Сплав А5Е

Алюминий А5Е — марка первичного алюминия технической чистоты с гарантированными электрическими характеристиками. Буква «Е» в обозначении указывает на электротехническое назначение: материал предназначен для изготовления токопроводящих изделий — катанки, проволоки, шин, кабельных заготовок. Марка регламентирована ГОСТ 11069-2019 «Алюминий первичный. Марки» (ранее — ГОСТ 11069-2001).

В международной классификации Американской алюминиевой ассоциации (AA) марке А5Е соответствуют сплавы 1350 и 1350А.

Химический состав алюминия А5Е

Химический состав марки А5Е установлен ГОСТ 11069-2019 и ГОСТ 19437-81. Главное отличие от обычного алюминия А5 — жёсткий контроль примесей, ухудшающих электропроводность, прежде всего переходных металлов (титан, ванадий, хром, марганец).

Допуски по содержанию кремния

ГОСТ 11069-2019 устанавливает два варианта допуска по кремнию в зависимости от суммы переходных металлов:

Такая взаимосвязь объясняется тем, что переходные металлы (V, Ti, Cr, Mn), растворённые в алюминиевой матрице, значительно сильнее повышают удельное электросопротивление, чем кремний. Если суммарное содержание переходных металлов достаточно низкое, допускается несколько большее содержание кремния без нарушения электрических характеристик.

Контроль качества химического состава

Массовые доли железа, кремния и меди контролируются в каждой плавке (или выливке) и указываются в документе о качестве. Для марки А5Е дополнительно в каждой плавке определяется сумма массовых долей титана, ванадия, хрома и марганца — это требование обусловлено влиянием этих элементов на электросопротивление конечных проводников.

Физические свойства алюминия А5Е

Норма электросопротивления 0,0280 Ом·мм²/м установлена ГОСТ 11069-2019 для проволоки, изготовленной из алюминия А5Е и отожжённой при (350 ± 20) °C в течение 3 часов. Измерение производится по ГОСТ 7229 у потребителя. Для сравнения: аналогичная норма для более чистой марки А7Е составляет 0,0277 Ом·мм²/м.

Влияние примесей на электропроводность

Электропроводность алюминия А5Е определяется не только общей чистотой, но и природой конкретных примесей. Переходные металлы — титан, ванадий, хром, марганец — в малых концентрациях способны растворяться в алюминиевой решётке и создавать центры рассеяния для электронов проводимости. Именно поэтому ГОСТ нормирует их суммарное содержание значительно строже, чем для марки А5 общего назначения.

Железо в диапазоне 0,18–0,35 % практически не растворяется в твёрдом алюминии при комнатной температуре и выделяется в виде интерметаллидных фаз (Al₃Fe, Al₆Fe и др.), слабо влияющих на удельное сопротивление. Кремний также оказывает умеренное влияние на электрическое сопротивление по сравнению с переходными металлами — отсюда возможность повышения его содержания до 0,15 % при условии жёсткого ограничения группы V+Ti+Cr+Mn.

Формы поставки алюминия А5Е

Первичный алюминий марки А5Е поставляется в виде:

• чушек для дальнейшего переплава или литья заготовок;
• слитков (вайербарсов, Т-образных и цилиндрических) для последующей обработки давлением;
• катанки по ГОСТ 13843-2019 (марки АКЛП-М, АКЛП-ПТ, АКЛП-Т) — основной полуфабрикат для кабельной промышленности;
• проволоки электротехнического назначения;
• шин прессованных электротехнического назначения по ГОСТ 15176-89.

Полуфабрикаты из алюминия А5Е (катанка, проволока, шина) получают обработкой давлением — прокаткой и прессованием. Для придания пластичности, необходимой для дальнейшего волочения и намотки, применяется отжиг.

Область применения алюминия А5Е

Основное назначение алюминия А5Е — производство проводников электрического тока. Марка используется для изготовления:

• токопроводящих жил кабелей и проводов (силовых, установочных, обмоточных);
• заготовок кабельной продукции (катанка → проволока → скрутка);
• электротехнических шин для распределительных устройств и шинопроводов;
• обмоточной проволоки для трансформаторов и электродвигателей.

Пластичность и коррозионная стойкость алюминиевой проволоки из марки А5Е также позволяют применять её для упаковки и крепежа.

Маркировка по ГОСТ 11069-2019

Полуфабрикаты из алюминия А5Е маркируются несмываемой зелёной краской: две вертикальные полосы и одна горизонтальная полоса того же цвета, пересекающая вертикальные. По согласованию с потребителем допускается маркировка иным способом при условии, что она является нестираемой и не служит источником загрязнения металла.

Нормативные документы

Основные стандарты, регламентирующие марку А5Е, сортамент и методы испытаний: