Алюминиевый сплав 1100 является выбором по умолчанию, когда деталь должна легко формоваться, хорошо проводить тепло и электричество и сопротивляться коррозии, и при этом не должна нести нагрузку. Он содержит минимум 99,0% алюминия с небольшим добавлением меди, которое немного повышает прочность по сравнению с более чистыми 1050 и 1060, не превращая его в конструкционный сплав.
Это единственное добавление меди объясняет большую часть последующего. Оно также является причиной того, почему 1100 занимает своё место в семействе 1xxx: больше прочности, чем у 1050, немного меньшая проводимость, немного меньший запас коррозионной стойкости и более низкая стоимость, чем у термически упрочняемых марок.
Что такое алюминий 1100?
1100 — это деформируемый, технически чистый алюминиевый сплав серии 1xxx, зарегистрированный Алюминиевой ассоциацией и поставляемый под обозначением UNS A91100. Европейские стандарты знают его как EN AW-1100, химическое обозначение Al99.0Cu; японские стандарты — как A1100P для листа. Обозначение “технически чистый” точное: это не металл чистотой 99,99%, а алюминий с контролируемым пределом содержания примесей и одним намеренным легирующим добавлением.
Марка является не поддающиеся термической обработке. Термическая обработка на твёрдый раствор и старение отсутствуют, поэтому её прочность обеспечивается только наклёпом. Именно поэтому 1100 заказывают по состоянию поставки — O, H12, H14, H16, H18 — и поэтому запрос на “1100-T6” не может быть выполнен: такого состояния в этом сплаве не существует. Если чертёж указывает такое состояние, чертёж содержит ошибку и должен быть исправлен до размещения заказа, а не после.
Формы продукции и применимые стандарты:
| Форма | Стандарт |
|---|---|
| Лист и плита | ASTM B209 / ASME SB-209 |
| Прутки, стержни и проволока | ASTM B211 |
| Прессованные профили и трубы | ASTM B221 |
| Тянутые трубы | ASTM B234 |
| Авиакосмический лист (O, H14) | AMS 4001, AMS 4003 |
Химический состав
Приведённые ниже пределы соответствуют зарегистрированному составу сплава 1100. Железо и кремний являются остаточными элементами от плавки, а не добавками, поэтому они ограничены суммарным показателем.
| Элемент | Предел (мас.%) | Роль |
|---|---|---|
| Алюминий | 99,00 мин. | Основной металл |
| Si + Fe | 0,95 макс. | Остаточные элементы от плавки; повышают прочность, снижают проводимость |
| Cu | 0.05–0.20 | Единственная намеренная добавка; повышает прочность |
| Mn | 0,05 макс. | Остаточный элемент |
| Zn | 0.10 макс. | Остаточный элемент |
| Прочие, каждый | 0,05 макс. | Остаточный элемент |
| Прочие, всего | 0,15 макс. | Остаточный элемент |
Медь — элемент, на который следует обращать внимание в сертификате. При нижней границе диапазона 0,05–0,20% сплав 1100 ведёт себя почти как 1050. При верхней границе он заметно прочнее и немного менее электропроводен. Оба значения находятся в пределах спецификации, поэтому сертификат завода, в котором указана медь без указания положения в диапазоне, менее информативен, чем кажется.
Механические и физические свойства
Свойства по состояниям поставки
Поскольку 1100 упрочняется только наклёпом, состояние поставки определяет всю прочностную картину. Приведённые ниже значения являются типичными для листа; гарантированные минимумы в ASTM B209 ниже них и зависят от толщины, поэтому следует читать стандарт для приобретаемого сортамента.
| Темпер | Предел прочности при растяжении (МПа) | Предел текучести (МПа) | Удлинение (%) |
|---|---|---|---|
| O (отожженный) | ~90 | ~35 | ~35 |
| H12 (четвертьнагартованный) | ~110 | ~100 | ~12 |
| H14 (полунагартованный) | ~125 | ~115 | ~9 |
| H16 (трехчетвертинагартованный) | ~145 | ~138 | ~6 |
| H18 (полностью нагартованный) | ~165 | ~152 | ~5 |
Два момента обращают на себя внимание. Во-первых, разрыв между пределом текучести и пределом прочности резко сокращается с ростом наклёпа — отожжённый 1100 имеет предел текучести примерно 39% от предела прочности, тогда как H18 — около 92%. Деталь, спроектированная под отожжённое состояние и затем переведённая на H18, почти не имеет запаса до начала текучести. Во-вторых, относительное удлинение падает с примерно 35% до примерно 5% по всей линейке состояний, что является реальной причиной невозможности глубокой вытяжки заготовки в состоянии H18.
Физические свойства
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Плотность | 2,71 г/см³ |
| Интервал плавления | 643–657 °C |
| Теплопроводность (O, 20 °C) | ~222 Вт/(м·К) |
| Электропроводность (O, 20 °C) | 59% IACS |
| Коэффициент теплового расширения (20–100 °C) | 23,6 мкм/(м·К) |
| Модуль Юнга | 69 ГПа |
| Коэффициент Пуассона | 0.33 |
Значение 59% IACS приводится для отожжённого состояния, которое обычно указывается в таблицах проводимости. Наклёп немного снижает его, поэтому деталь в состоянии H18 не будет соответствовать данным паспорта для состояния O. Это важно, когда спецификация составляется вокруг минимальной проводимости: указывайте состояние поставки вместе с процентным значением, иначе требование невозможно проверить по сертификату.
Для контекста: специальная марка для электрических проводников 1350 гарантирует минимум 61,5% IACS. 1100 находится на два пункта ниже, и этот разрыв является причиной, по которой работы по воздушным линиям и обмоточному проводу выполняются из 1350, а не из 1100.
Доступные состояния поставки и формы продукции
1100 поставляется по всему диапазону наклёпанных состояний: O, H12, H14, H16 и H18, а также варианты H22, H24, H26 и H28. Состояния H2x наклёпываются до той же прочностной категории, что и эквивалентные H1x, а затем частично отжигаются, что возвращает часть пластичности при той же номинальной прочности. Для прессованной и кованой продукции также существуют H111 и H112 — состояния, применяемые там, где деталь подвергается некоторой обработке после формовки и свойства строго не нормируются.
Доступность форм продукции вызывает больше ошибок в спецификациях, чем состояние поставки:
- Рулон и лист — массовая продукция, от тонкого сортамента до плиты; ленточный материал для радиаторов и глубоковытянутые детали изготавливаются отсюда.
- Тарелка — более тяжёлые сечения, часто H112; используется для резервуаров, приспособлений и заготовок для механической обработки.
- Прутки, стержни и проволока — заготовка для заклёпок, присадочная проволока для сварки, декоративная и электрическая проволока.
- Трубы и профили — 1100 легко прессуется, поэтому трубы и простые профили доступны, хотя 6063 обычно выбирается там, где прочность или качество поверхности важнее. Выбор сплава не влияет на жёсткость — все алюминиевые сплавы имеют модуль упругости около 69 ГПа — поэтому жёсткость обеспечивается геометрией сечения.
Одно ограничение стоит указать прямо: 1100 является фольговым сплавом, но не маркой фольги для тонкой пищевой упаковки. Обёрточная и контейнерная фольга толщиной 6–20 мкм обычно изготавливается из 1235, 8079 или 8011, выбираемых за чистоту, стойкость к образованию проколов и стоимость. 1100 применяется в ленточном материале для радиаторов и фольге большей толщины, где его прочность и формуемость ценнее последнего пункта чистоты.
Где применяется алюминий 1100
Все приведённые ниже применения объединяет одно условие: деталь должна формоваться, проводить тепло или электричество либо сопротивляться коррозии, и при этом не должна нести значительную нагрузку.
Теплообмен. Ленточный материал для радиаторов, рёбра теплообменников, сердцевины радиаторов и охлаждающие рёбра. Сочетание теплопроводности ~222 Вт/(м·К), плотности 2,71 г/см³ и достаточной прочности для формовки рёбер трудно воспроизвести по такой цене.
Химическая и пищевая промышленность. Резервуары для хранения, технологические сосуды, трубопроводы и оборудование для обработки. 1100 устойчив к атмосферной коррозии и коррозии в воде, а также к широкому спектру химических веществ, и сваривается без проблем, что как раз и необходимо при изготовлении технологического оборудования. Сильные щёлочи являются исключением и должны проверяться на соответствие рабочей среде.
Листовые работы и изделия, получаемые ротационным выдавливанием. Hollowware, cookware, utensils, lamp housings and drawn components. The slow work-hardening rate lets a part go through several forming stages without an intermediate anneal, which is the single biggest cost advantage of this grade on a press.
Reflectors, nameplates and trim. 1100 takes a high polish, anodises to a clear finish and holds reflective performance; it is a common substrate for lighting reflectors, dials and decorative trim.
Electrical hardware. Busbar, connectors, shielding and general conductor work where 59% IACS is sufficient. Overhead transmission and magnet wire are a different job: those specifications call for 1350 at 61.5% IACS minimum, and substituting 1100 changes the current rating.
Заклёпки и крепёжные изделия. Low strength, high ductility and good corrosion resistance make 1100 a natural rivet alloy where the joint is not highly loaded.
1100 vs 1050, 1060, 3003 and 5052
The differences below come from composition, not from processing, so they do not narrow with temper choice.
| Недвижимость | 1100 | 1050 | 1060 | 3003 | 5052 |
|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium content | 99.0% min + Cu | мин. 99,5% | мин. 99,6% | Bal. + 1.0–1.5% Mn | Bal. + 2.2–2.8% Mg |
| Tensile strength, O (MPa) | ~90 | ~75 | ~70 | ~110 | ~195 |
| Yield strength, O (MPa) | ~35 | ~30 | ~25 | ~40 | ~90 |
| Elongation, O (%) | ~35 | ~40 | ~40 | ~30 | ~25 |
| Электропроводность (% IACS) | 59 | ~61 | 61–62 | 44–50 | ~35 |
| Thermal conductivity (W/(m·K)) | ~222 | ~230 | ~234 | ~190 | ~138 |
| Устойчивость к коррозии | Превосходно | Превосходно | Превосходно | Очень хорошая | Excellent, incl. marine |
| Anodising response | Good, slight grey from Cu | Excellent, bright | Excellent, bright | Good, slightly grey | Хорошо |
| Обрабатываемость | Poor, gummy | Poor, gummy | Poor, gummy | Ярмарка | Ярмарка |
Против 1050 and 1060 the difference is purity. Dropping from 99.5% to 99.0% aluminium and adding copper buys roughly 15 MPa of tensile strength at the cost of about two points of conductivity and a slightly duller anodised finish. Where the specification is written around maximum conductivity or a bright anodic film, the purer grades win; where it is written around cost and forming, 1100 usually does.
Против 3003 the difference is manganese. The 1.0–1.5% manganese in 3003 raises annealed yield strength only modestly — about 40 MPa against 35 for 1100 — but it extends how far the alloy work-hardens, and that is where the real gap opens: in the half-hard temper 3003 typically yields around 145 MPa against about 115 MPa for 1100. The cost is conductivity, which falls into the 44–50% band.
Против 5052 the difference is magnesium. At 2.2–2.8% magnesium, 5052 yields at roughly 90 MPa in the annealed condition — about two and a half times 1100 — and reaches around 190 MPa in H32, while performing in salt water at about a third of the conductivity. These two rarely compete for the same part; the choice is usually decided before the alloy is named.
Working With 1100
Формуемость
Annealed 1100 is among the most formable of the common wrought alloys — the purer 1050 and 1060 edge it slightly, but 1100 is the cheaper route to the same behaviour. It deep-draws, spins, stamps and bends to tight radii, and because it work-hardens slowly it tolerates multi-stage forming that would crack a harder temper. Design around the O temper for severe forming: if the finished part has to carry H14 properties in service, that decision belongs before forming, not after.
Springback is low but not zero, and it rises sharply with temper. Tooling proven on O temper will not produce the same angle on H14 without compensation.
Сварка и соединения
1100 welds with all conventional processes: TIG (GTAW), MIG (GMAW), resistance and flash welding, plus brazing and soldering, where its low melting range and high fluidity make it one of the easier alloys to join.
Filler choice is a real decision rather than a formality:
- ER1100 matches the base metal, giving the best conductivity and corrosion behaviour, with lower as-welded strength.
- ER4043 (Al-5Si) gives higher as-welded strength and better crack resistance but reduces conductivity in the weld zone.
Neither choice restores strength by heat treatment afterwards, because the alloy does not respond to it. Design the joint for the annealed condition in the heat-affected zone, not for the temper of the parent metal.
Обработка
This is 1100’s weakest property. The alloy is soft and gummy: it forms a built-up edge, refuses to break a chip cleanly and produces a poor surface if the tool rubs instead of cuts.
What works: sharp, high-rake carbide or high-speed steel, generous rake angles, constant feed to keep the tool under the work rather than sliding on it, and flood coolant. What does not work: taking a light finishing pass with a dull tool. For high-volume machined parts, 2011 or 6262 will cost less per part than fighting 1100.
Anodising and Surface Finish
1100 anodises cleanly in sulphuric acid and takes dye well, but the copper content greys the film slightly compared with 1050. Where colour match across parts matters, that difference is visible. Polishing, brushing, powder coating and PVC film protection all apply normally, and hard anodising is possible, though wear performance is limited by the soft substrate underneath.
Go / No-Go: When 1100 Is the Right Call
Годен when the requirement is:
- Severe forming — deep draws, multi-stage press work, spinning — and the load on the finished part is light.
- Thermal duty — fin stock, heat exchangers, heat sinks — where conductivity earns more than strength.
- Electrical hardware at 59% IACS — busbar, connectors, shielding — but not overhead line or magnet wire.
- Chemical or food process equipment that has to weld easily and resist attack, with no pressure duty.
- Reflectors, nameplates, trim and decorative work that needs a polishable, anodisable, low-cost substrate.
Не годен when:
- The part carries structural load. 3003 and 5052 both keep far more strength after work hardening, and that gap does not close by ordering a harder 1100 temper.
- Service is marine and load-bearing. 1100 resists salt atmosphere but not as a structural marine alloy.
- Service temperature climbs much above 150 °C. The cold work that provides the strength begins to anneal out, and there is no precipitation hardening to take over.
- The part is machined in volume. Gummy chips and built-up edge make 1100 a poor machining alloy regardless of tooling.
- The specification says 1100-T6. That temper does not exist; the requirement has to be re-expressed as a temper plus a strength minimum.
- Thin food-wrap foil is the product. 1235, 8079 and 8011 are the foil grades.
Заключение
1100 trades strength for formability, conductivity and corrosion resistance. The 0.05–0.20% copper addition is what separates it from 1050 and 1060, and the absence of any heat treatment means the temper you specify is the strength you get — there is no later process to recover it. That trade is excellent for formed, welded, heat-transfer and conductive parts, and wrong for anything that has to carry load.
We supply 1100 in coil, plate, bar, tube, wire and profile, from O through H18, with cut-to-length and anodising handled in-house. Every order ships with an MTC, and low-MOQ custom production covers non-standard sizes and tempers within 10–60 days.
Send us your drawing or alloy specification, and we will confirm the temper, thickness and lead time before you commit to a PO.
Часто задаваемые вопросы
Can 1100 aluminum be heat treated to increase strength?
No. 1100 is non-heat-treatable and hardens only by cold work, so strength comes from the H temper you order. There is no solution treatment, no aging step and no 1100-T6. If a drawing calls for one, the requirement needs rewriting as a temper plus a minimum strength.
What is the difference between 1100-O and 1100-H14?
O is annealed: typically about 90 MPa tensile, 35 MPa yield and roughly 35% elongation in sheet, which suits severe forming. H14 is half-hard: typically about 125 MPa tensile, 115 MPa yield and about 9% elongation. Choose O for post-delivery forming, and H14 when the part must hold shape in service.
Is 1100 suitable for electrical conductors?
Partly. At 59% IACS in the annealed condition it suits busbar, connectors, shielding and general conductor hardware. Overhead transmission and magnet wire are specified around 1350, which guarantees 61.5% IACS minimum. Substituting 1100 lowers the current rating, so the two are not interchangeable.
Can 1100 be used in marine or food-contact applications?
For food contact, yes: the alloy is non-toxic and resists many chemicals, which is why it appears in processing equipment and cookware. Strong alkalis are the exception. For marine service it resists salt atmosphere, but its low strength rules it out of load-bearing marine structure, where 5052 is the usual choice.
What 1100 forms, tempers and minimum order can you supply?
We supply coil, plate, bar, tube, wire and profile in O, H12, H14, H16 and H18, cut to length and anodised on request. Standard stock ships from inventory; non-standard sizes and tempers run at low MOQ with a 10–60 day lead time.
