Алюминиевый крепеж

В современной промышленности материалов для крепежей – огромное количество. Отдельное место в материаловедении отводится алюминию. Мы находим такой широкий спектр преимуществ алюминия, что нет никаких сомнений в том, почему это алюминиевый крепеж применяется в стольких отраслях.

Легкий, недорогой, естественно устойчивый к коррозии – вот ключевые характеристики алюминия, которые позволяет зачастую улучшить или упростить проект. Ниже мы рассмотрим основные характеристики и области применения крепежных изделий из алюминиевого сплава.

Свойства алюминия

Как и другие метизы, алюминиевые крепежи изготавливают не из чистого металла, но из сплава. Далеко не все из множества возможных сплавов используются в обычных крепежных изделиях. Три наиболее распространенных алюминиевых сплава, используемых в крепежных изделиях, — это 2024-T4, 6061-T6 и 7075-T6.

Прежде чем описывать свойства каждого сплава, мы обрисуем характеристики, общие для всех трех.

• Каждый алюминиевый сплав представляет собой смесь цветных металлов, включая чистый алюминий, железо, кремний, медь, магний, марганец и цинк. Изменение пропорции различных добавок металлов приводит к изменению прочности, коррозионной стойкости и электропроводности сплава.
• Все сплавы относительно легкие, имеют небольшую плотность и, естественно, более устойчивы к коррозии по сравнению со сталью (подробнее об этом ниже).
• Все сплавы подвергаются термообработке для придания дополнительной прочности и долговечности, определяемой обозначениями «-T4» или «-T6» в конце номера сплава.
• Все сплавы нетоксичны, немагнитны, искробезопасны, не имеют запаха, непроницаемы и пригодны для вторичной переработки.
• И наконец, все сплавы очень хорошо проводят тепло и электричество.

Теперь мы можем описать свойства трех наиболее распространенных варианта алюминиевых сплавов для крепежа:

• 2024-T4 — несмотря на относительно низкую коррозионную стойкость по сравнению с более дорогими марками алюминия, высокопрочный сплав 2024 неплохо поддается обработке, имеет высокое сопротивление и отличное отношение прочности к массе. Этот сплав часто анодируют или обрабатывают поверхность другим способом, чтобы повысить его коррозионную стойкость. Алюминиевый крепеж 2024-T4 используют в авиационном, транспортном, оборонном и медицинском оборудовании, где важны высокая коррозийная устойчивость и малый вес.
• 6061-T6 — сплав с более высоким содержанием магния и кремния. 6061-T6 обеспечивает повышенную устойчивость к коррозии и нагрузкам. Он устойчивее 2024-T4. Кроме того, 6061-T6 легче формовать и варить. Крепежи из данной марки алюминия часто встречаются там, где высокая прочность и коррозионная стойкость имеют повышенное значение, например, в морских транспортах и гидравлике.
• 7075-T6 — самая прочная из трех представленных здесь марок алюминия. 7075-T6 создан для самых сложных структурных проблем. Предел прочности на разрыв примерно на 45% выше, чем у 2024 сплава. Там, где будут возникать высокое напряжение и проявляться усталость металла алюминиевый крепеж из 7075-T6 незаменим. Крепеж из алюминия 7075-T6 применяют при создании всепроходимой техники, в авиастроении с высокими нагрузками, гидравлике.

Хотя для крепежа доступно лишь несколько наиболее распространенных типов алюминиевых материалов, выбор сплава по-прежнему является важным решением.

Алюминиевый или стальной крепеж?

При обсуждении алюминиевых крепежей часто упускают из виду, как они сочетаются с обычными стальными креплениями. Мы часто видим соединения, в которых алюминий мог быть хорошим выбором, однако сталь была выбрана просто потому, что она более широко известна. Секция «оцинкованный крепеж» в вашем местном хозяйственном магазине, вероятно, намного больше, чем алюминиевая секция, и мы думаем, что это отражает общее мнение, что алюминий предназначен только для специальных работ.

Давайте кратко рассмотрим различия здесь. По сравнению со сталью алюминий имеет:

• • Конкурентоспособная стоимость — обычные сплавы углеродистой стали обычно дешевле алюминиевых сплавов. Однако разница невелика и часто компенсируется меньшим весом и отсутствием защитной отделки.
  • Меньший вес — вы получите меньший общий вес, чем сталь в алюминиевых крепежных элементах, просто убедитесь, что значения прочности алюминиевого варианта соответствуют потребностям проекта при прямой замене стали.
  • Более высокая пластичность — алюминиевые крепежные детали могут выдерживать большее количество циклических и упругих нагрузок, и их легче формовать / обрабатывать.
  • Низкотемпературные характеристики — алюминий отлично сохраняет прочность при низких температурах, тогда как сталь становится хрупкой и может потерять прочность.
  • Срок службы — поскольку углерод в стальных материалах подвержен коррозии и разложению, алюминий обычно имеет более длительный срок службы и требует меньшего обслуживания, чем сталь.
  • Более высокая коррозионная стойкость — алюминий естественным образом образует на своей поверхности защитный оксидный слой, обеспечивающий коррозионную стойкость, тогда как сталь не имеет такой способности и должна получать специальное покрытие для защиты.

Алюминий подходит не для каждого проекта, но имеет множество уникальных особенностей, которые могут принести пользу во многих областях, где в противном случае сталь могла бы быть выбором по умолчанию.

И последнее замечание: алюминий более подвержен гальванической коррозии, а это означает, что его смешивание при контакте с другими разнородными металлами может привести к более быстрой коррозии и последующему выходу из строя. В соединениях обязательно используйте только алюминиевые метизы, изготовленные из сплава одной марки.