого элемента.
• Кремний: до 0,3 %.
• Никель: до 0,1 %.
• Магний: до 0,05 %.
• Суммарное содержание примесей: до 0,9 %.

Нормативная основа и обозначения свойств

В документе для отливок указан ГОСТ 1583-93 «Сплавы алюминиевые литейные». В таблицах используются обозначения предела кратковременной прочности, предела пропорциональности, относительного удлинения, относительного сужения и ударной вязкости. Для физических свойств приведены температура измерения, модуль упругости, коэффициент линейного расширения, теплопроводность, плотность, удельная теплоёмкость и удельное электросопротивление.

Зарубежные аналоги в источнике обозначены как ZAlCu5Mn и ZL201 для Китая, при этом документ не раскрывает дополнительное сопоставление химического состава или свойств. Поэтому эти обозначения корректно использовать только как справочную информацию о возможных аналогах, без вывода о полной взаимозаменяемости материалов.