Что такое алюминиевый сплав 3003? Основные характеристики
Классификация материала
- Серия: Алюминиево-марганцевый сплав (серия 3000).
- Термообработка: Не подлежит термической обработке; упрочняется исключительно путем холодной деформации (например, прокатка, волочение).
- Другое название: Нержавеющий алюминий (благодаря отличной стойкости к атмосферной коррозии и влаге).
Основные преимущества
- Прочность: Примерно на 20% выше, чем у чистого алюминия серии 1100 (предел прочности варьируется от 110 до 160 МПа в зависимости от состояния).
- Коррозионная стойкость: Отличная стойкость к атмосферной и морской коррозии; идеально подходит для влажных или химических сред.
-
Обрабатываемость:
- Превосходная формуемость для глубокой вытяжки, ротационной вытяжки и гибки.
- Хорошая свариваемость (TIG, MIG, контактная сварка и пайка).
- Совместимость с анодированием, цветным напылением и другими видами обработки поверхности.
- Легкий вес: Плотность: 2,73 г/см³ (~1/3 веса углеродистой стали).
Эквивалентные маркировки для алюминия 3003
| Система стандартов | Эквивалентная марка | Общие состояния | Область сертификации |
|---|---|---|---|
| Международная | UNS A93003 | H14/O/H22 | ISO 209, ISO 6361 |
| США | ASTM B209 (AA3003) | H14/O/H18 | AMS 4006/4008 (Аэрокосмическая) |
| Европа | EN AW-3003 | EN 515: H24/H14 | EN 573-3 (Состав), EN 485-2 (Свойства) |
| Германия | DIN 3.0517 / AlMnCu | DIN EN 515: F25 | DIN 1725-1 (Обработка) |
| Япония | JIS A3003 | JIS H4000: H24 | JIS H 4100 (Прокат) |
| Китай | GB/T 3190 3003 | GB/T 16475: H14 | GB/T 3880 (Лист/Плита) |
| Франция | NF A-U3003 | NF A50-651: H14 | NF EN 573-3 |
| Великобритания | BS 1470 3003 | BS EN 515: H14 | BS EN 573 |
| Россия | GOST АМц | ГОСТ 21631: М | ГОСТ 4784 (Аэрокосмическая) |
Алюминиевый лист или рулон 3003: что выбрать?
Химические и механические свойства листов и рулонов 3003 идентичны. Выбор полностью зависит от вашего производственного процесса:
- Алюминиевые листы и плиты 3003: Поставляются плоскими. Идеально подходят для мелкосерийного производства, архитектурных панелей и применения, требующего экстремальной толщины (>6 мм).
- Алюминиевые рулоны и ленты 3003: Поставляются в непрерывных рулонах. Отлично подходят для крупносерийных автоматизированных линий, таких как штамповка, профилирование или производство ребер для систем ОВКВ (HVAC).
Химический состав 3003 (%)
| Элемент | Al | Mn | Cu | Si | Fe | Zn | Другие (Каждый) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Содержание | Остаток | 1.0–1.5 | 0.05–0.20 | ≤0.60 | ≤0.70 | ≤0.10 | ≤0.05 |
Физические и механические свойства 3003
| Свойство | Значение | Единица | Стандарт испытаний | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 0,098 | фунт/дюйм³ | ASTM B311 | Легкий вес |
| 2,73 | г/см³ | |||
| Температура плавления | 1 190–1 210 | °F | ASTM E794 | Эквивалентно 643–654°C |
| Модуль упругости | 10 000 | кфунт/кв. дюйм | ASTM E111 | Эквивалентно 69 ГПа |
| Модуль сдвига | 3 630 | кфунт/кв. дюйм | ASTM E143 | Эквивалентно 25 ГПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,33 | – | ASTM E132 | Типично для металлов |
| Твердость по Бринеллю | 40 | HB | ASTM E10 | Нагрузка 500 кгс, шарик 10 мм |
| Предел прочности на разрыв | 22 000 | фунт/кв. дюйм | ASTM E8 | *Состояние H14 (Эквивалентно 150 МПа)* |
| Предел текучести | 18 000 | фунт/кв. дюйм | ASTM E8 | *Состояние H14 (Эквивалентно ~125 МПа)* |
| Предел выносливости (усталость) | 9 000 | фунт/кв. дюйм | ASTM E466 | 10⁷ циклов (62 МПа) |
| Предел прочности на срез | 14 000 | фунт/кв. дюйм | ASTM B831 | Эквивалентно 96 МПа |
| Теплопроводность | 180 | Вт/(м·К) | ASTM E1461 | Измерено при 25°C |
| КТР (Коэф. теплового расширения) | 23,2 × 10⁻⁶ | /°C | ASTM E228 | Диапазон 20–100°C |
| Удельная теплоемкость | 900 | Дж/(кг·К) | ASTM E1269 | Измерено при 25°C |
| Электропроводность | 44 | % IACS | ASTM B193 | В отожженном состоянии |
Сравнение характеристик состояний алюминия
| Состояние | Характеристики процесса | Сценарии применения | Ключевые преимущества |
|---|---|---|---|
| O (Отожженный) | Полностью размягченный, без холодной деформации | Детали глубокой вытяжки, пищевые контейнеры, сложные изогнутые компоненты | Оптимальная пластичность (Удлинение: 25-28%) |
| H14 (Полутвердый) | Холодная деформация + частичный отжиг | Навесные фасады зданий, корпуса батарей, кухонная утварь | Сбалансированная прочность и формуемость |
| H18 (Полностью твердый) | Полная холодная деформация | Конструкционные детали высокой твердости, сотовые панели | Максимальная прочность (Предел прочности ≥220 МПа) |
| H22 (Четверть твердый) | Холодная деформация + низкотемпературный отжиг | Противоскользящие рифленые листы, промышленные платформы | Отличная усталостная прочность |
| H154 (На заказ) | Специальный процесс холодной деформации | Индивидуальные требования | Адаптированные прочностные характеристики |
Характеристики состояний и механические свойства
| Свойство | 3003-O | 3003-H14 | 3003-H18 |
|---|---|---|---|
| Плотность | 2,73 г/см³ | 2,73 г/см³ | 2,73 г/см³ |
| Предел прочности на разрыв | 95–130 МПа | 130–160 МПа | ≥220 МПа |
| Предел текучести | ~35 МПа | 115–145 МПа | ~200 МПа |
| Относительное удлинение | До 28% | ~8% | ~4% |
| Предел прочности на срез | 75 МПа | 96 МПа | 110 МПа |
| Модуль упругости | 70 ГПа | 70 ГПа | 70 ГПа |
| Твердость по Бринеллю | 28 HB | 40-42 HB | 55 HB |
| Температура плавления | 643–654°C | 643–654°C | 643–654°C |
Примечание: Состояния H упрочняются наклепом (холодной деформацией); порядок прочности: O < H22 < H14 < H18.
Типичные области применения по отраслям
Электромобили (EV)
- Продукция: Корпуса батарей, охлаждающие пластины (композитный рулон 3003+4343).
- Рекомендуемое состояние: H14
- Ключевые преимущества: Легкий вес, отличная стойкость к коррозии электролита, хорошая глубокая вытяжка.
Архитектура и строительство
- Продукция: Навесные фасады, кровельные листы, противоскользящие ступени лестниц.
- Рекомендуемое состояние: H22, H24, H14
- Ключевые преимущества: Превосходная атмосферостойкость, привлекательная эстетика, идеально подходит для нанесения PVDF-покрытия.
Пищевое / Химическое оборудование
- Продукция: Резервуары для хранения, трубопроводы, футеровка реакторов.
- Рекомендуемое состояние: O (Отожженный)
- Ключевые преимущества: Нетоксичен, легко моется, устойчив к химическому разрушению.
Бытовая техника
- Продукция: Посуда с антипригарным покрытием, панели холодильников, ребра радиаторов ОВКВ.
- Рекомендуемое состояние: H14
- Ключевые преимущества: Отличная теплопроводность, хорошая формуемость.
Транспорт и упаковка
- Продукция: Боковые панели прицепов, панели контейнеров, обшивка цистерн.
- Рекомендуемое состояние: H14, H18
- Ключевые преимущества: Высокая прочность, хорошая атмосферостойкость, малый вес.
Энергетическое оборудование
- Продукция: Корпуса трансформаторов, радиаторы охлаждения (теплоотводы).
- Рекомендуемое состояние: H18
- Ключевые преимущества: Эффективное экранирование от ЭМИ, эффективное рассеивание тепла.
Спецификации и наличие листов и плит 3003
Стандартные производственные спецификации
- Толщина: 0,2 мм ~ 250 мм (Лист и рулон: ≤6 мм; Плита: >6 мм)
- Ширина: 150 мм ~ 2 650 мм (возможна резка по индивидуальному заказу)
- Стандартные размеры листов: 1 000 × 2 000 мм, 1 220 × 2 440 мм (4×8 футов), 1 500 × 3 000 мм (5×10 футов)
- Стандарты: ASTM B209, AMS 4008, EN AW-3003, DIN 3.0517
Алюминиевые листы и плиты 3003 в наличии
| Толщина (дюймы) | Размер (дюймы) | Состояние | Поверхность | Описание | Действие |
|---|---|---|---|---|---|
| Стандартные листы | |||||
| 0.025 | 48×96 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.032 | 48×96 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.032 | 48×96 | H154 | Прокатная | Лист H154 | |
| 0.040 | 48×96 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.040 | 48×96 | O | Прокатная | Отожженный лист O | |
| 0.050 | 48×96 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.050 | 48×96 | O | Прокатная | Отожженный лист O | |
| 0.063 | 48×96 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.063 | 48×96 | O | Прокатная | Отожженный лист O | |
| 0.080 | 60×120 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.090 | 60×120 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.090 | 60×120 | O | Прокатная | Отожженный лист O | |
| 0.100 | 72×144 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| 0.125 | 72×144 | H14 | Прокатная | 1/8" Лист H14 | |
| 0.190 | 72×144 | H14 | Прокатная | Лист H14 | |
| Толстые плиты | |||||
| 0.249 | 48×96 | H14 | Прокатная | H14 Плита средней толщины | |
| 0.250 | 48×96 | H14 | Прокатная | 1/4" Плита средней толщины | |
| 0.375 | 60×120 | H14 | Прокатная | 3/8" Толстая плита | |
| 0.630 | 72×144 | H14 | Прокатная | H14 Сверхтолстая плита | |
3003 по сравнению с другими сплавами: что выбрать?
| Свойство | 3003 (H14/O) | 1100 (Чистый Al) | 5052 (H32) | 6061 (T6) |
|---|---|---|---|---|
| Серия сплава | 3000 (Al-Mn) | 1000 (Чистый Al) | 5000 (Al-Mg) | 6000 (Al-Mg-Si) |
| Состояние | H14/O | H14/O | H32 | T6 |
| Предел прочности (МПа) | 110–160 (H14) 95–130 (O) |
90–120 | 210–270 | 310–340 |
| Предел текучести (МПа) | ~125 (H14) ~35 (O) |
~35 | 190–230 | 275–310 |
| Удлинение (%) | 8–28 (O макс.) | 25–35 | 10–15 | 8–12 |
| Коррозионная стойкость | Отличная (Атмосфера) | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ (Соленая вода) | ⭐⭐⭐ (Требует покрытия) |
| Обрабатываемость | ⭐⭐⭐⭐⭐ (Глубокая вытяжка/ротац.) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ (Средняя) | ⭐⭐ (Плохая, легко трескается) |
| Свариваемость | ⭐⭐⭐⭐ (Универсальные методы) | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ (Специальный присадочный материал) |
| Эффект анодирования | ⭐⭐ (Цвет может немного отличаться) | ⭐⭐⭐⭐ (Равномерный) | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ (Окрашивается) |
| Стоимость | ⭐⭐ (Экономичный) | ⭐ (Самый низкий) | ⭐⭐⭐ (Средний) | ⭐⭐⭐⭐ (Высокий) |
| Типичные применения | Посуда, кровля, ОВКВ, баки | Фольга, химические контейнеры | Морские, автопанели | Структурные рамы, аэрокосмос |
Руководство по обработке и уходу
Процессы формовки
Глубокая вытяжка
- Рек. состояние: O (Отожженный)
- Ключевые параметры: Коэффициент вытяжки ≤2,5, радиус матрицы ≥4t
- Ограничения: Состояние H18 запрещено из-за риска образования трещин.
Ротационная вытяжка (спиннинг)
- Рек. состояние: O / H14
- Ключевые параметры: 300–800 об/мин, подача 0,3–1,2 мм/об
- Ограничения: Деформация за один проход ≤40%.
Гибка / Листогибочный пресс
- Рек. состояние: H14 / H22
- Ключевые параметры: Мин. радиус изгиба = 1.5t (перпендикулярно волокну).
- Ограничения: Для H18 требуется минимальный радиус изгиба 2.0t.
Штамповка и пробивка
- Рек. состояние: Все (H14 обеспечивает чистый рез)
- Ключевые параметры: Зазор матрицы 8–12%t.
- Ограничения: Выполните отжиг, если диаметр отверстия меньше толщины материала.
Процессы сварки
TIG Сварка
- Присадочная проволока: Рекомендуется ER4043.
- Параметры: DCEN, 80–150A (для толщины 2–6 мм).
- Защитный газ: Аргон (Ar) чистота ≥99.99%.
- Сохранение прочности шва: 85–90%.
MIG Сварка
- Присадочная проволока: ER5356 или ER4043.
- Параметры: 180–260A, 22–28V.
- Защитный газ: Смесь аргона + 25% гелия (для толстых плит).
- Сохранение прочности шва: 80–85%.
Контактная сварка
- Пригодность: Отлично подходит для листов 3003.
- Параметры: Усилие на электроде 1,5–4 кН, время сварки 0,1–0,5 секунды.
- Сохранение прочности шва: 70–75%.
Обработка поверхности
Анодирование
- Ключевые параметры: Концентрация H₂SO₄ 180 г/л, температура 18°C, плотность тока 1,2 А/дм².
- Примечание: Из-за содержания марганца анодированный цвет может выглядеть слегка сероватым по сравнению с серией 1100.
Порошковое и PVDF покрытие
- Предварительная обработка: Процесс хроматирования обеспечивает сильную адгезию.
- Результат: Отличная адгезия для архитектурных алюминиевых рулонов с цветным покрытием.
Шлифованная поверхность
- Процесс: Профессиональное и эффективное оборудование для крацевания поверхности.
- Применение: Широко используется в бытовой технике и декоративных интерьерных панелях.
Специализированные виды продукции 3003
Рифленый алюминиевый лист 3003 (Квинтет/Даймонд)
- Базовый сплав: 3003-H22/H24
- Толщина: 1,5–10 мм
- Ширина: 1 000–1 500 мм (индивидуально ≤2 500 мм)
- Длина: 2 000–6 000 мм (Стандарт: 1 220×2 440 мм)
- Узор: Даймонд, Квинтет (5 насечек) (высота 0,8–1,5 мм)
- Сопротивление скольжению: Класс A (идеально для лестниц и прицепов)
Плакированный лист и рулон 3003 для пайки
- Тип: Сердцевина 3003, плакированная припоями 4343 или 4045.
- Коэффициент плакирования: 8% – 15%
- Толщина: 0,3–6,0 мм (Обычно: 0,5/0,8/1,0 мм)
- Температура пайки: 575–620°C.
- Применение: Автомобильные радиаторы, теплообменники ОВКВ.
Сотовая панель и фольга 3003
- Лицевой и тыльный листы: 3003-H18 / H24
- Фольга для сот: Алюминиевая фольга 3003 толщиной 0,04 - 0,05 мм
- Свойства: Плотность ~3,8 кг/м², чрезвычайно высокая прочность на сжатие.
- Обработка поверхности: Анодированная, Прокатная, Зеркальная.
- Применение: Интерьеры самолетов, архитектурные перегородки.
Алюминиевый рулон и лист с цветным покрытием (PVDF/PE)
- Сплав: 3003
- Покрытие: PVDF или PE (20–30 мкм)
- Характеристики: Старение QUV ≥2 000 часов, защита от выцветания, ΔE ≤1,5.
- Применение: Архитектурные навесные фасады, алюминиевые композитные панели (ACP), кровля.
Система контроля качества Worthwill
Ключевые контрольные точки для наших листов и рулонов:
| Этап | Параметр | Метод испытаний | Стандарт |
|---|---|---|---|
| Сырье | Al ≥98,0%, Mn: 1,0–1,5% | ИСП-ОЭС | Строгий контроль примесей |
| Плавка/Литье | Содержание H₂ ≤0,12 мл/100 г | Вакуумный тест | ASTM E2791 |
| Горячая прокатка | Конечная темп. прокатки: 300±10°C | ИК-термометр | Предотвращение сегрегации Mn |
| Отжиг | Состояние O: 415°C × 3 ч | Термопара | Допуск ±5°C |
| Качество поверхности | Площадь дефектов ≤0,01% | ИИ визуальный осмотр | Царапины: глубина ≤3 мкм, длина ≤10 мм |
| Механические св-ва | H14 Предел прочности: 130–160 МПа | Универсальная испытательная машина | ASTM E8 |
Сертификаты: ISO 9001, IATF 16949 (Автомобилестроение), AS9100 (Аэрокосмическая промышленность).
Экспортная логистика и упаковка
| Тип упаковки | Формат продукта | Метод защиты |
|---|---|---|
| Фумигированные деревянные поддоны | Листы / Плиты | Проложены ПЭ-пленкой + обернуты антикоррозийной крафт-бумагой. |
| Стальные стеллажи для рулонов (Eye to Sky/Wall) | Алюминиевые рулоны | Надежно обернуты материалами VCI (летучие ингибиторы коррозии). |
| Вакуумная упаковка | Прецизионная фольга | Герметизирована с влагопоглотителем + индикатором O₂ для предотвращения влаги. |
Услуги по индивидуальному заказу
Мы предлагаем специализированное производство для нестандартных требований:
- Ультратонкие пластины и фольга (0,04–0,5 мм)
- Сверхтолстые плиты (до 150 мм)
- Сверхширокие рулоны и плиты (до 2 650 мм)
- Негабаритные конструкционные плиты (например, 6 м × 20 м)
- Индивидуальная продольная резка рулонов и услуги поперечной резки.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В чем разница между алюминием 3003 и 5052?
3003 более податлив и экономичен, идеально подходит для глубокой вытяжки и стандартных условий окружающей среды. 5052 значительно прочнее и обладает превосходной устойчивостью к соленой воде, что делает его лучшим выбором для применения в морской среде.
2. Легко ли гнется алюминий 3003?
Да, алюминий 3003 обладает отличной формуемостью. Для плотных изгибов под углом 90 градусов без образования трещин настоятельно рекомендуются состояния O (отожженный) или H14 (полутвердый).
3. Можно ли анодировать алюминиевый лист 3003?
Да, его можно анодировать для повышения коррозионной стойкости. Однако из-за содержания марганца полученное покрытие может иметь слегка желтоватый или сероватый оттенок, а не прозрачный финиш.
4. Предлагаете ли вы нестандартные размеры резки для рулонов и плит 3003?
Да, мы предоставляем индивидуальную продольную резку для рулонов (до узких лент) и услуги резки по длине для плоских плит шириной до 2 650 мм и длиной до 20 метров.
