Содержание

О сплаве и расшифровка обозначения

АМц – деформируемый алюминиевый сплав системы Al-Mn, регламентированный действующим ГОСТ 4784-2019 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки». В системе обозначений ГОСТ 4784-2019 сплаву присвоен номер 1400.

Расшифровка аббревиатуры «АМц» проста: А – алюминиевый сплав, М – марганец как основной легирующий элемент, ц – уточнение, исторически указывавшее на принадлежность к группе с марганцем (по аналогии с обозначениями советской эпохи). Марганец в количестве 1-1,5% является единственным целенаправленным легирующим элементом: именно он отвечает за умеренное упрочнение, сохраняя при этом высокие пластичность и коррозионную стойкость, характерные для технически чистого алюминия.

Группа материала: деформируемый алюминиевый сплав (не термоупрочняемый). Сплав АМц относится к серии 1xxx/3xxx (по классификации ГОСТ 4784-2019 – ряд систем Al-Mn). Упрочнение достигается только холодной деформацией (нагартовкой), а не термической обработкой.

Основные достоинства АМц: отличная коррозионная стойкость в атмосферных условиях и водных средах, хорошая свариваемость, высокая технологическая пластичность в отожжённом состоянии, лёгкость (плотность около 2,73 г/см³). Эти качества делают сплав востребованным в производстве листовых конструкций, труб, профилей и изделий, работающих в контакте с водой, топливом или агрессивными атмосферами.

Подробнее о системе классификации алюминиевых сплавов и действующих стандартах можно узнать в справочнике стандартов УРТК, а посмотреть весь ассортимент алюминиевого проката – в каталоге алюминиевого проката.

Обозначение по ГОСТ 4784-2019

Марка АМц, номер 1400. Система Al-Mn.

Тип сплава

Деформируемый, не термоупрочняемый. Упрочнение – только холодной деформацией.

Ключевое свойство

Высокая коррозионная стойкость, хорошая пластичность, отличная свариваемость.

Плотность

Около 2,73 г/см³ – один из наиболее лёгких конструкционных сплавов.

Химический состав

Химический состав сплава АМц установлен ГОСТ 4784-2019, таблица 3 (система Al-Mn, марка 1400). Ниже приведены нормируемые элементы в точном соответствии со стандартом – без округлений и без добавления ненормируемых примесей.

Элемент Массовая доля, % Примечание
Кремний (Si) не более 0,6 Остаточная примесь, верхний предел
Железо (Fe) не более 0,7 Остаточная примесь, верхний предел
Медь (Cu) не более 0,2 Остаточная примесь, верхний предел
Марганец (Mn) 1,0-1,5 Основной легирующий элемент, диапазон
Магний (Mg) не более 0,2 Остаточная примесь, верхний предел
Цинк (Zn) не более 0,1 Остаточная примесь, верхний предел
Титан (Ti) не более 0,1 Остаточная примесь, верхний предел
Прочие примеси (каждая) не более 0,05 Примечание к таблице стандарта
Алюминий (Al) остальное Основа сплава

Важно: ГОСТ 4784-2019 не нормирует для марки АМц (1400) такие элементы, как Cr, Ni, Pb, Sn, Zr, Be. Их норм в таблице стандарта нет, поэтому эти строки в таблице химсостава отсутствуют. Если в технической документации поставщика вы видите нормы по Cr или Ni для этой марки – это ошибка в документации.

Ключевой момент химической концепции АМц: марганец в количестве 1,0-1,5% обеспечивает умеренное дисперсионное упрочнение за счёт образования интерметаллидов Al₆Mn, при этом не ухудшает коррозионную стойкость основы. Низкие пределы по меди (не более 0,2%) намеренно выдержаны – медь при более высоких концентрациях резко снижает коррозионную стойкость алюминия. Ограниченное содержание железа (не более 0,7%) и кремния (не более 0,6%) предотвращает образование грубых интерметаллидов, ухудшающих пластичность.

Сравнение с АМг2: В отличие от сплавов системы Al-Mg (например, АМг2, АМг3), сплав АМц не содержит магния в качестве легирующего элемента. Это даёт АМц чуть меньшую прочность, но несколько лучшую свариваемость и технологичность при глубокой вытяжке.

Механические свойства

Сплав АМц не является термоупрочняемым: его механические характеристики определяются состоянием поставки – отожжённым (М, мягким) или нагартованным (Н, полунагартованным ПН и т.д.). Конкретные нормы устанавливаются стандартами на соответствующие виды полуфабрикатов. Ниже приведены типичные диапазоны по видам состояния в соответствии с требованиями стандартов на прокат.

Состояние поставки σв, МПа (предел прочности) σ0,2, МПа (условный предел текучести) δ, % (относительное удлинение) HB (твёрдость)
Отожжённое (М) по таблице стандарта на прокат по таблице стандарта на прокат по таблице стандарта на прокат около 28-35 HB
Нагартованное (Н) по таблице стандарта на прокат по таблице стандарта на прокат по таблице стандарта на прокат около 40-50 HB

Обратите внимание: конкретные минимальные значения σв, σ0,2 и δ зависят от вида полуфабриката (лист, лента, труба, профиль), его толщины и состояния поставки. Они устанавливаются соответствующими стандартами на виды проката (ГОСТ 21631-2019, ГОСТ 18475-2019, ГОСТ 8617-2018 и другими). Для принятия инженерных решений необходимо обращаться к конкретному стандарту на нужный полуфабрикат.

Физические свойства сплава АМц (справочные, для ориентировочного использования):

Характеристика Значение Примечание
Плотность около 2,73 г/см³ Справочно
Температура плавления около 648-660 °C Справочно
Модуль упругости около 70 ГПа Справочно
Коэффициент линейного расширения около 23,2×10⁻⁶ К⁻¹ Справочно, при 20-100 °C
Теплопроводность около 190 Вт/(м·К) Справочно
Удельное электрическое сопротивление около 0,034 мкОм·м Справочно

Сравнительный контекст: прочность АМц в отожжённом состоянии сопоставима с технически чистым алюминием марки АД1, однако нагартовка позволяет существенно поднять прочностные характеристики без потери коррозионной стойкости. По прочности АМц заметно уступает сплавам систем Al-Cu (Д16) и Al-Zn-Mg (В95), но выигрывает у них по пластичности, свариваемости и стойкости к коррозионному расслаиванию.

Морозостойкость и термостойкость

Сплав АМц демонстрирует одно из ключевых преимуществ алюминиевых сплавов – отсутствие хладноломкости. В отличие от большинства сталей, у алюминиевых сплавов при снижении температуры не происходит перехода из вязкого разрушения в хрупкое: ударная вязкость и пластичность АМц при температурах до -70 °C и ниже не падают, а, напротив, незначительно возрастают.

Применение при низких температурах: сплав АМц пригоден для эксплуатации при температурах до -196 °C (жидкий азот) и ниже. Это делает его востребованным для криогенного оборудования, трубопроводов СПГ, резервуаров для хранения сжиженных газов. Никакой специальной низкотемпературной аттестации, как для сталей, не требуется.

При повышенных температурах картина иная. АМц, как и большинство деформируемых алюминиевых сплавов, теряет прочность при нагреве выше 150-200 °C. При длительной эксплуатации в этом температурном диапазоне происходит разупрочнение нагартованного металла (возврат и рекристаллизация). Поэтому:

  • Для конструкций, работающих при температуре выше 150 °C непрерывно, АМц не рекомендуется.
  • Кратковременный нагрев (пайка, сварка соседних элементов) допустим при соблюдении технологии.
  • Отжиг для снятия нагартовки проводится при температуре 340-420 °C с выдержкой и последующим охлаждением на воздухе или с печью – конкретный режим зависит от вида полуфабриката и требований к состоянию поставки.

Нижний предел эксплуатации

До -196 °C и ниже. Хладноломкость отсутствует. Пригоден для криогенной техники.

Верхний предел длительной работы

До ~150 °C при нагартованном состоянии. Выше – разупрочнение нагартовки.

Температура отжига

340-420 °C. Применяется для восстановления пластичности после нагартовки.

Термическое упрочнение

Невозможно. АМц – не термоупрочняемый сплав. Закалка и старение не применяются.

Коррозионная стойкость сплава АМц при низких температурах не снижается. В арктических условиях, при контакте с морской водой и морской атмосферой сплав ведёт себя стабильно благодаря плотной оксидной плёнке Al₂O₃, которая не разрушается при охлаждении. Это свойство активно используется в судостроении северных морских районов и при строительстве объектов в условиях вечной мерзлоты.

ГОСТы на прокат из сплава АМц

Сплав АМц выпускается в широком ассортименте полуфабрикатов. Каждый вид проката регламентируется отдельным стандартом, устанавливающим размерный ряд, допуски и механические свойства. Ниже перечислены действующие стандарты, по которым производится прокат марки АМц.

Вид полуфабриката ГОСТ Наименование стандарта
Листы и плиты ГОСТ 21631-2019 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов
Ленты ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов
Трубы холоднодеформированные ГОСТ 18475-2019 Трубы холоднодеформированные из алюминия и алюминиевых сплавов
Трубы прессованные ГОСТ 18482-2018 Трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов
Профили прессованные ГОСТ 8617-2018 Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов
Прутки прессованные ГОСТ 21488-97 Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов
Проволока ГОСТ 14838-78 Проволока из алюминия и алюминиевых сплавов для холодной высадки
Поковки и штамповки ГОСТ 18175-78 Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением (неприменим) – поковки регламентируются по ГОСТ 21488-97 и техдокументации

Обратите внимание: для каждого конкретного полуфабриката необходимо сверяться с действующей редакцией стандарта. Ряд стандартов прошёл актуализацию – например, ГОСТ 21631 и ГОСТ 18475 действуют в редакции 2019 года. Уточнять актуальность стандарта рекомендуется в справочнике ГОСТов.

Для заказа проката из АМц необходимо указывать в заявке: марку сплава (АМц), состояние поставки (М – мягкое/отожжённое, Н – нагартованное, ПН – полунагартованное), типоразмер и соответствующий ГОСТ на вид полуфабриката.

Маркировка состояний поставки: в соответствии с ГОСТ 4784-2019 и стандартами на полуфабрикаты используются обозначения: М (мягкое, отожжённое), Н (нагартованное), ПН (полунагартованное). Состояние поставки прямо влияет на механические характеристики и должно быть указано в заказе.

Область применения

Сплав АМц занимает устойчивую нишу там, где требуется сочетание умеренной прочности, отличной коррозионной стойкости и высокой технологичности при обработке давлением. Он не конкурирует с высокопрочными авиационными сплавами типа Д16 или В95, но там, где не нужна экстремальная прочность, а важны надёжность, лёгкость и свариваемость, АМц является выбором инженера.

Судостроение и морская техника

Корпусные листы, переборки, настилы, обшивка надстроек судов. Устойчивость к морской воде и солёной атмосфере.

Резервуары и трубопроводы

Ёмкости для хранения воды, нефтепродуктов, пищевых жидкостей. Трубопроводы для слабоагрессивных сред.

Криогенная техника

Трубопроводы и резервуары для СПГ, жидкого азота, кислорода. Работоспособность при температурах до -196 °C.

Строительство и архитектура

Фасадные панели, кровельные листы, декоративные и функциональные элементы зданий. Отличный внешний вид после анодирования.

Автомобилестроение и транспорт

Теплообменники, радиаторные листы, топливные баки, облицовочные панели кузова.

Пищевая промышленность

Оборудование для переработки и хранения продуктов питания. Сплав не токсичен и не придаёт привкус содержимому.

Электротехника

Шины, проводники, корпуса приборов. Высокая электро- и теплопроводность.

Вентиляция и климатическое оборудование

Воздуховоды, кожухи, теплообменные секции. Лёгкость монтажа, коррозионная стойкость.

Особо следует отметить применение АМц в производстве теплообменников: сплав хорошо поддаётся прокатке в тонкую ленту, легко паяется и сваривается, обеспечивая долговечность аппаратов даже при контакте с охлаждающими жидкостями.

В строительстве АМц особенно ценят за эффектный вид после анодирования: плёнка оксида алюминия, нанесённая электрохимически, даёт декоративное покрытие любого цвета при минимальной толщине и без ущерба для коррозионных свойств. Это делает сплав популярным для фасадных систем, декоративных реек, козырьков и архитектурных элементов.

Не рекомендуется применять АМц: в конструкциях с длительными нагрузками при температурах выше 150 °C; в изделиях, требующих высокой конструктивной прочности (σв выше 250-300 МПа); в качестве прямого заменителя высокопрочных сплавов Д16, В95 без пересчёта сечений.

Свариваемость и обрабатываемость

Сплав АМц характеризуется отличной свариваемостью – это одно из его ключевых преимуществ перед более высокопрочными алюминиевыми сплавами. Отсутствие склонности к горячим трещинам при сварке, минимальная чувствительность к пористости сварного шва и хорошая формируемость зоны термического влияния делают АМц удобным материалом для сварных конструкций.

Аргонодуговая сварка (TIG/MIG)

Основной метод. Сварка в среде аргона (ГОСТ 10157-2016) обеспечивает качественный шов без пор и трещин. Присадочный материал – проволока марки АМц или АМг3 диаметром 1,6-4 мм.

Контактная сварка

Точечная и шовная контактная сварка применима. Требуется настройка режимов с учётом высокой электропроводности алюминия.

Газовая сварка

Возможна с применением флюсов, однако менее предпочтительна ввиду риска шлаковых включений. Применяется редко.

Пайка

Мягкая пайка оловянно-свинцовыми припоями требует специальных флюсов и подготовки поверхности. Твёрдая пайка Al-Si припоями применяется в производстве теплообменников.

Присадочные материалы для TIG/MIG сварки АМц: рекомендуется проволока марки АМц (состав близок к основному металлу) или АМг3 (даёт несколько более прочный шов). Выбор зависит от требований к прочности соединения и среды эксплуатации.

Термическая обработка сплава АМц ограничена отжигом, поскольку сплав не является термоупрочняемым:

  • Рекристаллизационный отжиг – при 340-420 °C, выдержка 0,5-2 часа, охлаждение на воздухе или с печью. Применяется для снятия нагартовки и придания металлу максимальной пластичности (состояние М).
  • Низкотемпературный отжиг (возврат) – при температуре около 150-250 °C. Снижает внутренние напряжения без полного уничтожения нагартовки.
  • Закалка и старение – не применяются. АМц не образует упрочняющих фаз при термообработке.

Обрабатываемость резанием у АМц удовлетворительная в нагартованном состоянии и несколько хуже в отожжённом (мягкий металл склонен к налипанию на инструмент). Рекомендуется использовать инструмент с острыми кромками, смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе. Высокие скорости резания обычно дают лучший результат, чем малые.

Штамповка и гибка: в отожжённом состоянии АМц прекрасно поддаётся глубокой вытяжке, гибке, прокатке, выдавливанию. Минимальный радиус гибки зависит от толщины листа и состояния поставки – для отожжённого листа он значительно меньше, чем для нагартованного.

Анодирование прекрасно применимо к АМц. Сплав даёт равномерную, плотную анодную плёнку, хорошо поддающуюся крашению. Это одна из причин широкого применения АМц в архитектуре и дизайне интерьеров.

Сварка нагартованного металла: после сварки в зоне термического влияния нагартованный металл отжигается. Это неизбежно снижает прочность сварного соединения по сравнению с основным металлом в нагартованном состоянии. При проектировании сварных конструкций из нагартованного АМц необходимо учитывать данный фактор и ориентироваться на свойства металла в отожжённом состоянии для зоны сварки.

Зарубежные аналоги

Сплав АМц соответствует широко распространённой в мире группе алюминиево-марганцевых сплавов серии 3xxx. Его ближайшие зарубежные аналоги по химическому составу и назначению приведены в таблице ниже.

Система стандартизации Обозначение аналога Стандарт Примечание
США (AA/ASTM) 3003 AA (Aluminum Association), ASTM B209 и другие Наиболее близкий аналог. Незначительные отличия по пределам Cu.
Европа / Германия (EN) EN AW-3003 / AlMn1Cu EN 573-3:2019 Прямой аналог ASTM 3003. Применяется в ЕС.
Япония (JIS) A3003 JIS H4000, JIS H4080 и другие Аналог. Состав и назначение близки к АМц.
Китай (GB) 3003 GB/T 3190-2020 Принята международная нумерация AA для этой серии.

Степень соответствия: аналог ASTM/AA 3003 и EN AW-3003 (AlMn1Cu) – наиболее близкий к АМц по химическому составу и механическим свойствам. Основное отличие – несколько более широкий допуск по меди в американском стандарте (до 0,05-0,20%). Перед заменой в конкретном изделии рекомендуется сверить требования применимых стандартов.

При работе с импортными материалами и при экспорте продукции из АМц замена на 3003/EN AW-3003 в большинстве случаев технически оправдана и применяется в мировой практике. Тем не менее в ответственных конструкциях замену следует согласовывать с проектировщиком и подтверждать соответствие сертификатами на материал.

США: 3003

AA 3003 – самый распространённый алюминиево-марганцевый сплав в мире. Широко используется в HVAC, строительстве, транспорте.

Европа: EN AW-3003 / AlMn1Cu

EN 573-3:2019. Полностью взаимозаменяем с AA 3003. Применяется во всех странах ЕС и в поставках для европейских заказчиков.

Япония: A3003

JIS H4000. Состав и свойства близки к АМц. Широко применяется в японском автомобилестроении и судостроении.

Китай: 3003

GB/T 3190-2020. КНР приняла международную систему нумерации AA. Аналог широко производится китайскими заводами.

Купить прокат из сплава АМц

Алюминиевый прокат из сплава АМц доступен в каталоге алюминиевого проката УРТК. Мы поставляем полуфабрикаты в различных состояниях поставки – отожжённом (М) и нагартованном (Н, ПН) – в широком сортаменте типоразмеров.

Листы и плиты АМц

По ГОСТ 21631-2019. Толщина от 0,3 мм до нескольких десятков мм. Состояния М, Н, ПН.

Лента АМц

По ГОСТ 13726-97. Для производства теплообменников, корпусных элементов, профилей роликовой гибки.

Трубы АМц

Холоднодеформированные по ГОСТ 18475-2019 и прессованные по ГОСТ 18482-2018. Для трубопроводов и конструктивных элементов.

Профили и прутки АМц

Прессованные профили по ГОСТ 8617-2018, прутки по ГОСТ 21488-97. Для строительных конструкций и машиностроения.

Для получения актуальных цен, наличия на складе и сроков поставки – обратитесь к менеджерам УРТК. Отгрузка со склада в Екатеринбурге, доставка по всему Уралу и в другие регионы России.

Что указать в запросе: марка – АМц (ГОСТ 4784-2019), вид полуфабриката, типоразмер (толщина × ширина × длина для листов; диаметр × стенка для труб), состояние поставки (М / Н / ПН), необходимый объём (кг или шт.), требования к документации (сертификат на партию по требованиям ГОСТа на полуфабрикат).

Посмотреть весь ассортимент и оставить заявку: каталог алюминиевого проката УРТК. Справочная информация по стандартам – в разделе ГОСТы и нормативные документы. Другие марки алюминиевых сплавов – в марочнике сплавов.

Часто задаваемые вопросы

Что означает аббревиатура «АМц» в названии сплава?

Обозначение АМц расшифровывается следующим образом: «А» – алюминиевый сплав, «М» – марганец как основной легирующий элемент, «ц» – исторически сложившееся уточнение для данной группы. Это деформируемый сплав системы Al-Mn, регламентированный ГОСТ 4784-2019 (номер сплава 1400). Марганец в количестве 1,0-1,5% является единственным целенаправленным легирующим элементом.

Можно ли термически упрочнить сплав АМц, как сплавы Д16 или В95?

Нет. АМц относится к группе не термоупрочняемых деформируемых алюминиевых сплавов. Закалка с последующим старением для АМц не применяется, поскольку он не образует упрочняющих фаз при термической обработке. Единственный способ упрочнения АМц – холодная деформация (нагартовка). Сплавы Д16 и В95 относятся к термоупрочняемым группам и имеют принципиально иной механизм упрочнения.

Каков рабочий диапазон температур для сплава АМц?

Снизу ограничений практически нет: АМц пригоден для работы при температурах до -196 °C (жидкий азот) и ниже, хладноломкость у алюминиевых сплавов отсутствует. Сверху для нагартованного состояния рекомендуется ограничиться 150 °C при длительной эксплуатации, поскольку выше начинается разупрочнение. Для отожжённого состояния (марка М) потеря свойств от нагрева менее критична, но при температурах выше 200-250 °C прочность алюминия существенно снижается.

Чем АМц отличается от сплавов АМг2 и АМг3?

АМц – это система Al-Mn (марганец как легирующий элемент), тогда как АМг2 и АМг3 – система Al-Mg (магний как легирующий элемент). АМг2 и АМг3 обеспечивают более высокую прочность, особенно в зоне сварного шва. АМц несколько уступает им по прочности, но выигрывает по пластичности при глубокой вытяжке и по стабильности свойств при сварке. Для теплообменников и тонколистовых конструкций чаще используют АМц; для нагруженных сварных конструкций морского применения – АМг3 и выше.

Какой присадочный материал используется при сварке АМц?

При аргонодуговой сварке (TIG/MIG) – основной метод – применяется присадочная проволока марки АМц (состав близок к основному металлу) или АМг3 (даёт несколько более прочный шов). Выбор определяется требованиями к прочности соединения и условиями эксплуатации. Обязательно использование защитного газа – аргона по ГОСТ 10157-2016.

Подходит ли АМц для пищевого оборудования?

Да. Алюминиевые сплавы серии Al-Mn, включая АМц, широко применяются в пищевой промышленности: они не токсичны, не придают привкус содержимому, легко поддаются санитарной обработке. Сплав стоек к воде, пищевым кислотам и большинству пищевых сред. Поверхность может быть анодирована для дополнительной защиты. Применимость в конкретных условиях следует подтверждать соответствующей разрешительной документацией.

Что такое «состояние поставки М, Н, ПН» для сплава АМц?

М (мягкое) – металл в отожжённом состоянии. Максимальная пластичность, минимальная прочность. Идеально для последующей штамповки, гибки, глубокой вытяжки. Н (нагартованное) – металл после холодной деформации без отжига. Повышенная прочность и твёрдость, сниженная пластичность. ПН (полунагартованное) – промежуточное состояние. Выбор состояния поставки зависит от технологии изготовления изделия и требований к готовой конструкции.

Каков зарубежный аналог сплава АМц для поставок по иностранным стандартам?

Ближайший зарубежный аналог – AA 3003 (система обозначений Aluminum Association, США), применяемый также по ASTM. В европейских стандартах – EN AW-3003, обозначение по составу AlMn1Cu (EN 573-3:2019). В японском стандарте – A3003 (JIS H4000). В китайском – 3003 (GB/T 3190-2020). Перед заменой рекомендуется сверить фактический химический состав сертификата с требованиями применимого стандарта.

Можно ли применять АМц для криогенного оборудования?

Да, сплав АМц – один из рекомендованных материалов для криогенной техники. Отсутствие перехода в хрупкое состояние при охлаждении (нет порога хладноломкости), сохранение пластичности вплоть до температур жидкого азота (-196 °C) и ниже делают его пригодным для трубопроводов СПГ, резервуаров для хранения сжиженных газов и другого криогенного оборудования.

Что нужно указать при заказе листов АМц, чтобы получить правильный материал?

В заявке необходимо указать: марку сплава (АМц), стандарт на марку (ГОСТ 4784-2019), вид полуфабриката (лист), стандарт на полуфабрикат (ГОСТ 21631-2019), состояние поставки (М, ПН или Н), типоразмер (толщина × ширина × длина в мм), необходимое количество (кг или листы), требования к документации (сертификат качества). Чёткое указание состояния поставки критично, поскольку от него зависят механические свойства.

Заказать алюминиевый прокат из сплава АМц в УРТК

УРТК (Уральская торговая компания, Екатеринбург) поставляет листы, ленты, трубы и профили из сплава АМц в широком сортаменте типоразмеров и состояний поставки. Отгрузка со склада, сертификаты на партию, доставка по Уралу и в другие регионы.

Посмотреть прокат в каталоге
Опубликовано: