Алюминий АД1

Алюминий АД1 — технический деформируемый алюминий с содержанием основного металла не менее 99,3 %. Марка регламентирована ГОСТ 4784-2019 (взамен ГОСТ 4784-97). Обозначение «АД» расшифровывается как «алюминий деформируемый», цифра «1» указывает на степень чистоты в ряду технического алюминия (АД00 → АД0 → АД1 → АД). АД1 занимает промежуточное положение: он чище марки АД (≥ 99,0 % Al), но уступает АД0 (≥ 99,5 % Al).

Материал не упрочняется термической обработкой. Повышение прочности достигается только деформационным упрочнением (нагартовкой). Сочетание высокой пластичности, коррозионной стойкости и хорошей свариваемости делает АД1 востребованным для широкого спектра полуфабрикатов в промышленности.

Зарубежные аналоги алюминия АД1

Ближайшие аналоги по химическому составу приведены в справочном приложении Б ГОСТ 4784-2019:

Стандарт	Обозначение аналога
EN (Евросоюз)	EN AW-1235, EN AW-Al 99,35
Aluminum Association (США)	AA 1135, AA 1145, AA 1230, AA 1235, AA 1345
ISO	Al 99,3

Перечисленные аналоги являются ближайшими, но не полными эквивалентами: допуски по отдельным примесям могут различаться. При замене необходимо сверять конкретные требования стандартов.

Химический состав алюминия АД1

Химический состав марки АД1 по ГОСТ 4784-2019 (массовая доля, %):

Al, не менее	Fe	Si	Cu	Mn	Mg	Zn	Ti	Прочие, каждая
99,30	до 0,30	до 0,30	до 0,05	до 0,025	до 0,05	до 0,10	до 0,15	до 0,05

Согласно требованиям ГОСТ, отношение содержания железа к кремнию в марках технического алюминия должно быть не менее единицы (Fe/Si ≥ 1). Это ограничение введено для предотвращения образования грубых кремниевых включений, ухудшающих пластичность и коррозионную стойкость.

Фактическое содержание алюминия определяется как разность между 100 % и суммой всех примесей, присутствующих в количестве 0,010 % или более каждая.

Физические свойства АД1

Параметр	Значение
Плотность при 20 °C	2710 кг/м³
Модуль упругости (E) при 20 °C	0,71 × 10⁵ МПа
Коэффициент теплопроводности при 100 °C	226 Вт/(м·°C)
Коэффициент линейного расширения (20–100 °C)	24,0 × 10⁻⁶ 1/°C
Удельное электросопротивление при 20 °C	29,2 × 10⁻⁹ Ом·м
Температура плавления	650–660 °C

Высокая теплопроводность АД1 (одна из наибольших среди алюминиевых сплавов) обусловлена минимальным содержанием легирующих примесей. Это свойство определяет применение марки в теплообменном оборудовании. Алюминий АД1 также отличается высокой отражательной способностью в видимом и инфракрасном диапазонах, что позволяет использовать его в тепловых экранах и отражателях.

Механические свойства алюминия АД1 при 20 °C

Механические характеристики АД1 зависят от вида полуфабриката и состояния материала. В отожжённом состоянии (М) материал обладает максимальной пластичностью; нагартовка (Н) существенно повышает прочность за счёт снижения пластичности.

Трубы из АД1

Вид полуфабриката	ГОСТ	σв, МПа	δ5, %, не менее
Трубы прессованные	ГОСТ 18482-79	не менее 60	20
Трубы холоднодеформированные отожжённые	ГОСТ 18475-82	60–110	20
Трубы холоднодеформированные нагартованные	ГОСТ 18475-82	100–110	4–5

Прутки, ленты и профили из АД1

Вид полуфабриката	ГОСТ	σв, МПа	δ5, %, не менее
Пруток прессованный	ГОСТ 21488-97	не менее 60	25
Лента нагартованная	ГОСТ 13726-97	130–145	3–5
Лента отожжённая	ГОСТ 13726-97	не менее 60	20–30
Профили прессованные	ГОСТ 8617-81	не менее 59	20

Обозначения: σ_в — предел кратковременной прочности (временное сопротивление разрыву); δ₅ — относительное удлинение при разрыве. Значения приведены как минимально гарантируемые по соответствующим ГОСТам.

Состояния поставки алюминия АД1

Полуфабрикаты из АД1 поставляются в нескольких состояниях, определяющих баланс между прочностью и пластичностью:

Обозначение	Состояние	Характеристика
Без обозначения	Без термической обработки	Изделие после прессования или прокатки без дополнительной обработки
М	Отожжённое (мягкое)	Максимальная пластичность, минимальная прочность
Н	Нагартованное	Максимальная прочность за счёт деформационного упрочнения
Н2	Полунагартованное	Промежуточные характеристики (½ нагартовки)
Н3	Нагартованное на ⅓	Промежуточные характеристики (⅓ нагартовки)

Выбор состояния определяется требованиями к изделию: для глубокой вытяжки и штамповки используют отожжённый материал АД1М, для элементов, работающих под нагрузкой без значительных деформаций — нагартованный АД1Н.

Применение алюминия АД1

Плакировка алюминиевых сплавов

Высокая коррозионная стойкость АД1 позволяет использовать его в качестве плакировочного слоя для высокопрочных алюминиевых сплавов — дюралюминия (Д16, Д1) и других, которые превосходят АД1 по прочности, но значительно уступают ему по коррозионной стойкости. Тонкий слой технического алюминия на поверхности защищает основной материал от коррозионного воздействия без существенного увеличения массы конструкции.

Ёмкости и резервуары

Хорошая свариваемость АД1 всеми основными способами (аргонодуговая TIG, полуавтоматическая MIG, контактная) позволяет изготавливать из него сварные ёмкости, баки и резервуары. Благодаря стойкости к нейтральным и слабощелочным средам материал востребован в пищевой и химической промышленности. В кислых и сильнощелочных средах стойкость АД1 снижается.

Теплообменное и электротехническое оборудование

Высокая теплопроводность (226 Вт/(м·°C) при 100 °C) и относительно низкое электросопротивление обуславливают применение АД1 в теплообменниках, радиаторах, отражателях. В электротехнике материал используется для ненагруженных токоведущих элементов.

Крепёжные и уплотнительные элементы

Пластичность АД1 позволяет применять его для изготовления заклёпок, уплотнительных шайб, прокладок — деталей, которые должны деформироваться при затяжке, обеспечивая герметичность разъёмных соединений.

Криогенное оборудование

АД1 сохраняет хорошую пластичность при отрицательных температурах вплоть до криогенного диапазона (−196 °C), что допускает его использование в криогенных установках.

Формы поставки алюминия АД1

Полуфабрикаты из АД1 поставляются в соответствии с действующими ГОСТами:

Вид полуфабриката	Нормативный документ
Листы	ГОСТ 21631-76
Ленты	ГОСТ 13726-97
Плиты	ГОСТ 17232-99
Прутки прессованные	ГОСТ 21488-97
Профили прессованные	ГОСТ 8617-81
Трубы прессованные	ГОСТ 18482-79
Трубы холоднодеформированные	ГОСТ 18475-82
Проволока	ГОСТ 14838-78
Фольга техническая	ГОСТ 618-73
Слитки цилиндрические	ГОСТ 19437-81

Свариваемость и обрабатываемость АД1

АД1 хорошо сваривается всеми основными способами: аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG), полуавтоматической сваркой в среде аргона (MIG), контактной (точечной, шовной) сваркой. Сварные соединения сохраняют высокую коррозионную стойкость, близкую к основному металлу.

Обрабатываемость резанием у АД1 низкая, что характерно для мягких пластичных алюминиевых материалов. Металл налипает на инструмент, образует длинную вязкую стружку. Для получения удовлетворительного качества поверхности при механической обработке рекомендуется использовать нагартованный материал (АД1Н) и режущий инструмент с острыми кромками и положительными передними углами.

Коррозионная стойкость алюминия АД1

Высокая чистота алюминия АД1 обеспечивает ему хорошую стойкость к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. На воздухе поверхность покрывается плотной оксидной плёнкой Al₂O₃, которая защищает металл от дальнейшего окисления. Материал устойчив в нейтральных и слабощелочных средах, пресной и морской воде. В кислых средах (за исключением концентрированной азотной кислоты) и сильных щелочах коррозионная стойкость снижается.

Для дополнительной защиты поверхности применяют анодирование — электрохимическое формирование утолщённого оксидного слоя.