Алюминий — это лёгкий, серебристо-белый парамагнитный металл, который активно вступает в реакции с другими элементами. В природе он не встречается в чистом виде, а добывается из таких минералов, как бокситы, нефелины и алуниты. Алюминиевые сплавы — это материалы, где алюминий составляет основу (обычно более 85%), а остальные компоненты представлены легирующими элементами и примесями.
Алюминиевые сплавы находят применение в авиастроении, судостроении, автомобилестроении, строительстве, электротехнике, химической промышленности, медицине и других областях. Их ценят за малый вес, прочность, коррозионную стойкость, высокую электропроводность и простоту обработки. Также алюминиевые сплавы используются для производства полуфабрикатов (листов, профилей, труб) и различных деталей методом штамповки, ковки или прессования.
Ключевые свойства алюминия
Плотность: Около 2700 кг/м³, что примерно в три раза меньше плотности стали.
Температура плавления: Для технического алюминия — 658 °C, для металла высокой чистоты — 660 °C.
Высокая тепло- и электропроводность.
Пластичность.
Устойчивость к воздействию влаги, ультрафиолета и низких температур.
Коррозионная стойкость: благодаря быстрому образованию прочных оксидных плёнок на поверхности.
Классификация алюминиевых сплавов
По способу металлообработки сплавы делятся на две основные группы:
Деформируемые (конструкционные)
Предназначены для последующей ковки и штамповки. Используются для производства полуфабрикатов (листов, профилей, труб) и различных деталей методом штамповки, ковки или прессования. Подразделяются на термически обработанные и термически необработанные.
Литейные
Применяются для получения фасонного литья. Часто содержат значительные примеси кремния для улучшения литейных свойств.
Маркировка
В России маркировка алюминиевых сплавов осуществляется по буквенно-цифровой системе согласно ГОСТ 4784. Вот некоторые обозначения:
- А — технический алюминий;
- Д — дюралюминий;
- АК — ковкий алюминиевый сплав;
- АВ — авиаль;
- В — высокопрочный алюминиевый сплав;
- АЛ — литейный алюминиевый сплав;
- АМг — алюминиево-магниевый сплав;
- АМц — алюминиево-марганцевый сплав.
После первого набора символов указывается номер марки сплава, а затем следует буква, обозначающая его состояние:
- М — сплав после отжига (мягкий);
- Т — после закалки и естественного старения;
- А — плакированный (с нанесённым чистым слоем алюминия);
- Н — нагартованный;
- П — полунагартованный.
Также существует цифровая маркировка, где первая цифра обозначает основу сплава (алюминий — 1), а вторая — основной легирующий компонент.
Некоторые виды алюминиевых сплавов
Сплавы алюминий-цинк-магний (В95 и др.)
Состав: алюминий, цинк, магний
Свойства: высокая прочность, хорошая обрабатываемость
Применение: авиастроение, машиностроение
Алюминиево-марганцевые (АМц)
Состав: алюминий и марганец
Свойства: прочность, пластичность, высокая коррозионная стойкость и свариваемость
Применение: строительство, производство конструкций, требующих устойчивости к коррозии
Дюралюмины (Д)
Состав: алюминий, медь, магний, марганец
Свойства: высокая прочность, сопоставимая с низкоуглеродистыми сталями
Применение: авиастроение, космическая промышленность, машиностроение
Алюминиево-магниевые (АМг)
Состав: алюминий и магний (до 6%)
Свойства: пластичность, хорошая свариваемость, коррозийная стойкость, высокий уровень усталостной прочности.
Применение: судостроение, авиастроение, производство конструкций, требующих устойчивости к коррозии
Авиаль (АВ)
Состав: алюминий, магний, кремний, небольшие добавки марганца, меди, железа, цинка
Свойства: высокая пластичность, удовлетворительная коррозионная стойкость
Применение: авиастроение (кованые и штампованные детали сложной формы), замена нержавеющей стали в корпусах мобильных телефонов.
Алькусины (алюминий-медь-кремний)
Состав: алюминий, медь, кремний
Свойства: высокая твёрдость поверхности
Применение: втулочные подшипники, блоки цилиндров
История и развитие алюминиевой промышленности
В 1856 году во Франции, на заводе братьев Тисье в Руане, Девилль запустил первое промышленное производство алюминия. Изначально килограмм алюминия стоил целых 300 франков, а через несколько лет цена снизилась до 200 франков, но всё равно оставалась очень высокой. В то время алюминий считался почти драгоценным металлом и использовался для изготовления различных изделий, которые ценились за их белый цвет и красивый блеск.
Ключевые моменты в истории
1854 год: Французский учёный Анри Этьен Сент-Клер Девиль открыл метод промышленного получения алюминия, вытесняя его металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия (NaCl·AlCl3). За 36 лет (с 1855 по 1890 гг.) этим способом было произведено 200 тонн алюминия.
В середине XIX века химики уже предполагали возможность получения алюминия электролизом. В том же 1854 году Бунзен успешно получил алюминий электролизом расплава хлористого алюминия.
Более 100 лет в производстве алюминия методом электролиза используется технология Эру-Холла. Она основана на электролизе растворенного глинозёма (Al2O3) в расплаве криолита. Этот метод был независимо разработан французом Эру и американцем Холлом. Благодаря его широкому распространению по всему миру, алюминий стал производиться в больших масштабах, а его цена значительно снизилась. Например, к середине 1880-х годов завод в Олбери (Англия) производил до 250 кг алюминия в день, продавая его по 30 шиллингов за кг, что означало 25-кратное снижение цены за 30 лет.
Сырьевая база и производство
Боксит — это основное минеральное сырьё для алюминиевой промышленности. Его мировые запасы распределены неравномерно и ограничены. Выделяют семь основных бокситоносных регионов:
- Западная и Центральная Африка (особенно Гвинея);
- Южная Америка (Бразилия, Венесуэла, Суринам, Гайана);
- Карибский регион (Ямайка);
- Океания и Южная Азия (Австралия, Индия);
- Китай;
- Средиземноморье (Греция и Турция);
- Урал (Россия).
Мировые ресурсы бокситов оцениваются в 55–75 млрд тонн, из которых 32% приходится на Африку, 23% на Океанию, 21% на Южную Америку и Карибский бассейн, 18% на Азию и 6% на другие регионы. Эти запасы достаточны для удовлетворения мировых потребностей в алюминии надолго.
Для производства одной тонны металлического алюминия требуется:
- Примерно 1930 кг глинозёма;
- 50 кг фтористых солей;
- 550 кг угольных электродов;
- До 18 000 кВт-ч электроэнергии.
Алюминиевая промышленность является одной из самых энергоёмких, поэтому для её развития критически важно наличие мощных и дешёвых источников электроэнергии. Крупнейшие производители алюминия, осознавая важность сырья, разделили между собой основные месторождения высококачественных бокситов (с содержанием глинозёма от 50%). Остальным компаниям приходится либо покупать глинозём на открытом рынке, завися от колебаний цен, либо сотрудничать с владельцами месторождений.
Рост производства и ведущие игроки
Производство алюминия особенно быстро росло во время и после Второй мировой войны.
- В 1939 году (без СССР) производилось 620 тыс. тонн первичного алюминия.
- К 1943 году объём вырос до 1,9 млн тонн.
- В 1956 году мировое производство достигло 3,4 млн тонн.
- В 1965 году — 5,4 млн тонн.
- В 1980 году — 16,1 млн тонн.
- В 1990 году — 18 млн тонн.
- В 2007 году мировое производство составило 37,41 млн тонн (по данным Международного института алюминия, IAI) и продолжает активно развиваться, используя технологии Содерберга и другие.
Крупнейшие страны-производители алюминия в 2016 году (по данным Геологической службы США):
- Китай: 31 000 тыс. тонн (мощность 40 100 тыс. тонн)
- Россия: 3 580 тыс. тонн (мощность 4 180 тыс. тонн)
- Канада: 3 250 тыс. тонн (мощность 3 270 тыс. тонн)
- Индия: 2 750 тыс. тонн (мощность 3 850 тыс. тонн)
- ОАЭ: 2 400 тыс. тонн (мощность 2 400 тыс. тонн)
- Австралия: 1 680 тыс. тонн (мощность 1 720 тыс. тонн)
- Норвегия: 1 230 тыс. тонн (мощность 1 550 тыс. тонн)
- Бахрейн: 970 тыс. тонн (мощность 970 тыс. тонн)
- США: 840 тыс. тонн (мощность 1 730 тыс. тонн)
- Исландия: 800 тыс. тонн (мощность 840 тыс. тонн)
- Весь мир: 57 600 тыс. тонн (мощность 72 500 тыс. тонн)
С середины 2010-х годов Китай производит более половины всего выплавляемого алюминия в мире.
Десятка крупнейших компаний-производителей алюминия:
- Русал, UС RUSAL (Россия, Швейцария) — 4153 тыс. т
- Alcoa Inc. (США) — 3965 тыс. т
- Alcan (Канада) — 3454 тыс. т
- Aluminum Corporation of China Limited, CHALCO (Китай) — 2034 тыс. т
- Årdal og Sunndal Verk, ASV (Hydro Aluminium) (Норвегия) — 1576 тыс. т
- BHP Billiton (Австралия)
- Dubai Aluminium Company Limited (DUBAL) (ОАЭ) — 872 тыс. т
- Rio Tinto (Великобритания, Австралия) — 864 тыс. т
- Aluminium Bahrain B.S.C. (Alba) (Бахрейн) — 860 тыс. т
- Century Aluminum (США) — 741 тыс. т
Самым крупным предприятием в мире является Братский алюминиевый завод, который первым стал производить более 1 миллиона тонн алюминия в год. Он обеспечивает 30% российского и 4% мирового производства алюминия, потребляя 75% электроэнергии Братской ГЭС.
Структура алюминиевой промышленности
Алюминиевая промышленность — это отрасль цветной металлургии, специализирующаяся на производстве металлического алюминия. По масштабам производства и потребления алюминий занимает первое место среди подотраслей цветной металлургии и уступает только производству стали среди всех отраслей металлургии.
Основные этапы производства алюминия включают:
- Добычу алюминиевых руд;
- Производство глинозёма (окиси алюминия) из руд или концентратов;
- Производство электродов и анодной массы;
- Производство фтористых солей (криолита, фторидов алюминия и натрия);
- Выплавку металлического алюминия;
- Получение полуфабрикатов из алюминия.
Российская алюминиевая промышленность входит в число мировых лидеров, на её долю приходится около 5,6% глобального производства алюминия — примерно 4 миллиона тонн ежегодно. Единственным производителем первичного алюминия в стране выступает компания «РУСАЛ», которая объединяет 14 заводов и занимает передовые позиции в выпуске «зелёного» металла (алюминий называют «зелёным» металлом из-за высокой экологичности его производства) за счёт использования гидроэлектроэнергии. Отрасль преимущественно экспортная, ключевыми рынками сбыта являются Турция, Южная Корея и Китай.
В нашем каталоге представлен довольно широкий сортамент алюминия. В разделе Алюминиевый прокат вы найдете различные виды данного вида проката. Заказать необходимый вам вид алюминия вы можете, обратившись к нашему менеджеру по телефону или через форму обратной связи. Также доступно оформление заказа через корзину на сайте.
