«Морской алюминий» — распространенное разговорное название для ряда алюминиево-магниевых сплавов (магний 3-6 %), из которых изготавливаются корпуса морских судов, предназначенных к эксплуатации как в пресных, так и в соленых водоемах. История и факты.
Наибольшая часть мирового потребления алюминия – 27% — приходится на транспортную сферу. Массовая доля алюминия составляет 75-80% от общей массы современного самолета. От 50% до 90% веса современных космических аппаратов приходится на долю деталей и конструкций из алюминиевых сплавов. Конечно, эта технология нашла свое применение и в такой сфере, как морское судостроение.
В 1891 году в Швейцарии был выпущен первый катер Le Migron, произведенный с использованием алюминия. Несколькими годами позже первый алюминиевый катер «Сокол», изготовленный под заказ в Шотландии, поступил в распоряжение российского флота. Изначально материал не был популярен. Недостатками алюминия казались низкое сопротивление коррозии и высокая стоимость изделий. Переворот произошел в 1954 году, с появлением сплава 5083 (аналогичен АМг5). Сплав оказался стойким к соленой воде и был удобен для сварки и формовки. Сейчас одним из технологических лидеров по показателям ударной вязкости и сопротивления к коррозии является сплав Alustar (5059), зарегистрированный в Германии в конце ХХ века. Морской алюминий – это сплав. Легируют алюминий магнием (Мг), марганцем (Мц) или медью (дюралюминий, Д). Среди используемых сплавов для изготовления судов и их элементов является популярностью пользуется сплав с пятипроцентным содержанием магния АМг5. Преимущества и особенности судов из алюминия.
• Лёгкость. Вес конструкции в сравнении с аналогичными из стали на 50% меньше. Поэтому алюминий используется для изготовления надстроек на стальных судах в целях улучшения показателей устойчивости и скоростных характеристик.
• Коррозийная стойкость. Морской алюминий в сто раз медленнее поддается коррозии, чем сталь (1 против 120 мм в год).
• Гарантированные свойства материала, в отличие от синтетических пластиков и ламинатов.
• Высокая относительная прочность. Надежность в эксплуатации.
• Ударо- и вибростойкость. Растяжение при ударе или разрыве – около 15%, алюминиевые детали поглощают энергию удара за счет этой деформации. Это же свойство делает алюминий устойчивым к вибрационным нагрузкам и продолжительным нежелательным воздействиям.
• Высокая ремонтопригодность, помимо стойкости к ударам, алюминий отличается простотой ремонта – ведь соединение материалов осуществляется методом сварки. Также алюминий пригоден к изготовлению специализированных профилей и легко подвергается механическим воздействиям при обработке. Эти особенности снижают трудоемкость создания алюминиевого судна по сравнению со стальным на 20%.
• Защита поверхности за счет оксидной пленки.
• Экологичность. Возможность вторичной переработки.
• Немагнитность и отсутствие искрообразования. Данное свойство важно при организации перевозок горючих грузов.
• Стоимость алюминиевого судна по сравнению с пластиковым при эксплуатации снижается меньше, что делает эти суда более выгодным капиталовложением. Потеря в стоимости составляет 10% против 30% за два-три года.
Что изготавливают из морского алюминия?
• Алюминиевые суда для широкого потребления. Были распространены в советское время. Среди них известные всем Обь, Казанка, Прогресс.
• Промышленное судостроение, в том числе экранопланы, суда на воздушной подушке, глубоководные аппараты.
• Частные яхты, катера.
• «Киты» — алюминиевое судостроение из наборов, состоящих из нарезанных деталей и сборочных чертежей. Чертежи разрабатываются лицензированным проектным бюро, а сборка осуществляется небольшими верфями с выпуском судов 3-5/год.
• Суда, предназначенные для эксплуатации в тяжелых условиях.
• Суда индивидуальной постройки.
• Рифленые листы для нужд судостроения, а также алюминиевые плиты, профили, трубы и прутки.
Как выбрать вид сплава?
Сфера применения алюминиевых сплавов разнообразна. Тип и вид сплава определяется назначением изделия, требованиями к коррозийной стойкости, упругости и др. Перечень сплавов и их свойства можно уточнить по ГОСТам и международным классификациям.
На данное время, можно выделить следующие ключевые виды «морского алюминия».
Для малосоленой воды, к примеру, в акватории Балтики, рекомендуются листы из сплава АМг5 (по европейским классификаторам, 5083). Для пресной воды, речной или озерной, часто используют листы АМг3 (европейский стандарт — листы 5754). Также коррозийную стойкость в условиях работы с морской водой обеспечивают листы АМг61 (аналог- 1561).
Технологии не стоят на месте, и развитие отрасли продолжается, добиваясь уникальных свойств материала — стойкости к деформации и коррозии, соотношения прочности и пониженного веса.