Kas alumiinium on sulam? Millised on erinevat tüüpi alumiiniumi? Kuidas tuvastada alumiinium hindeid? Need on levinud küsimused tootmises ja insenerides. Ehkki puhas alumiinium on olemas, kasutab enamik rakendusi alumiiniumist sulameid - materjale, mis ühendavad alumiiniumi teiste elementidega konkreetsete omaduste parandamiseks.
Selles põhjalikus alumiiniumtüüpide ja omaduste juhendis uurime erinevaid alumiiniumi hindeid, tavalisi alumiiniumsulameid, alumiiniummaterjali tüüpi ja võrdleme alumiiniumist vs sulami karakteristikuid. Ükskõik, kas valite magneesiumisulami vs alumiiniumi, otsite tugevaima alumiiniumisulami või peate mõistma alumiiniumist spetsifikatsioone, hõlmab see juhend kõike alates alumiiniumseeria diagrammidest kuni alumiiniumist kõvadusskaaladeni
Mis on alumiiniumist sulamid?
Alumiiniumsulamid on materjalide rühm, mis koosneb puhtast alumiiniumist koos teiste elementidega, et parandada nende omadusi ja jõudlust. Need sulamid luuakse sulamiiniumi segamisel hoolikalt valitud legeerivate elementidega, mille tulemuseks on jahutamisel ja tahkestamisel homogeenne tahke lahus. Nende elementide lisamine võib märkimisväärselt parandada puhta alumiiniumi tugevust, vastupidavust ja muid omadusi, muutes selle sobivaks mitmesuguste rakenduste jaoks.
Alumiiniumsulamite koostis sisaldab tavaliselt:
Puhas alumiinium: mitteväärismetall, mis moodustab suurema osa sulamist, moodustades tavaliselt 85–99% kogumassist.
Elementide legeerimine: alumiiniumile lisatakse mitmesuguseid metalle ja mittemetalle, et luua soovitud omadustega konkreetsed sulamid. Tavaliste legeerimise elementide hulka kuuluvad vask, magneesium, mangaan, räni, tsink ja liitium.
Elementide legeerimise mõju alumiiniumi omadustele on märkimisväärne ja mitmekesine:
Tugevus: sellised elemendid nagu vask, magneesium ja tsink võivad alumiiniumsulamite tugevust märkimisväärselt suurendada võrreldes puhta alumiiniumiga.
Korrosiooniresistentsus: Mõned elemendid, näiteks magneesium ja räni, võivad suurendada alumiiniumi loomulikku korrosioonikindlust, soodustades kaitseoksiidikihi moodustumist.
Termiline ja elektrijuhtivus: kuigi puhas alumiinium on suurepärane soojuse ja elektri juht, võib teatud elementide lisamine neid omadusi konkreetsete rakenduste jaoks muuta.
Formatiivsus ja masinad: Elementide legeerimine võib mõjutada alumiiniumi sulamite kujundamise, moodustamise ja töötlemise lihtsust, muutes need tootmisprotsessides mitmekülgsemaks.
Alumiiniumsulamite olulisust erinevates tööstusharudes ei saa ülehinnata:
Transport: alumiiniumsulamid kasutatakse laialdaselt autotööstuses, lennunduse ja meretööstuses tänu nende suurele jõu ja kaalu suhtele, mis võimaldab tootda kergeid ja kütusesäästlikke sõidukeid ja lennukeid.
Konstruktsioon: alumiiniumsulamite korrosioonikindlus ja vastupidavus muudavad need ideaalseks arhitektuuriliste rakenduste jaoks, näiteks aknaraamid, katusekatted ja katted.
Elektroonika: teatud alumiiniumsulamite suurepärane soojus- ja elektrijuhtivus koos nende kerge raskusega muudavad need sobivaks kasutamiseks elektroonilistes komponentides, jahutusradiaatodes ja korpustes.
Tarbekaubad: alates leibkonnaseadmetest kuni spordivarustuseni kasutatakse tänu mitmekülgsusele, esteetikale ja ringlussevõetavusele paljudes tarbekaupades alumiiniumsulamid.
| omand | elementide legeerimise |
| Tugevus | Suurendas vase, magneesiumi ja tsingi abil |
| Korrosioonikindlus | Suurendavad magneesiumi ja räni |
| Soojusjuhtivus | Muudetud vastavalt konkreetsetele rakendustele |
| Elektrijuhtivus | Muudetud kasutatud legeerivate elementide põhjal |
| Moodustatavus | Mõjutavad konkreetsed legeerivad elemendid |
| Masinad | Mõjutab alumiiniumsulami koosseis |
Alumiiniumisulami määramine ja tuvastamine
Alumiiniumsulamid klassifitseeritakse standardiseeritud nimetamissüsteemi abil, mis pakub olulist teavet nende koostise ja omaduste kohta. See alumiiniumühenduse välja töötatud süsteem koosneb neljakohalisest arvust, millele järgneb temperatuuri tingimustele viitav tähe järelliide. Sukeldume selle nimetamiskonventsiooni üksikasjadesse.
Neljakohaline nimetussüsteem
Neljakohaline number alumiiniumisulami nimetus edastab järgmise teabe:
Esimene number tähistab peamist legeeriva elementi või sulamist seeriat:
Teine number tähistab sulami modifikatsioone või lisandite piire:
Kolmandal ja neljandal numbril on erinev tähendus sõltuvalt sulami seeriast:
1xxx seeria: kaks viimast numbrit näitavad minimaalset alumiiniumist puhtust, nt 1060 on vähemalt 99,60% puhas alumiinium.
Muud seeriad: kolmas ja neljas numbrid tuvastavad sarja erinevad sulamid, kuid neil pole arvulist tähtsust.
Siin on mõned näited nimetamissüsteemi illustreerimiseks:
1100: 99,00% minimaalne alumiiniumist puhtus, algne kompositsioon
2024: vask kui peamine legeerimise element, neljas sulami variatsioon 2xxx seerias
6061: Magneesium ja räni kui peamised legeerivad elemendid, esimene sulami variatsioon 6xxx seeria
Kiri järelliited temperatuuri tingimustes
Lisaks neljakohalisele arvule sisaldavad alumiiniumsulami nimetused sageli tähe järelliidet, mis näitab sulami tujumist või kuumtöötlust. Kõige tavalisemad temperatuuri tähistused on:
F: AS-i kontseeritud, ilma konkreetse kontrollita termiliste või pinge kõvenemistingimuste üle
O: lõõmutatud, kõige pehmem temperatuur, saavutatud kõrge temperatuuriga kuumutamise ja aeglase jahutamise kaudu
W: Lahuse kuumusega töödeldud, ebastabiilne karastus, mis rakendatakse sulamitele, mis on vanuses toatemperatuuril pärast lahuse kuumtöötlemist
T: Muud stabiilsed kuumtöödeldud tingimused, sealhulgas erinevad kuumtöötluse kombinatsioonid ja pinge kõvenemine
T -temperatuur jaguneb veelgi mitmeks eritingimuseks, näiteks:
T3: Lahuse kuumtöödeldud, külmaga töödeldud ja looduslikult vananenud
T4: lahuse kuumusega töödeldud ja looduslikult vananenud
T6: lahuse kuumusega töödeldud ja kunstlikult vananenud (sademed karastatud)
Näiteks tähistab 6061-T6 magneesiumi ja ränisulamit, mis on selle tugevuse suurendamiseks kuumtöödeldud ja kunstlikult vananenud.
| Templi | kirjeldus |
| F | AS-i kontseeritud, spetsiifiline kontroll termilise või pinge kõvenemise üle |
| O | Lõõmutatud, pehmeim temperatuur |
| W | Lahuse kuumusega töödeldud, ebastabiilne tuju |
| T | Muud stabiilsed kuumtöödeldud tingimused, sealhulgas erinevad alamkategooriad |
Erinevat tüüpi alumiiniumsulamid
Alumiiniumsulamid jagunevad seitsmeks põhikategooriaks, tuginedes nende esmastele legeerivatele elementidele ja sellest tulenevatele omadustele. Iga seeria on tähistatud neljakohalise arvuga, esimene number näitab peamist legeerimise elementi. Siin on ülevaade nendest alumiiniumsulamitüüpidest:
1xxx seeria (puhas alumiinium)
1xxx seeria koosneb alumiiniumsulamitest, mille minimaalne puhtus on 99%. Need sisaldavad ainult muid elemente, mis annab neile ainulaadsed omadused:
Kõrge termiline ja elektrijuhtivus, muutes need ideaalseks soojusvahetiteks ja elektrilisteks rakendusteks
Suurepärane korrosioonikindlus, mis sobib kasutamiseks keemiliste töötlemisseadmetes
Suur elastsus, võimaldades hõlpsat moodustamist ja kujundamist
1xxx -seeria sulamite tavalised rakendused hõlmavad keemilisi mahuteid, bussiribasid ja neeti.
2xxx seeria (vask)
Vask on 2xxx seeria peamine legeerimise element. Need sulamid on tuntud:
Kõrge tugevus, sageli võrreldav terasega
Kuumaravi, mis veelgi suurendab nende tugevust
Hea masinad, hõlbustades täpset tootmist
Alumine korrosioonikindlus võrreldes teiste alumiiniumsulamitega
2xxx seeriat kasutatakse tavaliselt lennunduse, sõjaväe ja muude suure jõudlusega rakendustes.
3xxx seeria (mangaan)
Mangaan on 3xxx seeria peamine legeeriv element. Neid sulameid iseloomustab:
Mõõdukas tugevus, kõrgem kui puhas alumiiniumist, kuid madalam kui teised sulamiseeriad
Hea moodustatavus, võimaldades hõlpsat kujundada ja painutada
Suurepärane korrosioonikindlus, mis sobib kasutamiseks karmides keskkondades
Kuumutamisvõimeline, mis tähendab, et nende omadusi ei saa kuumtöötluse kaudu märkimisväärselt muuta
3xxx -seeria sulamite tüüpilised rakendused hõlmavad köögitarbeid, autode osi ja ehitusmaterjale.
4xxx seeria (räni)
Räni on 4xxx seeria peamine legeerimise element. Nad on tuntud:
Suurepärane heitnõus, muutes need sobivaks keerukaks kujuks ja kujunduseks
Hea masinad, võimaldades täpset tootmist
Mõõdukas tugevus, kõrgem kui puhas alumiiniumist, kuid madalam kui teised sulamiseeriad
Hea soojuse hajutamine, muutes need ideaalseks rakenduste jaoks, mis nõuavad kiiret soojuse hajumist
4xxx seeriat kasutatakse tavaliselt mootoriplokkides ja muudes autotööstuses.
5xxx seeria (magneesium)
Magneesium on 5xxx seeria peamine legeeriv element. Neid sulameid iseloomustab:
Hea tugevus, mida sageli kasutatakse struktuurilistes rakendustes
Suurepärane keevitatavus, võimaldades hõlpsat liitumist ja valmistamist
Kõrge korrosioonikindlus, eriti merekeskkonnas
Kuumutamisvõimeline, mis tähendab, et nende omadusi ei saa kuumtöötluse kaudu märkimisväärselt muuta
5xxx seeria sulamite tavalised rakendused hõlmavad merekomponente, autoosasid ja survenumbreid.
6xxx seeria (magneesium ja räni)
6xxx seeria sisaldab peamiste legeerivate elementidena nii magneesiumi kui ka räni. Nad on tuntud:
Hea tugevus, mida sageli kasutatakse struktuurilistes rakendustes
Suurepärane formaalsus, võimaldades keerulisi kujundeid ja kujundusi
Hea masinad, võimaldades täpset tootmist
Kõrge korrosioonikindlus, mis sobib kasutamiseks karmides keskkondades
Kuumaravi, mis võib veelgi suurendada nende tugevust ja muid omadusi
6xxx seeriat kasutatakse laialdaselt kosmose-, autotööstuses, ehituses ja muudes konstruktsioonilistes rakendustes.
7xxx seeria (tsink)
Tsink on 7xxx seeria peamine legeerimise element, mis on sageli kombineeritud väikeste kogustes muude elementidega. Neid iseloomustab:
Kõigi alumiiniumisulamite seas suurim tugevus
Hea väsimuskindlus, muutes need sobivaks kõrgpingerakendusteks
Kuumaravi, mis võib veelgi suurendada nende tugevust ja muid omadusi
Alumine korrosioonikindlus võrreldes teiste alumiiniumsulamitega
Keevitatavus, kuid mõningate ettevaatusabinõudega pragunemise vältimiseks
7xxx seeriat kasutatakse tavaliselt kosmose, suure jõudlusega spordiseadmetes ja muudes nõudlikes rakendustes.
8xxx seeria: spetsiaalsed sulamid
8xxx -seeria alumiiniumsulamid sisaldavad haruldasi legeerivaid elemente, nagu tina ja muud haruldased metallid, mis on mõeldud nišide rakenduste jaoks, mis nõuavad ainulaadseid omadusi. Neid sulameid ei kasutata nii laialdaselt kui esmane seeria, kuid need on olulised tööstuses, mis nõuavad konkreetseid tulemusomadusi.
Peamised omadused :
Spetsialiseeritud funktsionaalsus : kohandatud väga spetsiifiliste vajaduste rahuldamiseks, näiteks vastupidavus hõõrdumisele või ainulaadne elektrijuhtivus.
Mõõdukas tugevus : pakub piisavat jõudu niššide jaoks, ehkki see ei sobi kõrge stressiga keskkondade jaoks.
Ühilduvus erinevate protsessidega : seda saab valmistada erinevate meetodite abil, sõltuvalt täpsest sulami koostisest, pakkudes paindlikkust konkreetsete tööstuslike vajaduste jaoks.
Ühised rakendused :
Elektrilised ja elektroonilised komponendid : 8xxx seeria kõrge juhtivusega sulamid kasutatakse toitekaablites, pistikutes ja juhtmetes, kus juhtivus on võtmetähtsusega.
Laagri- ja puksrakendused : tinaga sulamid tagavad madala hõõrdumise, muutes need sobivaks laagrite ja muude liikuvate komponentide jaoks, kus kulumiskindlus on ülioluline.
Spetsiaalsed tööstuslikud komponendid : muud kohandatud rakendused, mis nõuavad omadusi nagu kõrge elanikkond, madal kaal või konkreetne keemiline vastupidavus.
Alumiiniumisulami diagramm ja klassifikatsioon
Allolevas alumiiniumist seeria diagrammil on erinevat tüüpi alumiiniummaterjalid:
| sulamiseeria | esmased legeerimise elemendid (id) | võtmeomadused |
| 1xxx | Puudub (puhas alumiinium) | Kõrge juhtivus, korrosioonikindlus, elastsus |
| 2xxx | Vask | Kõrge tugevus, kuumravimine, hea masin |
| 3xxx | Mangaan | Mõõdukas tugevus, hea moodustatavus, korrosioonikindlus |
| 4xxx | Räni | Suurepärane heitkogustavus, hea masinad, soojuse dispersioon |
| 5xxx | Magneesium | Hea tugevus, keevitatavus, korrosioonikindlus |
| 6xxx | Magneesium ja räni | Hea tugevus, vormitavus, masinad, korrosioonikindlus |
| 7xxx | Tsink | Suurim tugevus, hea väsimuskindlus, kuumravimine |
| 8xxx | Tina, raud ja nikkel, muud haruldased metallid | Nõudke ainulaadseid omadusi |
Peamised alumiiniumsulami hinded ja nende rakendused
Alumiiniumsulamid on erinevates klassides, millest igaüks on kohandatud konkreetsete rakenduste jaoks, tasakaalustades omadusi nagu tugevus, korrosioonikindlus ja vormitavus. Allpool on mõned peamised alumiiniumsulami hinded ja tööstusharud, mida nad toetavad.
Üksikasjalik ülevaade konkreetsetest hinnetest
1100
See hinne on kaubanduslikult puhas alumiinium , mis on tuntud oma suurepärase korrosioonikindluse ning kõrge termilise ja elektrijuhtivuse poolest. Ehkki see on suhteliselt pehme, on see ideaalne rakenduste jaoks, kus tugevus pole peamine nõue.
3003
Mitmekülgne, mittekuulumatu sulam, 3003 alumiinium sisaldab mangaani, et saada tugevust ja moodustatavust, muutes selle sobivaks paljudele tootevalikutele.
5052
5052 alumiiniumi on tunnustatud tugeva korrosioonikindluse tõttu, eriti merekeskkonnas, samuti mõõduka kuni kõrge tugevuse tõttu. See teeb sellest soolase veega kokkupuutuvate seadete jaoks parima valiku.
6061
Tuntud kui üks kõige mitmekülgsemaid alumiiniumklassi, 6061 pakub tasakaalustatud tugevuse, korrosioonikindluse ja masinate kombinatsiooni. See on kuumravim, muutes selle struktuuriliste rakenduste jaoks kohandatavaks.
7075
Alumiiniumsulamite seas on üks kõrgeima tugevuse tase, 7075 mida kasutatakse peamiselt kõrge stressiga rakendustes. See on vähem korrosioonikindel kui teised klassid, kuid paistab silma olukorras, kus kõrge tugevus on kriitiline.
Võrdlustabeli alumiiniumklasside
| sulamisklassi | kompositsioon toob esile | peamised omadused | Ühised rakendused |
| 1100 | 99% puhas alumiinium | Kõrge korrosioonikindlus, kõrgtugev | HVAC, keemiline käitlemine, toidu töötlemine |
| 3003 | Alumiinium mangaaniga | Mõõdukas tugevus, hea töötavus | Köögitarbed, hoiumahutid, katusekatted |
| 5052 | Magneesiumiga alumiinium | Tugev korrosioonikindlus, keevitatav | Mere-, kütusepaagid, survenumbid |
| 6061 | Magneesium ja räni | Kuumaravimine, väga mitmekülgne | Struktuurilised komponendid, lennundus, autotööstus |
| 7075 | Tsink kui esmane legeerimise element | Kõrgeim tugevus, madal korrosioonikindlus | Lennundus, kaitse, spordivarustus |
Need alumiiniumist hinded pakuvad tootjatele võimalusi, mis tasakaalustavad jõudlust ja kulusid, vastates tööstusharude nõuetele mereni lennunduseni.
Alumiiniumsulamite kuumtöötlemisprotsessid
Kuumravi on paljude alumiiniumsulamite tootmisel ülioluline samm, kuna see võib märkimisväärselt parandada nende mehaanilisi omadusi, nagu tugevus, kõvadus ja elastsus. Kuumutamise ja jahutustsüklite hoolikalt kontrollides, samuti sellega kaasnevaid protsesse, nagu külm töö ja vananemine, saavad insenerid kohandada alumiiniumisulamite omadusi vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele.
Levinud kuumtöötluse protsessid ja nende määramine
Alumiiniumsulamite jaoks kasutatakse mitmeid levinud kuumtöötluse protsesse, millest igaühel on oma ainulaadne nimetus. Need määramised pakuvad kiiret ja standardiseeritud viisi konkreetse kuumtöötluse tuvastamiseks, mille sulami on läbi teinud. Uurime mõnda kõige sagedamini kasutatavat kuumtöötluse protsessi ja nende määramisi.
T3: Lahuse kuumusega töödeldud + külm töötas + looduslikult vananenud
T3 kuumtöötluse protsess hõlmab järgmisi samme:
Lahuse kuumtöötlus: sulamit kuumutatakse konkreetsele temperatuurile ja hoitakse seal piisavalt kaua, et legeerivad elemendid saaksid lahustuda alumiiniummaatriksisse.
Külm töötamine: sulami töötab siis külm venitamise või veeremise kaudu, et parandada selle tugevust ja stressi korrosioonikindlust.
Looduslik vananemine: Lõpuks lastakse sulamil toatemperatuuril loomulikult vananeda, mis suurendab veelgi selle tugevust ja stabiilsust.
T3 kuumtöötlust rakendatakse tavaliselt sulamitele nagu 2024. ja 7075, mida kasutatakse kosmose ja muudes suure jõudlusega rakendustes.
T4: lahuse kuumusega töödeldud + looduslikult vananenud
T4 kuumtöötlusprotsess koosneb kahest peamisest etapist:
Lahuse kuumtöötlus: Sarnaselt T3 -ga kuumutatakse sulamit konkreetsele temperatuurile ja hoitakse seal, et legeerivad elemendid saaksid alumiiniummaatriksisse lahustuda.
Looduslik vananemine: sulamil lastakse seejärel toatemperatuuril loomulikult vananeda, mis suurendab selle tugevust ja stabiilsust aja jooksul.
T4 kuumtöötlust kasutatakse sageli sulamite jaoks nagu 6061, mis leiavad erinevates tööstusharudes rakendusi, sealhulgas autotööstust, ehitamist ja puhkust.
T6: Lahuse kuumusega töödeldud + kunstlikult vananenud
T6 kuumtöötluse protsess hõlmab järgmisi samme:
Lahuse kuumtöötlus: sulamit kuumutatakse konkreetsele temperatuurile ja hoitakse seal, et legeerivad elemendid saaksid alumiiniummaatriksisse lahustuda.
Kunstlik vananemine: Seejärel kuumutatakse sulamit kõrgendatud temperatuurini (tavaliselt madalam kui lahuse kuumtöötluse temperatuur) ja hoitakse seal konkreetset aega, et soodustada legeerivate elementide kontrollitud sademeid, mis suurendab oluliselt sulami tugevust ja kõvadust.
T6 kuumtöötlust kasutatakse laialdaselt sulamite jaoks nagu 2024., 6061 ja 7075, mis nõuavad nõudlike rakenduste jaoks suurt tugevust ja kõvadust.
T7: Lahuse kuumusega töödeldud + ülemäärane
T7 kuumtöötlusprotsess koosneb kahest peamisest etapist:
Lahuse kuumtöötlus: sulamit kuumutatakse konkreetsele temperatuurile ja hoitakse seal, et legeerivad elemendid saaksid alumiiniummaatriksisse lahustuda.
Üleminekud: Seejärel kuumutatakse sulamit kõrgemale temperatuurile kui T6 kunstliku vananemise korral ja seal hoitakse pikemat aega. See protsess ohverdab teatud jõudu parema elastsuse, sitkuse ja mõõtmete stabiilsuse kasuks.
T7 kuumtöötlust rakendatakse sageli sulamitele nagu 7075, mida kasutatakse lennunduse ja muudes suure jõudlusega rakendustes, kus on vaja tugevuse ja sitkuse tasakaal.
T8: Lahuse kuumusega töödeldud + külm töötas + kunstlikult vananenud
T8 kuumtöötlusprotsess ühendab külma töö ja kunstliku vananemise eelised:
Lahuse kuumtöötlus: sulamit kuumutatakse konkreetsele temperatuurile ja hoitakse seal, et legeerivad elemendid saaksid alumiiniummaatriksisse lahustuda.
Külm töötamine: sulami töötab siis külm venitamise või veeremise kaudu, et parandada selle tugevust ja stressi korrosioonikindlust.
Kunstlik vananemine: Lõpuks kuumutatakse sulamit kõrgendatud temperatuurini ja hoitakse seal konkreetset aega, et soodustada legeerivate elementide kontrollitud sademeid, suurendades veelgi selle tugevust ja kõvadust.
T8 kuumtöötlust kasutatakse tavaliselt sulamite korral nagu 2024. ja 7075, mis nõuavad suure tugevuse, kõvaduse ja stressi korrosiooniresistentsuse kombinatsiooni.
Spetsiaalsed sekundaarsed nimetused stressi leevendamiseks või vananemise ulatuseks
Lisaks primaarsetele kuumtöötluse määramisele on ka spetsiaalseid sekundaarseid nimetusi, et näidata spetsiifilisi stressi leevendamist või vananemistingimusi. Need määramised on lisatud esmasele kuumtöötlusele, näiteks T7351 või T6511. Mõned tavalised sekundaarsed nimetused hõlmavad järgmist:
51: venitamisega leevendatud stress
511: stress leevendas venitamise ja väiksema sirgendamise pärast venitamist
52: tihendamisega leevendatud stress
54: stress, mis on leevendatud kombineeritud venitamise ja kokkusurumisega
Näiteks näitab 7075-T7351, et sulamit on kuumutatud, ületatud, venitamisega kergendatud ja pärast venitamist sirgendatud.
Cast vs sepistatud alumiiniumsulamid
Alumiiniumsulamid võib laias laastus jagada kahte põhikategooriasse: valatud sulamid ja sepistatud sulamid. Ehkki mõlemal tüüpi sulamitüüpidel on alumiiniumi põhiomadused, erinevad need koostise, valmistamismeetodite ja lõppkasutusrakenduste poolest. Uurime neid erinevusi üksikasjalikumalt.
Erinevused sulami kompositsioonis
Üks peamisi erinevusi valatud ja sepistatud alumiiniumisulamite vahel seisneb nende keemilises koostis, eriti legeerivate elementide protsent.
Die valamissulamid sisaldavad tavaliselt suuremas koguses legeerivaid elemente, sageli üle 5% kogumassist. Need kõrgemad legeerimise protsendid võimaldavad valamisprotsessi ajal paremat mastaabi, voolavust ja hallituse täitmise võimalusi.
Teisest küljest on sepistatud sulamitel üldiselt madalam legeeriva elemendi protsent, tavaliselt alla 5%. Sepistatud sulamite madalam legeeriva sisu aitab säilitada head vormitavust, töövõimet ja elastsust, mis on olulised järgnevate kujundamise ja moodustamise protsesside jaoks.
Elementide legeerimise erinevused võivad avaldada olulist mõju lõpptoodete mehaanilistele ja keemilistele omadustele:
Tugevus: valatud sulamitel on sageli suurem tugevus võrreldes sepistatud sulamitega nende kõrgema legeeriva sisu tõttu. See suurenenud tugevus tuleb aga vähenenud elastsuse ja sitkuse hinnaga.
Lahked: sepistatud sulamid on üldiselt paremad elastsus ja vormitavus kui valatud sulamid tänu nende madalamale legeeriva elemendi protsendile. See muudab need sobivamaks rakenduste jaoks, mis nõuavad ulatuslikku vormimist või vormimist.
Korrosiooniresistentsus: alumiiniumsulamite korrosioonikindlus võib varieeruda sõltuvalt konkreetsetest legeerivatest elementidest. Mõned sepistatud sulamid, näiteks magneesiumiga 5xxx seeria, pakuvad suurepärast korrosioonikindlust, samas kui teatud valatud sulamid võivad olla korrosioonile vastuvõtlikumad karmides keskkondades.
Valmistamise tehnikad
Veel üks peamine erinevus valatud ja sepistatud alumiiniumsulamite vahel on nende valmistamise ja lõpptoodete kujundamise viis.
Valatud alumiiniumsulamid toodetakse mitmesuguste valamismeetodite abil, sealhulgas:
Liiva valamine: sulami alumiinium valatakse liivavormi, mis luuakse soovitud kuju mustri abil. Liivavalu on mitmekülgne ja kulutõhus madala mahuga tootmise või suurte keerukate osade jaoks.
Die valamine: Sula alumiiniumi süstitakse kõrgsurve alla terasest stantsiõõnsusesse. Die valamine sobib keerukate detailide ja tihedate tolerantsidega osade suure mahuga tootmiseks.
Investeeringute valamine: vahamuster on kaetud keraamilise lägaga, mida seejärel kuumutatakse vaha sulatamiseks, jättes õõnes keraamilise kesta. Lõpliku osa loomiseks valatakse kestasse sulami alumiinium. Investeeringute valamine pakub suurepärast pinnaviimistlust ja mõõtmete täpsust.
Vastuvõetud alumiiniumsulamid valmistatakse seevastu mitmesuguste moodustamis- ja vormimisprotsesside abil, näiteks:
Ekstrusioon: alumiiniumkangid lükatakse läbi stantsi ava, et luua pikad pidevad profiilid, millel on järjepidev ristlõikega. Väljapressimist kasutatakse tavaliselt baaride, torude ja keerukate kujude tootmiseks.
Veeremine: alumiiniumist tahvlid või valuplokid juhitakse läbi rullide seeria, et vähendada nende paksust ja luua lamedaid lehti või taldrikuid. Veeremist saab teha kuumalt või külmalt, sõltuvalt sulamist ja soovitud omadustest.
Painutamine: sepistatud alumiiniumlehed või profiilid on painutatud või moodustatud soovitud kujuga, kasutades pressipidureid, rullide moodustajaid või muid painutusseadmeid. Painutamine võimaldab luua kõverdatud või nurga all olevaid osi.
Rakendused ja omadused
Kompositsiooni ja valmistamismeetodite erinevused valatud ja sepistatud alumiiniumisulamite vahel põhjustavad erinevaid rakendusi ja omadusi.
Valatud alumiiniumsulamite tüüpilised kasutusalad hõlmavad järgmist:
Autoosad, näiteks mootoriplokid, silindripead ja käigukastiümbrid, kus on vaja keerulisi kujundeid ja suurt tugevust.
Köögitarbed ja küpsetatavad tarkvara tänu nende heale soojusjuhtivusele ja keerukate kujunduste moodustamise lihtsusele.
Dekoratiivsed ja dekoratiivsed esemed, näiteks mööbel ja valgustusseadmed, tänu nende võimele luua detailset ja esteetiliselt meeldivat kuju.
Valatud sulamid on üldiselt eelistatud rakenduste jaoks, mis nõuavad:
Keerulised geomeetriad või keerulised detailid, mida on sepistatud sulamitega keeruline saavutada
Kõrge tugevuse ja kaalu suhe, eriti koormuse kandvates komponentides
Hea soojusjuhtivus soojuse hajumise või soojusülekanderakenduste jaoks
Teisest küljest hõlmavad sepistatud alumiiniumist sulamite tüüpilised kasutamised:
Ehitiste, sildade ja transpordiseadmete konstruktsioonikomponendid, kus on hädavajalikud kõrge tugevus ja hea moodustatavus
Lennundusseadme osad, näiteks kere ja tiibkomponendid, tänu nende suurepärasele tugevuse ja kaalu suhtele ja väsimuskindlusele
Tänu nende heale termilisele juhtivusele ja võimele moodustada täpseks kujuks
Vahetud sulamid valitakse üldiselt rakenduste jaoks, mis nõuavad:
Kõrge elastsus ja vormitavus kujundamiseks ja painutamiseks
Suurepärane tugevuse ja kaalu suhe kergete konstruktsioonikomponentide jaoks
Hea korrosioonikindlus karmides keskkondades või välistingimustes
| vara | valatud sulamid | sepistatud sulamid |
| Legeerimine element % | Kõrgem (> 5%) | Madalam (<5%) |
| Tugevus | Suurem tugevus, madalam elastsus | Madalam tugevus, suurem elastsus |
| Korrosioonikindlus | Varieerub sõltuvalt legeerivatest elementidest | Üldiselt hea, eriti 5xxx seeria |
| Tüüpiline valmistamine | Liiva valamine, suremine, investeeringute valamine | Väljapressimine, veeremine, painutamine |
| Ühised rakendused | Autoosad, köögitarbed, dekoratiivsed esemed | Konstruktsioonikomponendid, kosmoseosad, elektroonika |
Kaalutlused alumiiniumisulamite valimiseks
Projekti jaoks õige alumiiniumsulami valimine nõuab selle masinatavuse, kulude ja ühilduvuse mõistmist kuumtöötlusega. Need tegurid mõjutavad tootmise efektiivsust, kulusid ja toote jõudlust.
Masinadreiting
kujundada . Alumiiniumisulami masinareiting mõjutab seda, kui hõlpsalt seda saab CNC -töötlemise abil Suure masinaga sulamid säästavad aega ja vähendavad tööriistade kulumist, suurendades tootlikkust keerulises tootmises.
Miks on oluline masin :
Kiirendab töötlemisprotsesse, vähendades tootmisaega.
Vähendab tööriistade kulumist, vähendades hoolduskulusid.
Võimaldab täpsemaid ja keerulisi osi, mis on hädavajalikud sellistes tööstusharudes nagu lennundus- ja autotööstus.
Materiaalse kulu ja kättesaadavus
Materjali valik mõjutab märkimisväärselt projekti eelarveid ja tootmiskiirust . High Argations sulamid võivad pakkuda paremaid omadusi, kuid on suuremahuliste projektide jaoks vähem juurdepääsetavad või jätkusuutlikud.
Kuumtöötluse ühilduvus
Kuumtöötlus võimaldab spetsiifilistel alumiiniumisulamitel suurendada nende tugevust, vastupidavust ja jõudlust. Mitte kõik sulamid ei reageeri kuumtöötlusele hästi, seega on ühilduvuse mõistmine ülioluline, mis nõuab suurt tugevust.
Kuumravi tähtsus :
Võimaldab paremat kõvadust ja tugevust nagu 2xxx, 6xxx ja 7xxx seeria. sulamite
Suurendab jõudlust ja eluiga . kõrge stressi komponentide
Võimaldab paindlikkust järeltootmise töötlemisel, kriitiliselt lennunduse ja raskete tööstusharude osas.
| Kaaluge | eelised valiku | võtmesulamites |
| Masinadreiting | Kiirem töötlemine, vähem tööriistade kulumine | 6061, 2011, 7075 |
| Materiaalsed kulud ja kättesaadavus | Eelarvesõbralik, püsiv pakkumine | 3003, 5052 |
| Kuumtöötluse ühilduvus | Suurenenud tugevus ja kõvadus | 2024, 6061, 7075 |
Nende tegurite hindamine tagab, et valitud alumiiniumsulam vastab projekti jõudlusele, eelarve- ja töötlemisvajadustele, mis viib optimeeritud tootmis- ja toote usaldusväärsuseni.
Kokkuvõte
Tootmise ja toote jõudluse optimeerimiseks on hädavajalik alumiiniumsulamitüüpide mõistmine. Konkreetsete rakenduste jaoks sobiva sulami valimine - olgu see siis tugevuse, korrosioonikindluse või masinate jaoks - võib mõjutada kvaliteeti ja kulusid. Alates kosmose kergete struktuurideni kuni püsivate komponentideni mereseadetes on iga sulam ainulaadne eesmärk. See juhend loob aluse teadlikele valikutele. Uurige täiendavaid ressursse, et süvendada oma teadmisi ja teha mis tahes projekti jaoks parimaid sulamiotsuseid.
Võrdlusallikad
Alumiinium
Alumiiniumsulam
6061 vs 7075 alumiinium
Parima alumiiniumiprotsessi tootja
Korduma kippuvad küsimused (KKK)
K: Mis on alumiiniumisulam?
Alumiiniumsulam on metall, mis on loodud puhta alumiiniumi segamisel teiste elementidega, nagu magneesium, vask või tsink, et tugevdada tugevust, korrosioonikindlust ja vastupidavust.
K: Kuidas võrrelda alumiiniumsulameid tugevuse ja kaalu osas terasega?
Alumiiniumsulamid on üldiselt terasest kergemad, pakkudes suurema tugevuse ja kaalu suhte. Neid kasutatakse sageli seal, kus kaalu vähendamine on hädavajalik, näiteks kosmose- ja autorakendustes.
K: Millised tegurid mõjutavad alumiiniumisulamite töödeldavust?
Alumiiniumisulamite masinatabiilsust mõjutab sulami koostis, kuumtöötlus ja kõvadus. Näiteks 6061 ja 7075 sulamid pakuvad CNC töötlemisel suurepärast töödeldavust.
K: Kuidas saab alumiiniumisulamite kasutamisel ära hoida korrosiooni?
Parima korrosioonikindluse saamiseks valige sulamid magneesiumiga (näiteks 5052) või kandke kaitsekatteid. Regulaarne puhastamine hoiab ära ka keskkonna ülesehituse, mis võib põhjustada korrosiooni.
K: Kus tavaliselt kasutatakse alumiiniumisulameid?
Alumiiniumsulameid kasutatakse laialdaselt lennunduse, autotööstuse, ehituse ja elektroonikas. Iga valdkond valib konkreetseid sulameid, mis põhinevad sellistel vajadustel nagu tugevus, kaal ja korrosioonikindlus.
