Сплав АД00

Технический алюминий АД00 — деформируемый алюминий с содержанием основного металла не менее 99,70%. Занимает промежуточное положение между сверхчистым алюминием А999–А5 и более доступными техническими марками АД0 (≥99,5%) и АД1 (≥99,3%). С ростом чистоты повышаются электропроводность, теплопроводность, коррозионная стойкость и пластичность, но снижается прочность. АД00 применяют там, где требуется сочетание высокой чистоты с хорошей деформируемостью, а прочностные требования невысоки.

Марка регламентируется ГОСТ 4784-2019 и соответствует европейскому обозначению EN AW-1070A (Al99,7) и международному ISO 1070A.

Химический состав АД00 по ГОСТ 4784-2019

Содержание алюминия и примесей по таблице 1 ГОСТ 4784-2019 (массовые доли, %):

Элемент	Обозначение	Содержание, %
Алюминий	Al	не менее 99,70
Железо	Fe	до 0,25
Кремний	Si	до 0,20
Цинк	Zn	до 0,07
Медь	Cu	до 0,03
Марганец	Mn	до 0,03
Магний	Mg	до 0,03
Титан	Ti	до 0,03
Прочие примеси	—	каждая до 0,02

По ГОСТ 4784-2019 отношение содержания железа к кремнию в марках технического алюминия должно быть не менее единицы. Титан, введённый как модификатор для измельчения зерна, в сумму примесей не засчитывается.

Физические свойства АД00

Характеристика	Значение
Плотность	2710 кг/м³
Температура плавления (интервал)	~646–657 °C
Удельное электрическое сопротивление при 20 °C	~0,028–0,030 Ом·мм²/м
Электропроводность (относительная)	~60% от меди
Теплопроводность	~220–230 Вт/(м·К)
Модуль упругости (Юнга)	~70 ГПа
ТКЛР при 20–200 °C	~24,5·10⁻⁶ K⁻¹

С увеличением чистоты алюминия теплопроводность и электропроводность возрастают, поскольку примеси (особенно марганец, магний, медь) снижают подвижность электронов. Длительный отжиг улучшает электропроводность, нагартовка — ухудшает. Это важно учитывать при выборе состояния поставки для электротехнических применений.

Механические свойства АД00 по видам полуфабрикатов

АД00 термически не упрочняется. Единственный метод повышения прочности — нагартовка (холодная деформация). Ниже приведены гарантируемые механические свойства по профильным ГОСТам на полуфабрикаты при температуре 20 °C.

Вид полуфабриката	Состояние	σB, МПа	δ5, %	σ0,2, МПа
Лист, лента (ГОСТ 21631-2019)	отожжённое (М)	≥60	20–30	—
Лист, лента (ГОСТ 21631-2019)	нагартованное (Н)	135–145	3–5	—
Плита	отожжённое	65–78	14–18	—
Труба прессованная (ГОСТ 18482-2018)	без термообработки	≥60	≥20	—
Труба бесшовная тянутая (ГОСТ 18475-82)	без термообработки	≥60	≥12	—
Труба с контролем внутреннего диаметра	различные	60–100	27–29	—
Пруток прессованный (ГОСТ 21488-97)	отожжённое	≥60	≥25	—
Поковка, штамповка	отожжённое	≥60	≥25	≥20

Разброс значений в таблице отражает требования конкретных ГОСТов: каждый устанавливает минимально гарантируемые показатели для своего вида продукции с учётом геометрии сечения, толщины и способа получения полуфабриката.

Технологические особенности

Упрочнение нагартовкой

АД00 не поддаётся термическому упрочнению — закалка и старение на этот материал не распространяются. Единственный способ повысить прочность — нагартовка (холодная пластическая деформация: прокатка, волочение). Нагартованное состояние обозначается суффиксом Н в маркировке (АД00Н); полунагартованное — Н2. При нагартовке σB возрастает до 135–145 МПа, но относительное удлинение падает до 3–5%. Для восстановления пластичности применяют отжиг при 300–350 °C.

Свариваемость

Технический алюминий АД00 хорошо сваривается всеми промышленными методами: аргонодуговой (TIG/MIG), контактной, газовой сваркой. Сварные соединения АД00 обладают высокой коррозионной стойкостью и не склонны к межкристаллитной коррозии или коррозионному растрескиванию. При дуговой сварке рекомендуется присадка из алюминия аналогичной или более высокой чистоты.

Обрабатываемость резанием

Технический алюминий высокой чистоты обрабатывается резанием хуже, чем сплавы с добавками: мягкий металл склонен к налипанию на режущий инструмент. Для фрезерования и точения рекомендуется инструмент с острой режущей кромкой, высокие скорости резания и смазочно-охлаждающие жидкости на водной или масляной основе.

Коррозионная стойкость

Высокая чистота металла обеспечивает стойкость к общей коррозии в атмосфере, в пресной воде и во многих органических средах — за счёт самовосстанавливающейся оксидной плёнки Al₂O₃ толщиной ~5 нм. АД00 стоек к межкристаллитной и расслаивающей коррозии. Коррозионная стойкость используется при плакировании — нанесении слоя АД00 (или АД0) на поверхность высокопрочных, но менее коррозионностойких сплавов типа Д16, В95.

Поведение при повышенных температурах

При температурах выше 150–200 °C прочность заметно снижается. АД00 не предназначен для длительной эксплуатации при высоких температурах — для таких условий используют жаропрочные алюминиевые сплавы.

Область применения АД00

Широкое применение АД00 обусловлено сочетанием высокой пластичности, хорошей электропроводности и коррозионной стойкости при невысоких требованиях к прочности.

Электротехника

Токопроводящие шины (ГОСТ 15176-89), проводники электрического тока, экранирующие оплётки. Высокая электропроводность (~60% от меди) в сочетании с малой плотностью (2710 кг/м³) позволяет при равном электрическом сопротивлении получить проводник почти вдвое легче медного по массе.

Теплообменное оборудование

Трубы с контролем внутреннего диаметра 15–42 мм для теплообменников — одно из специфических применений АД00, где регламентируются точные допуски на внутренний диаметр и требуется сочетание высокой теплопроводности, коррозионной стойкости и технологичности при развальцовке трубных решёток.

Пищевая и фармацевтическая промышленность

Фольга толщиной от 0,005 мм, тара и ёмкости для хранения пищевых продуктов. Высокая чистота алюминия исключает нежелательные реакции с содержимым. АД00 допускает прокатку до минимальных толщин благодаря высокой пластичности.

Химическая промышленность

Оборудование, работающее в средах органических кислот и других сред, где коррозионная стойкость чистого алюминия достаточна. Трубопроводы, резервуары, теплообменники.

Плакировка

Защитный плакирующий слой на листах из сплавов Д1А, Д16А, В95А. Разница электрохимических потенциалов между чистым алюминием и сплавом-основой обеспечивает протекторную защиту при нарушении плёнки.

Машиностроение и строительство

Листы, ленты, профили для декоративных и ненагруженных конструктивных элементов, панели, перегородки, облицовка. Прутки и профили для деталей, где прочность не является определяющим требованием.

Международные аналоги АД00

Система обозначений	Аналог
Россия / СНГ (ГОСТ 4784-2019)	АД00, 1010, А199.7
Европа (EN 573-3)	EN AW-1070A (Al99,7)
Международный (ISO 209)	1070A
США (Aluminum Association)	AA 1070, AA 1170, AA 1175
Япония (JIS)	1070

Нормативные документы

Химический состав и марка регламентируются ГОСТ 4784-2019 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки» (действует с 01.09.2019, заменил ГОСТ 4784-97). Требования к основным видам полуфабрикатов устанавливают следующие стандарты:

• ГОСТ 21631-2019 — листы из алюминия и алюминиевых сплавов;
• ГОСТ 18482-2018 — трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов;
• ГОСТ 18475-82 — трубы холоднодеформированные из алюминия и алюминиевых сплавов;
• ГОСТ 21488-97 — прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов;
• ГОСТ 8617-2018 — профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов;
• ГОСТ 15176-89 — шины прессованные электротехнического назначения.

Формы поставки АД00

Технический алюминий АД00 поставляется в следующих видах алюминиевого проката:

• листы и ленты — в отожжённом (М) и нагартованном (Н, Н2) состоянии;
• плиты;
• прутки прессованные — круглые, квадратные, шестигранные;
• трубы прессованные и холоднодеформированные (в том числе с контролем внутреннего диаметра);
• профили прессованные;
• шины электротехнические;
• поковки и штамповки;
• проволока;
• фольга.

Состояние материала при поставке влияет на механические свойства: отожжённые полуфабрикаты (суффикс М) обеспечивают максимальную пластичность, нагартованные (Н) — повышенную прочность. Смежная марка технический алюминий АД000 отличается более высоким содержанием основного металла (≥99,80%) и применяется в случаях, требующих ещё более высокой электропроводности или чистоты.