Сплав 1310Ш

Укажите в запросе нужную форму материала

Сплав 1310Ш — российское обозначение алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si, выпускаемого под маркой АД31. Буква «Ш» обозначает форму поставки: шихтовая чушка, предназначенная для дальнейшего передела — плавки и прессования. Сплав относится к группе деформируемых авиалей: термически упрочняемый, с высокой коррозионной стойкостью и отличной прессуемостью. Основные направления применения — прессованные профили для строительных и декоративных конструкций, радиаторы охлаждения полупроводниковых приборов, трубы и прутки.

Система Al–Mg–Si: место сплава 1310Ш в классификации деформируемых алюминиевых сплавов

Сплав АД31/1310 принадлежит к тройной системе алюминий–магний–кремний (Al–Mg–Si) и входит в группу термически упрочняемых деформируемых авиалей. В российской нумерации ГОСТ 4784 четырёхзначный индекс 1310 является внутренним обозначением и не совпадает с международной классификацией Алюминиевой ассоциации (AA). Ближайшие зарубежные аналоги: AA 6063 (США), DIN 3.3206 / AlMgSi0,5 (Германия), A-GS (Франция), обозначение по ISO 209 — AlMg0,7Si.

Упрочнение в системе Al–Mg–Si достигается выделением дисперсных частиц фазы Mg₂Si при искусственном старении после закалки. Это обеспечивает умеренный рост прочности с сохранением высокой пластичности, коррозионной стойкости и способности к анодированию — совокупности свойств, недостижимой в более прочных системах Al–Cu или Al–Zn.

Химический состав сплава 1310Ш по ГОСТ 4784

Нормативный документ на марочный состав деформируемых алюминиевых сплавов — ГОСТ 4784-2019 (действует с 01.09.2019, заменил ГОСТ 4784-97). Основа сплава — алюминий, содержание которого определяется расчётно как разность до 100%.

Элемент	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	Прочие (каждая / сумма)
Массовая доля, %	0,20–0,60	до 0,50	до 0,10	до 0,10	0,45–0,90	до 0,10	до 0,20	до 0,15	0,05 / 0,15

Для профилей по ГОСТ 22233-2001 (светопрозрачные ограждающие конструкции) установлены дополнительные ограничения: Fe ≤ 0,35%, Zn ≤ 0,10%, Ti ≤ 0,10%.

Роль легирующих элементов и примесей:

• Кремний и магний — совместно формируют упрочняющую фазу Mg₂Si. Соотношение Si/Mg определяет степень упрочнения при старении.
• Железо — снижает склонность к адгезионному растрескиванию при горячем прессовании. При содержании выше 0,35% заметно ухудшает пластичность и однородность анодного покрытия; именно поэтому ГОСТ 22233-2001 ограничивает Fe до 0,35% для декоративных профилей.
• Марганец — улучшает коррозионную стойкость, предотвращает потерю прочности при вылёживании.
• Медь — в количестве до 0,10% практически не влияет на свойства сплава, однако при превышении предела ускоряет питтинговую коррозию.

Физические и теплофизические свойства АД31 / 1310Ш

Свойство	Значение	Условия
Плотность	2 710 кг/м³	20 °C
Модуль упругости (E)	71 000 МПа	20 °C
Интервал кристаллизации (солидус – ликвидус)	616 – 655 °C	—
Теплопроводность	188 Вт/(м·°C)	100 °C
Удельная теплоёмкость	921 Дж/(кг·°C)	100 °C
Коэффициент линейного термического расширения	23,4 × 10⁻⁶ °C⁻¹	100 °C
Удельное электрическое сопротивление	34,4 × 10⁻⁹ Ом·м	20 °C

Высокая теплопроводность (188 Вт/(м·°C)) — одна из ключевых эксплуатационных характеристик, определяющих применение профилей АД31 в радиаторах охлаждения силовой электроники. Удельное сопротивление 34,4 нОм·м позволяет использовать прессованные шины из АД31 в электрораспределительных устройствах.

Механические свойства: влияние вида полуфабриката и термообработки

Сплав 1310/АД31 — термически упрочняемый. Прочностные характеристики полуфабрикатов нормируются в стандартах на конкретный вид продукции и существенно зависят от состояния поставки.

Стандартные состояния поставки полуфабрикатов из АД31

Полуфабрикаты из сплава АД31 изготавливаются и поставляются в следующих состояниях:

• без термообработки (М — мягкий/отожжённый): максимальная пластичность, минимальная прочность; характерно для проката с деформационным упрочнением;
• Т1 — закалка с последующим искусственным старением: оптимальное сочетание прочности и коррозионной стойкости; наиболее распространённое рабочее состояние для несущих и декоративных профилей;
• Т5 — неполная закалка (охлаждение непосредственно после горячего прессования) с искусственным старением: применяется когда отдельная операция закалки нецелесообразна технологически; прочность несколько ниже, чем при полном упрочнении Т1.

Нормируемые механические свойства при температуре 20 °C

Вид полуфабриката и ГОСТ	Состояние	σв, МПа	σ₀,₂, МПа	δ, %
Профили прессованные, ГОСТ 8617-81 (сечение до 100 мм)	Закалка + искусственное старение (Т1)	≥ 196	≥ 147	≥ 10
Профили прессованные, ГОСТ 8617-81	Без термообработки	≥ 127	≥ 69	≥ 13
Трубы прессованные, ГОСТ 18482-79	Закалка + искусственное старение	≥ 180	≥ 120	≥ 10
Трубы прессованные, ГОСТ 18482-79	Без термообработки	≥ 130	≥ 60	≥ 12
Прутки прессованные, ГОСТ 21488-97	Закалка + старение	135–195	70–145	8–13
Прутки прессованные, ГОСТ 21488-97	Без термообработки	≥ 90	≥ 60	≥ 15

Твёрдость в упрочнённом состоянии (Т1): HB = 80. Механические свойства изотропны — значения в продольном и поперечном направлении практически совпадают.

Термообработка: режимы закалки и старения

Для достижения максимальной прочности применяется следующий режим термообработки:

• Закалка: нагрев до 520–530 °C, закалка в воде;
• Искусственное старение: 160–170 °C, выдержка 10–12 ч.

Для деталей, работающих в условиях переменных нагрузок, предпочтительно снизить температуру старения до 150–160 °C — это улучшает усталостные характеристики. Критически важный технологический момент: старение следует начинать не позднее чем через 1 ч после закалки. При задержке наблюдается снижение σв и σ₀,₂ на 30–50 МПа из-за начала естественного старения с образованием более грубой структуры выделений.

Технологические свойства сплава 1310Ш (АД31)

Прессование

Сплав АД31/1310 — один из наиболее технологичных в прессовании среди деформируемых алюминиевых сплавов. Малое содержание железа и меди снижает адгезию к инструменту, что позволяет прессовать тонкостенные профили сложного сечения — с внутренними полостями, узкими рёбрами, переменной толщиной стенки. Полые профили прессуются двумя методами: из полого слитка через дорновую матрицу и из сплошной заготовки через комбинированную (пор-тхоль) матрицу; второй метод обеспечивает более высокую производительность при стабильном качестве сварных швов внутри профиля.

Сварка и обработка резанием

Сплав хорошо сваривается аргонодуговыми методами (TIG, MIG). Коррозионная стойкость сварного шва и зоны термического влияния не уступает основному металлу — после искусственного и естественного старения сварной шов не подвержен коррозионному растрескиванию и межкристаллитной коррозии. Обработка резанием: в отожжённом состоянии — неудовлетворительная (налипание на инструмент), в состоянии Т1 — удовлетворительная. Рекомендуется применять остро заточенный инструмент и смазочно-охлаждающие жидкости.

Анодирование

Сплав 1310/АД31 — стандартный материал для декоративного и защитного анодирования. При содержании железа до 0,35% и меди до 0,10% анодное покрытие получается однородным, с хорошей прозрачностью для красителей. Плёнка твёрдого анодирования толщиной 25–50 мкм дополнительно защищает поверхность от механического износа. Возможна окраска анодной плёнки в любые цвета, включая чёрный, бронзовый и все цвета RAL. Это свойство определяет широкое использование сплава в архитектурных и дизайнерских изделиях.

Применение сплава 1310Ш (АД31)

Нормативно подтверждённые области применения сплава:

• прессованные профили для светопрозрачных ограждающих конструкций по ГОСТ 22233-2001 — оконные и дверные системы, витражи, фасадные системы;
• радиаторы охлаждения полупроводниковых приборов и силовой электроники (прессованные профили с развитым оребрением);
• детали невысокой прочности с высокими требованиями к коррозионной стойкости, рабочий диапазон от −70 до +50 °C;
• алюминиевые электрические шины для распределительных устройств;
• прутки, трубы, поковки и штамповки в строительстве, лёгкой и мебельной промышленности;
• декоративные анодированные изделия — отделка фасадов, интерьеров, эскалаторные поручни.

Подробнее о характеристиках готового деформированного проката из этого сплава — на странице сплав АД31.

Формы поставки: чушка 1310Ш и прокат из АД31

Обозначение 1310Ш соответствует шихтовой чушке сплава АД31, предназначенной для последующей плавки и прессования. Цилиндрические слитки из АД31 для прессового производства изготавливаются по ГОСТ 23855-79. Готовый прокат из алюминиевых сплавов на основе 1310/АД31 выпускается в следующих видах:

• профили прессованные — ГОСТ 8617-81, ГОСТ 22233-2001 и профильные ГОСТы по типу сечения;
• трубы прессованные — ГОСТ 18482-79; трубы холоднодеформированные — ГОСТ 18475-82;
• прутки прессованные — ГОСТ 21488-97;
• поковки и штамповки;
• проволока.

Для запроса укажите нужный вид полуфабриката, марку (1310Ш или АД31), состояние поставки (М, Т1, Т5) и размеры. Цены — по договорённости.