Механические свойства алюминия зависят от степени чистоты, вида и режимов его обработки, температуры и других факторов. С возрастанием степени чистоты прочность и твердость алюминия уменьшается, а пластичность возрастает. Модуль упругости при 20°С для металла чистотой 99,25 % составляет 69,65 ГПа, а для электролитически рафинированного алюминия чистотой 99,98 % 65,71 ГПа. С повышением температуры прочность алюминия снижается, а пластичность возрастает.
| Механические свойства |
Степень чистоты алюминия, % | |||||
| 98,0 | 99,0 | 99,5 | 99,996 | 99,0 | ||
| для литого в землю | для литого в кокиль и для отожженного |
для деформированого | ||||
| σв, МПа | 88,3 | 83,3 | 73,5 | 49,0 | 88.3 | 137.3 |
| δ, % | 12,5 | 20,0 | 29,0 | 45,0 | 30 | 19 |
| HB | 274,6 | 245,2 | 284,4 | 137,3 | 245,2 | 313,8 |
| Механические свойства | Температура, °С | |||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 625 | |
| σв, МПа | 74,4 | 65,3 | 55,0 | 37,3 | 28,4 | 21,3 | 12,2 | 8,3 |
| δ, % | 42,0 | 42,0 | 42,6 | 44,0 | 44,7 | 43,3 | 41,1 | 36,0 |
| φ, % | 94,2 | 94,8 | 95,1 | 96,5 | 98,1 | 99,0 | 99,4 | 99,7 |
При температуре вблизи точки плавления механические свойства загрязненного алюминия могут резко ухудшиться из-за ослабления границ зерен и межкристаллитного разрушения. Температура резкого разупрочнения у литого алюминия чистотой 99,988 % равна 654°С, а чистотой 99,998 % — 656°С.
Алюминий обладает высокой способностью к деформации; его пластичность возрастает с повышением чистоты. Алюминий чистотой 99,995 % можно подвергнуть очень большим вытяжкам, например с диаметра 80 до диаметра 0,1 мм.
При увеличении степени деформации прочность алюминия увеличивается, а удлинение уменьшается
| Механические свойства | Степень деформации, % | ||
| 0 | 33 | 83 | |
| σв, МПа | 53,9 | 89,2 | 119,6 |
| δ, % | 51,9 | 11,9 | 6,9 |
Легирование алюминия высокой степени чистоты повышает его прочность, но понижает его пластичность как при комнатной, так и при пониженных температурах . Например, добавление 0,5 % Fe к алюминию чистотой 99,99 % приводит к повышению σв с 88,3 до 219,7 МПа (нагартованный металл) и с 49,0 до 99,1 МПа (отожженный алюминий).
| Марка алюминия | Обозначение сплава и состояние материала |
Состояние испытываемых образцов | Толщина листа, мм | Механические свойства при растяжении | |
| Временное сопротивление σв, МПа (кгс/мм2) |
Относительное удлинение при l=11,3√F* δ, % |
||||
| Не менее | |||||
| Предел текучести σв отсутствует Для испытаний на удлинение используются длинные образцы, где l — участок образца в мм, на котором определяют удлинение,а F — начальная площадь поперечного сечения в рабочей части образца в мм2 |
|||||
| А7, А6, A5, А0, АД0, АД1. АД00, АД |
А7М, А6М, А5М, А0М, АД0М, АД1М, АД00М, АДМ |
Отожженные | От 0,3 до 0,5 Св. 0,5 » 0,9 » 0,9 » 10,5 |
60(6,0) 60(6,0) 60(6,0) |
20,0 25,0 30,0 |
| А7Н2, А6Н2, А5Н2, А0Н2, АДОН2, АД1Н2, АД00Н2, АДН2 |
Полунагар- тованные |
От 0,8 до 4,5 | 100 (10,0) | 6,0 | |
| А7Н, А6Н, А5Н, А0Н, АД0Н, АД1Н АД00H, АДН | Нагартован- ные |
От 0,3 до 0,8 Св. 0,8 » 3,5 » 3,5 » 10,5 |
145 (15,0) 145(15,0) 130(13,0) |
3,0 4,0 5,0 |
|
| А7, А6, А5, А0, АД0, АД1, АД00, АД | Без термической обработки |
От 5,0 до 10,5 | 70 (7,0) | 16,0 | |