Государственный стандарт на первичный алюминий.

Первая стандартизация марок алюминия

[5]По мере развития алюминиевой промышленности наряду с количественным ростом производства металла улучшалось его качество, так как возрастали требования к первичному алюминию. Первый стандарт СССР на первичный алюминий (ОСТ 2028) был введен в январе 1930 г. Этот стандарт регламентировал выпуск алюминия трех марок чистотой соответственно: 99,5; 99,0 и 98,0. В 1935 г. ОСТ 2028 был заменен на ОСТ/ВКС 8112, которым регламентировалось пять марок первичного металла с содержанием алюминия не менее 99,7 (АО); 99,5 (Al); 99,0 (А2); 98,0 (A3); 98,0 (А4). Марки А4 и A3 отличались тем, что в первой регламентировалась не сумма примесей железа и кремния, а содержание каждой в отдельности (кремния 1,0–1,5 %, железа не более 0,5 %). Содержание химических елементов дано в % по массе.

Новые марки для нового производства

Успехи советской алюминиевой промышленности и возросшие требования потребителей к качеству металла обусловили целесообразность введения новых стандартов: в 1937 г. ОСТ/НКТП-4035, 1948 г. ГОСТ 3549-47 и 1956 г. ГОСТ 3549-55. ГОСТ 3549-47 впервые регламентировал выпуск электролитически рафинированного алюминия двух марок с содержанием алюминия не менее 99,90 и 99,85 %. В ГОСТ 3549-55 впервые была включена наиболее высокая по чистоте марка первичного металла с содержанием алюминия не менее 99,8 %. Этим стандартом регламентировался выпуск четырех марок металла высокой чистоты с содержанием алюминия не менее 99,996; 99,99; 99,97 и 99,93 %, а железо, кремний и медь — по разности.

Современный стандарт на алюминий

Дальнейшее расширение областей применения алюминия и повышение требований к нему вследствие развития новой техники обусловили необходимость коренного пересмотра технических требований к первичному алюминию. В последующие годы государственный стандарт пересматривался дважды: с 1 января 1966 г. был введен ГОСТ 11069-64, а с 1 января 1975 г.— новый ГОСТ 11069-74.

Марки
и химический состав (%) первичного алюминия
(ГОСТ 11069–74)
Обозначение
марок		 Al,
не менее		 Примеси, не более
Fe Si Cu Zn Ti сумма
  1. *Для суммы титана, ванадия, хрома и марганца.
  2. ** Допускается массовая доля железа не менее 0,18 %.
  3. ***«Е» — в марках с гарантированными электрическими характеристиками.
Алюминий особой чистоты
А999 99,999 — — — — — 0,001
Алюминий высокой чистоты
А995 99,995 0,0015 0,0015 0,001 0,001 0,001 0,005
А99 99,99 0,003 0,003 0,003 0,003 0,002 0,010
А97 99,97 0,015 0,015 0,005 0,003 0,002 0,03
А95 99,95 0,025 0,020 0,010 0,005 0,002 0,05
Алюминий технической чистоты
А85 99,85 0,08 0,06 0,01 0,02 0,008 0,15
А8 99,8 0,12 0,10 0,01 0,04 0,01 0,20
А7 99,7 0,16 0,15 0,01 0,04 0,01 0,30
А7Е*** 99,7 0,20 0,08 0,01 0,04 0,01* 0,30
А6 99,6 0,25 0,18 0,01 0,05 0,02 0,40
А5Е 99,5 0,35** 0,10 0,02 0,04 0,015* 0,50
А5 99,5 0,30 0,25 0,02 0,06 0,02 0,50
А0 99,0 0,50 0,5 0,02 0,08 0,02 1,0

Новый стандарт дополнительно включает марки А999, А97, а также учитывает более высокие требования к химическому составу алюминия технической чистоты марок А7, А7Е, А5Е и А0.

В отечественный стандарт впервые введен новый порядок определения содержания основного компонента. Содержание алюминия определяется для металла высокой чистоты — по разности между 100% и суммой (в процентах) содержания примесей железа, кремния, меди, цинка и титана; для алюминия технической чистоты — по разности между 100 % и суммой (в процентах) содержания железа, кремния и других контролируемых примесей (например, меди, цинка, титана), содержание которых не превышает 0,01%. В ГОСТ 11069-74 оговорены также дополнительные требования, касающиеся содержания отдельных примесей и контроля алюминия некоторых классов и марок. Так, в алюминии технической чистоты всех марок содержание марганца должно быть не более 0,01 %, магния не более 0,015 %.

Требования к качеству деформируемых полуфабрикатов

Для производства деформируемых полуфабрикатов алюминий технической чистоты марок А85, А8, А7, А6, А5 и А0 выплавляется в чушках с отношением примеси железа к примеси кремния не менее 1,2 : 1,0, а в слитках — не менее 1,0 : 1,0. К обозначению марок такого металла добавляется буква П. При цветной маркировке добавляется наклонная полоса такого же цвета, что и вертикальные полосы. По требованию потребителя в рафинированном алюминии высокой и технической чистоты, предназначаемом для производства алюминиевых деформируемых сплавов системы Al—Mg, массовая доля натрия должна быть не более 0,0015 %. К обозначению марки такого металла добавляется буква Р.

В алюминии марки А5Е при массовой доле суммы примесей титана, ванадия, марганца и хрома не более 0,010 % допускается массовая доля кремния 0,15 %; при массовой доле суммы указанных примесей до 0,020 % массовая доля кремния должна быть не более 0,10 % при условии соответствия требованиям стандарта по электросопротивлению. Алюминий технической чистоты марок А7Е и А5Е должен обеспечивать для изготовленной из него и отожженной при (350±20)°С в течение 3 ч проволоки электросопротивление при 20°С не более 0,0277 Ом•мм2/м для марки А7Е и 0,0280 Ом•мм2/м для А5Е.

Контроль марки алюминия высокой чистоты

Алюминий особой чистоты марки А999 контролируют по величине остаточного электросопротивления при температуре жидкого гелия, которое не должно превышать 4•10-13 Ом•см. Допускается контроль чистоты алюминия марки А999 по величине затухания ультразвука, характеризуемого временем звучания τа, которое не должно превышать 500 мкс.

В алюминии высокой и технической чистоты содержание железа, кремния и меди должно контролироваться в каждой плавке или выливке и указываться в сертификатах. Содержание цинка, титана, марганца, магния, натрия, свинца и мышьяка в алюминии технической чистоты контролируется периодически, но не реже чем в каждой 100-й плавке и не менее чем один раз (один анализ) на 2000 т алюминия.

Алюминий технической чистоты всех марок получают электролитическим путем — электролизом криолито-глиноземных расплавов. Для получения алюминия высокой чистоты первичный технический алюминий очищают также электролитически в расплавленных солях с помощью так называемого «трехслойного способа». Для получения же алюминия особой чистоты, применяющегося в электронной и полупроводниковой технике, электролитически рафинированный алюминий высокой чистоты подвергают очистке от примесей зонной плавкой. Получение алюминия высокой чистоты возможно также дистилляцией через субгалогениды и электролизом алюминийорганических соединений.

Алюминий технической чистоты марок АД

Алюминий технической чистоты марок АД, применяемый для изготовления полуфабрикатов и изделий путем деформации, входит в ГОСТ 4784-74

Химический состав (%) технического алюминия
  1. * B: 0,02 %; Ti + V: 0,02 %
  2. **B: 0,05 %; Ti + V: 0,02 %
Марка Al,
не менее		 Примеси, не более
ГОСТ Между­народная Cu Mg Mn Fe Si Zn Ti Cr
Буква Цифра
АД000 — 1080А 99,80 0,03 0,02 0,02 0,15 0,15 0,06 0,02 —
АД00 1010 1070А 99,70 0,03 0,03 0,03 0,25 0,20 0,07 0,03 —
АД00Е 1010Е 1370 99,70 0,02 0,02 0,01 0,25 0,10 0,04 * 0,01
АД0 1011 1050 99,50 0,05 0,05 0,05 0,40 0,25 0,07 0,05 —
АД0Е 1011Е 1350 99,50 0,05 — 0,01 0,40 0,10 0,05 ** 0,01
АД1 1013 1230 99,30 0,05 0,05 0,025 0,30 0,30 0,10 0,15 —
АД 1015 1200 98,80 0,05 — 0,05 Fe + Si: 1,0 0,10 0,05 —
АД1пл — — 99,30 0,02 0,05 0,025 0,30 0,30 0,10 0,15 —