Az alumínium ötvözet? Melyek a különféle típusú alumínium? Hogyan lehet azonosítani az alumínium osztályokat? Ezek a gyártás és a mérnöki munka általános kérdései. Míg tiszta alumínium létezik, a legtöbb alkalmazás alumíniumötvözeteket használ - olyan anyagokat, amelyek az alumíniumot más elemekkel kombinálják a specifikus tulajdonságok javítása érdekében.
Az alumíniumtípusok és tulajdonságok átfogó útmutatójában felfedezzük az alumínium, a közönséges alumíniumötvözetek, az alumínium anyag típusait, és összehasonlítjuk az alumínium és az ötvözet jellemzőit. Függetlenül attól, hogy a magnéziumötvözet és az alumínium között választja a legerősebb alumíniumötvözetet, vagy meg kell értenie az alumínium -specifikációkat, ez az útmutató mindent lefed az alumínium sorozatú diagramoktól az alumínium keménységi mérlegekig
Mik azok az alumíniumötvözetek?
Az alumíniumötvözetek olyan anyagcsoport, amely tiszta alumíniumból áll, más elemekkel kombinálva, hogy javítsák azok tulajdonságait és teljesítményét. Ezeket az ötvözeteket úgy hozták létre, hogy az olvadt alumíniumot a gondosan kiválasztott ötvözet elemekkel keverik, és hűtés és megszilárduláskor homogén szilárd oldatot eredményeznek. Ezen elemek hozzáadása jelentősen javíthatja a tiszta alumínium szilárdságát, tartósságát és egyéb jellemzőit, így sokféle alkalmazásra alkalmas.
Az alumíniumötvözetek összetétele általában a következőket tartalmazza:
Tiszta alumínium: Az alapfém, amely az ötvözet nagy részét alkotja, általában a teljes tömeg 85–99% -át teszi ki.
Ötvevő elemek: Különböző fémeket és nem fémeket adnak az alumíniumhoz, hogy specifikus ötvözeteket hozzanak létre a kívánt tulajdonságokkal. Általános ötvöző elemek közé tartozik a réz, a magnézium, a mangán, a szilícium, a cink és a lítium.
Az ötvöző elemek alumínium tulajdonságaira gyakorolt hatása szignifikáns és változatos:
Erő: Az olyan elemek, mint a réz, a magnézium és a cink, jelentősen növelik az alumíniumötvözetek szilárdságát a tiszta alumíniumhoz képest.
Korrózióállóság: Egyes elemek, például magnézium és szilícium, javíthatják az alumínium természetes korrózióállóságát azáltal, hogy elősegítik a védő -oxid réteg képződését.
Hő- és elektromos vezetőképesség: Noha a tiszta alumínium kiváló hő- és villamosenergia -vezető, bizonyos elemek hozzáadása módosíthatja ezeket a tulajdonságokat az adott alkalmazásokhoz.
Forgathatóság és megmunkálhatóság: Az ötvöző elemek befolyásolhatják az alumíniumötvözetek formálását, kialakítását és megmunkálását, így sokoldalúbbá válnak a gyártási folyamatokban.
Az alumíniumötvözetek fontosságát a különféle iparágakban nem lehet túlbecsülni:
Szállítás: Az alumíniumötvözeteket nagymértékben használják az autóiparban, a repülőgép- és tengeri iparban, nagy szilárdság-súly arányuk miatt, ami lehetővé teszi a könnyű és üzemanyag-hatékonyságú járművek és repülőgépek előállítását.
Építés: Az alumíniumötvözetek korrózióállósága és tartóssága ideálissá teszi őket építészeti alkalmazásokhoz, például ablakkeretekhez, tetőfedéshez és burkoláshoz.
Elektronika: Bizonyos alumíniumötvözetek kiváló termikus és elektromos vezetőképessége, könnyű súlyukkal kombinálva, alkalmassá teszik azokat elektronikus alkatrészekbe, hűtőbordákba és házakba történő felhasználásra.
Fogyasztási cikkek: A háztartási készülékektől a sporteszközökig az alumíniumötvözeteket sokféle fogyasztási cikkben használják, sokoldalúságuknak, esztétikájuknak és újrahasznosíthatóságuknak köszönhetően.
| tulajdonsága | az ötvöző elemek |
| Erő | Réz, magnézium és cink fokozta |
| Korrózióállóság | A magnézium és a szilícium továbbfejleszti |
| Hővezető képesség | Módosítva az egyes alkalmazásoknak megfelelően |
| Elektromos vezetőképesség | Megváltoztatva a használt ötvözési elemek alapján |
| Megfogalmazhatóság | A jelenlévő ötvöző elemek befolyásolják |
| Megmunkálhatóság | Az alumíniumötvözet összetétele befolyásolja |
Alumíniumötvözet megnevezések és azonosítás
Az alumíniumötvözeteket egy szabványosított elnevezési rendszer segítségével osztályozzák, amely alapvető információkat nyújt azok összetételéről és tulajdonságairól. Ez az Alumínium Szövetség által kifejlesztett rendszer egy négyjegyű számból áll, amelyet egy levél utótag követ, amely jelzi a hőmérsékleti állapotot. Merüljünk el ennek az elnevezési konferenciának a részleteibe.
A négyjegyű elnevezési rendszer
Az alumíniumötvözet-megnevezésben szereplő négyjegyű szám a következő információkat közvetíti:
Az első számjegy a fő ötvöző elemet vagy ötvözet sorozatot képviseli, például:
A második számjegy az ötvözött módosításokat vagy a szennyezősági határokat jelzi:
A harmadik és a negyedik számjegynek az ötvözet sorozatától függően eltérő jelentése van:
1xxx sorozat: Az utolsó két számjegy a minimális alumínium tisztaságot jelzi, pl. 1060 legalább 99,60% tiszta alumínium.
Egyéb sorozat: A harmadik és a negyedik számjegy a sorozat különböző ötvözeteit azonosítja, ám ezeknek nincs numerikus jelentősége.
Íme néhány példa az elnevezési rendszer szemléltetésére:
1100: 99,00% minimális alumínium tisztaság, eredeti összetétel
2024: Réz, mint a fő ötvöző elem, a negyedik ötvözet variációja a 2xxx sorozatban
6061: Magnézium és szilícium, mint fő ötvöző elemek, első ötvözet variáció a 6xxx sorozatban
Levél utótagok a temperamentumokhoz
A négyjegyű számon kívül az alumíniumötvözet-megnevezések gyakran tartalmaznak egy levél utótagot, amely jelzi az ötvözet hőmérsékleti állapotát vagy hőkezelési állapotát. A leggyakoribb hőmérsékleti megnevezések:
F: A szigorúan, a termikus vagy a feszültség megkeményedési körülményeivel szembeni specifikus ellenőrzés nélkül
O: Lágyított, a legpuhább hőmérsékleten, amelyet magas hőmérsékletű fűtés és lassú hűtés révén érnek el
W: Az oldat hőkezelve, instabil hőmérsékletet alkalmaztak olyan ötvözetekre, amelyek spontán életkorúak szobahőmérsékleten az oldat hőkezelése után
T: Egyéb stabil hőkezelésű állapotok, ideértve a hőkezelés és a feszültség megkeményedésének különféle kombinációit
A T hőmérsékletet tovább osztják több specifikus körülményre, például:
T3: oldat hőkezelt, hidegen dolgozott és természetesen öreg
T4: oldat hőkezelt és természetesen érlelt
T6: oldat hőkezelt és mesterségesen érlelt (csapadék megkeményedett)
Például a 6061-T6 egy magnézium- és szilíciumötvözetet jelöl, amelyet oldatkezeléssel és mesterségesen érleltek, hogy növeljék erejét.
| Temperamentumos | leírás |
| F | A szigorúan, nincs specifikus ellenőrzés a termikus vagy a feszültség megkeményedése felett |
| O | Lágyított, lágyabb temperamentum |
| W | Oldat hőkezelt, instabil temperamentum |
| T | Egyéb stabil hőkezelésű feltételek, beleértve a különféle alkategóriákat is |
Különböző típusú alumíniumötvözetek
Az alumíniumötvözeteket hét fő kategóriába sorolják az elsődleges ötvöző elemek és az ebből fakadó tulajdonságok alapján. Mindegyik sorozatot négyjegyű szám jelzi, az első számjegyet jelzi a fő ötvöző elem. Itt található az alumíniumötvözet -típusok áttekintése:
1xxx sorozat (tiszta alumínium)
Az 1xxx sorozat alumíniumötvözetekből áll, minimális tisztaságú 99%. Csak nyomkövetési mennyiségeket tartalmaznak más elemek, amelyek egyedi tulajdonságokat adnak nekik:
Nagy termikus és elektromos vezetőképesség, ideálissá téve a hőcserélők és az elektromos alkalmazásokhoz
Kiváló korrózióállóság, kémiai feldolgozó berendezésekben való felhasználásra alkalmas
Magas rugalmasság, lehetővé téve a könnyű kialakítást és formázást
Az 1xxx sorozatú ötvözetek általános alkalmazásai közé tartozik a vegyi tartályok, a buszrudak és a szegecsek.
2xxx sorozat (réz)
A réz az elsődleges ötvöző elem a 2xxx sorozatban. Ezek az ötvözetek ismertek:
Nagy szilárdságú, gyakran összehasonlítható az acélral
A hőkezelhetőség, amely tovább javítja erejét
Jó megmunkálhatóság, megkönnyíti a pontos gyártást
Alacsonyabb korrózióállóság más alumíniumötvözetekhez képest
A 2xxx sorozatot általában a repülőgép-, katonai és más nagyteljesítményű alkalmazásokban használják.
3xxx sorozat (mangán)
A mangán a fő ötvöző elem a 3xxx sorozatban. Ezeket az ötvözeteket a következők jellemzik:
Mérsékelt erő, magasabb, mint a tiszta alumínium, de alacsonyabb, mint a többi ötvözet sorozat
A jó formázás és a hajlítás könnyű formázása és hajlítás lehetővé teszi
Kiváló korrózióállóság, durva környezetben való felhasználásra alkalmas
Nem melegíthető, vagyis tulajdonságaikat hőkezeléssel nem lehet jelentősen megváltoztatni
A 3xxx sorozatú ötvözetek tipikus alkalmazásai közé tartoznak a edények, az autóalkatrészek és az építőanyagok.
4xxx sorozat (szilícium)
A szilícium az elsődleges ötvöző elem a 4xxx sorozatban. Ismertek:
Kiváló önthetőség, ami alkalmassá teszi őket komplex formákhoz és mintákhoz
Jó megmunkálhatóság, lehetővé téve a pontos gyártást
Mérsékelt erő, magasabb, mint a tiszta alumínium, de alacsonyabb, mint a többi ötvözet sorozat
Jó hő -diszperzió, ideálissá téve őket olyan alkalmazásokhoz, amelyek gyors hőeloszláshoz szükségesek
A 4xxx sorozatot általában motorblokkokban és más autóalkatrészekben használják.
5xxx sorozat (magnézium)
A magnézium a fő ötvöző elem az 5xxx sorozatban. Ezeket az ötvözeteket a következők jellemzik:
Jó szilárdság, gyakran használják a szerkezeti alkalmazásokban
Kiváló hegeszthetőség, lehetővé téve a könnyű csatlakozást és a gyártást
Magas korrózióállóság, különösen a tengeri környezetben
Nem melegíthető, vagyis tulajdonságaikat hőkezeléssel nem lehet jelentősen megváltoztatni
Az 5xxx sorozatú ötvözetek általános alkalmazásai között szerepel a tengeri alkatrészek, az autóalkatrészek és a nyomás edények.
6xxx sorozat (magnézium és szilícium)
A 6xxx sorozat mind a magnéziumot, mind a szilíciumot tartalmazza, mint az elsődleges ötvöző elemeket. Ismertek:
Jó szilárdság, gyakran használják a szerkezeti alkalmazásokban
Kiváló forgathatóság, lehetővé téve az összetett formákat és mintákat
Jó megmunkálhatóság, lehetővé téve a pontos gyártást
Magas korrózióállóság, durva környezetben való felhasználásra alkalmas
Hőkezelhetőség, amely tovább javíthatja erősségüket és egyéb tulajdonságaikat
A 6xxx sorozatot széles körben használják a repülőgépiparban, az autóiparban, az építésben és más szerkezeti alkalmazásokban.
7xxx sorozat (cink)
A cink az elsődleges ötvöző elem a 7xxx sorozatban, gyakran kis mennyiségű egyéb elemmel kombinálva. Ezeket a következők jellemzik:
A legnagyobb szilárdság az összes alumíniumötvözet között
Jó fáradtság ellenállás, ami alkalmassá teszi őket nagy stresszes alkalmazásokhoz
Hőkezelhetőség, amely tovább javíthatja erősségüket és egyéb tulajdonságaikat
Alacsonyabb korrózióállóság más alumíniumötvözetekhez képest
Hegeszthetőség, de néhány óvintézkedéssel a repedés elkerülése érdekében
A 7xxx sorozatot általában a repülőgépiparban, a nagy teljesítményű sporteszközökben és más igényes alkalmazásokban használják.
8xxx sorozat: speciális ötvözetek
A 8xxx sorozatú alumíniumötvözetek olyan ritka ötvözet elemeket tartalmaznak, mint az ón és más ritka fémek, amelyeket olyan niche alkalmazásokhoz terveztek, amelyek egyedi tulajdonságokat igényelnek. Ezek az ötvözetek nem annyira széles körben használják, mint az elsődleges sorozat, de nélkülözhetetlenek azoknál az iparágakban, amelyek speciális teljesítmény -attribútumokat igényelnek.
Alumíniumötvözet -diagram és osztályozás
Az alábbi alumínium sorozatú diagram különféle típusú alumínium anyagokat mutat:
| Alloy Series | elsődleges ötvözet elem (ek) | kulcs tulajdonságai |
| 1xxx | Nincs (tiszta alumínium) | Magas vezetőképesség, korrózióállóság, rugalmasság |
| 2xxx | Réz | Nagy szilárdságú, hőkezelhető, jó megmunkálhatóság |
| 3xxx | Mangán | Mérsékelt erő, jó formálhatóság, korrózióállóság |
| 4xxx | Szilícium | Kiváló önthetőség, jó megmunkálhatóság, hő -diszperzió |
| 5xxx | Magnézium | Jó erő, hegesztés, korrózióállóság |
| 6xxx | Magnézium és szilícium | Jó erő, megfogalmazhatóság, megmunkálhatóság, korrózióállóság |
| 7xxx | Cink | Legmagasabb szilárdság, jó fáradtság ellenállás, hőkezelhető |
| 8xxx | Ón, vas és nikkel, egyéb ritka fémek | Ilyen egyedi jellemzők |
Az alumínium ötvözet legfontosabb osztályai és alkalmazásuk
Az alumíniumötvözetek különböző fokozatban kaphatók, mindegyik speciális alkalmazásokhoz igazítva azáltal, hogy kiegyensúlyozza a tulajdonságokat, például az erőt, a korrózióállóságot és a formázhatóságot. Az alábbiakban bemutatunk néhány kulcsfontosságú alumíniumötvözet -osztályt és az általuk támogatott iparágakat.
A konkrét osztályok részletes áttekintése
1100
Ez az osztály a kereskedelemben tiszta alumínium , amely kiváló korrózióállóságáról, valamint nagy termikus és elektromos vezetőképességéről ismert. Noha viszonylag puha, ideális olyan alkalmazásokhoz, ahol az erő nem az elsődleges követelmény.
3003
Egy sokoldalú, nem melegíthető ötvözet, 3003 alumínium magában foglalja a mangánt, hogy a hozzáadott erősség és a formálhatóság érdekében sokféle termékhez alkalmas legyen.
Alkalmazások : Kőnyegekben, tárolótartályokban, tetőfedésben és általános fémlemezben használják, működési képessége és korrózióállósága miatt.
5052
Az 5052-es alumíniumot elismerték erős korrózióállóság miatt, különösen a tengeri környezetben, valamint a közepes-magas erő miatt. Ez teszi a sósvíznek kitett beállítások legjobb választását.
6061
Az egyik legsokoldalúbb alumínium fokozatként ismert, 6061 az erő, a korrózióállóság és a megmunkálhatóság kiegyensúlyozott kombinációját kínálja. Hőkezelhető, így adaptálhatóvá teszi a szerkezeti alkalmazásokhoz.
7075
Az alumíniumötvözetek között az egyik legmagasabb szilárdsági szintet 7075 használják elsősorban a nagy stresszes alkalmazásokban. Ez kevésbé korrózióálló, mint más osztályok, de kiemelkedik a beállításokban, ahol a nagy szilárdság kritikus.
Összehasonlító táblázat a kulcs alumínium osztályok
| ötvözet | -kompozíciója kiemeli | a legfontosabb tulajdonságokat | a közös alkalmazások |
| 1100 | 99% tiszta alumínium | Magas korrózióállóság, csillapító | HVAC, kémiai kezelés, élelmiszer -feldolgozás |
| 3003 | Alumínium mangánnal | Mérsékelt erő, jó működésképesség | Kőnyegek, tároló tartályok, tetőfedés |
| 5052 | Alumínium magnéziummal | Erős korrózióállóság, hegeszthetőség | Tengeri, üzemanyagtartályok, nyomás edények |
| 6061 | Magnézium és szilícium | Hővel kezelhető, nagyon sokoldalú | Szerkezeti alkatrészek, űrrepülés, autóipar |
| 7075 | Cink, mint elsődleges ötvöző elem | Legmagasabb szilárdság, alacsony korrózióállóság | Repülőgép, védelem, sporteszközök |
Ezek az alumínium osztályok olyan lehetőségeket biztosítanak a gyártók számára, amelyek kiegyensúlyozzák a teljesítményt és a költségeket, megfelelnek az iparágaknak a tengeri és a repülőgéppel történő igényeinek.
Hőkezelési folyamatok alumíniumötvözetekhez
A hőkezelés kulcsfontosságú lépés a sok alumíniumötvözet előállításában, mivel jelentősen javíthatja mechanikai tulajdonságaikat, például az erőt, a keménységet és a rugalmasságot. A fűtési és hűtési ciklusok, valamint a kísérő folyamatok, például a hideg munka és az öregedés gondos ellenőrzésével a mérnökök az alumíniumötvözetek tulajdonságait testreszabhatják az alkalmazási követelmények megfelelésére.
Közös hőkezelési folyamatok és megnevezéseik
Az alumíniumötvözetekhez számos általános hőkezelési folyamat működik, amelyek mindegyike saját egyedi megnevezéssel rendelkezik. Ezek a megnevezések gyors és szabványosított módszert biztosítanak az ötvözött hőkezelés azonosítására. Fedezzük fel a leggyakrabban használt hőkezelési folyamatokat és azok megnevezéseit.
T3: oldat hőkezelt + hideg működött + természetesen érlelt
A T3 hőkezelési folyamat a következő lépéseket foglalja magában:
Megoldás hőkezelése: Az ötvözetet egy meghatározott hőmérsékletre melegítik, és ott tartják ott, hogy az ötvöző elemek feloldódjanak az alumínium mátrixba.
Hideg munka: Az ötvözet ezután hidegen dolgozik, általában nyújtás vagy gördülés útján, hogy javítsa erősségét és stressz-korrózió ellenállását.
Természetes öregedés: Végül, az ötvözet szobahőmérsékleten természetesen megengedhető, ami tovább javítja erejét és stabilitását.
A T3 hőkezelést általában olyan ötvözetekre alkalmazzák, mint a 2024 és a 7075, amelyeket repülőgéppuszban és más nagyteljesítményű alkalmazásokban használnak.
T4: oldat hőkezelt + természetesen érlelt
A T4 hőkezelési folyamat két fő lépésből áll:
Megoldás hőkezelése: A T3 -hoz hasonlóan az ötvözet egy meghatározott hőmérsékletre melegítik, és ott tartják, hogy az ötvöző elemek feloldódjanak az alumínium mátrixba.
Természetes öregedés: Az ötvözet ezután hagyjuk, hogy szobahőmérsékleten természetesen öregedjen, ami idővel növeli erejét és stabilitását.
A T4 hőkezelést gyakran olyan ötvözeteknél használják, mint a 6061, amelyek alkalmazásokat találnak a különféle iparágakban, beleértve az autóipari, építőipari és rekreációt.
T6: Megoldás hőkezelt + mesterségesen érlelt
A T6 hőkezelési folyamat a következő lépéseket foglalja magában:
Megoldás hőkezelése: Az ötvözetet egy meghatározott hőmérsékletre melegítik, és ott tartják, hogy az ötvöző elemek feloldódjanak az alumínium mátrixba.
Mesterséges öregedés: Az ötvözetet ezután megemelt hőmérsékletre melegítik (általában alacsonyabb az oldat hőkezelési hőmérséklete), és ott tartják egy meghatározott időre, hogy elősegítsék az ötvözet elemek szabályozott csapadékát, ami jelentősen növeli az ötvözet erősségét és keménységét.
A T6 hőkezelést széles körben használják olyan ötvözeteknél, mint a 2024, 6061 és 7075, amelyek nagy szilárdságot és keménységet igényelnek az igényes alkalmazásokhoz.
T7: oldat hőkezelt + túlzott
A T7 hőkezelési folyamat két fő lépésből áll:
Megoldás hőkezelése: Az ötvözetet egy meghatározott hőmérsékletre melegítik, és ott tartják, hogy az ötvöző elemek feloldódjanak az alumínium mátrixba.
Túlizás: Az ötvözetet ezután magasabb hőmérsékletre melegítik, mint a T6 mesterséges öregedésnél, és hosszabb ideig tartják ott. Ez a folyamat valamilyen erőt áldoz fel a jobb rugalmasság, keménység és dimenziós stabilitás javára.
A T7 hőkezelést gyakran alkalmazzák olyan ötvözetekre, mint a 7075, amelyeket repülőgéppuszon és más nagyteljesítményű alkalmazásokban használnak, ahol az erő és a szilárdság egyensúlyára van szükség.
T8: oldat hőkezelt + hideg működött + mesterségesen érlelt
A T8 hőkezelési folyamat kombinálja a hideg munka és a mesterséges öregedés előnyeit:
Megoldás hőkezelése: Az ötvözetet egy meghatározott hőmérsékletre melegítik, és ott tartják, hogy az ötvöző elemek feloldódjanak az alumínium mátrixba.
Hideg munka: Az ötvözet ezután hidegen dolgozik, általában nyújtás vagy gördülés útján, hogy javítsa erősségét és stressz-korrózió ellenállását.
Mesterséges öregedés: Végül: az ötvözet megemelt hőmérsékletre melegszik, és egy meghatározott időre ott tartják, hogy elősegítsék az ötvözet elemek ellenőrzött csapadékát, tovább javítva erejét és keménységét.
A T8 hőkezelést általában olyan ötvözeteknél használják, mint a 2024 és a 7075, amelyek nagy szilárdság, keménység és stressz-korrózióállóság kombinációját igénylik.
Különleges másodlagos megnevezések a stressz enyhítésére vagy az öregedés mértékére
Az elsődleges hőkezelési megnevezéseken kívül vannak speciális másodlagos megnevezések is, amelyek jelzik a specifikus stressz enyhítést vagy az öregedési körülményeket. Ezeket a megnevezéseket az elsődleges hőkezelés megnevezéséhez csatolják, például a T7351 vagy a T6511. Néhány általános másodlagos megnevezés a következők:
51: A stressz megkönnyebbülésével megkönnyebbült
511: A stressz megkönnyebbülése és a nyújtás utáni kisgyaklás enyhítése
52: A stressz megkönnyebbülésével megkönnyebbült
54: A stressz enyhítve kombinált nyújtással és tömörítéssel
Például a 7075-T7351 azt jelzi, hogy az ötvözetben oldatkezeléssel kezelték, túlzottan, feszültséggel enyhítették, és a nyújtás után kiegyenesítették.
Öntött vs kovácsolt alumíniumötvözetek
Az alumíniumötvözetek nagyjából két fő kategóriába sorolhatók: öntött ötvözetek és kovácsolt ötvözetek. Míg mindkét típusú ötvözetnek osztják az alumínium alapvető tulajdonságait, ezek összetételük, gyártási módszereikben és a végfelhasználási alkalmazásokban különböznek egymástól. Tegyük fel részletesebben ezeket a különbségeket.
Különbségek az ötvözet összetételében
Az öntött és a kovácsolt alumíniumötvözetek egyik elsődleges megkülönböztetése a kémiai összetételükben rejlik, különös tekintettel a jelenlévő ötvözet százalékára.
A szerszám -öntési ötvözetek általában nagyobb mennyiségű ötvözetű elemeket tartalmaznak, amelyek gyakran meghaladják a teljes tömeg 5% -át. Ezek a magasabb ötvözési százalékok lehetővé teszik az önthetőség, a folyékonyság és a penész kitöltési képességeit az öntési folyamat során.
A kidolgozott ötvözetek viszont általában alacsonyabb ötvözetű elemszázalékot mutatnak, általában 5%alatt. A kovácsolt ötvözetek alacsonyabb ötvözési tartalma elősegíti a jó formázhatóság, a megmunkálhatóság és a rugalmasságot, amelyek nélkülözhetetlenek a későbbi kialakítási és kialakítási folyamatokhoz.
Az ötvöző elem százalékában mutatkozó különbségek szignifikáns hatással lehetnek a végtermékek mechanikai és kémiai tulajdonságaira:
Erő: Az öntött ötvözeteknek gyakran nagyobb szilárdsága van a kovácsolt ötvözetekhez képest, magasabb ötvözetük miatt. Ez a megnövekedett erő azonban a csökkent rugalmasság és a keménység költségén áll.
Duktékonyság: A kovácsolt ötvözetek általában jobb rugalmasságot és formázhatóságot mutatnak, mint az öntött ötvözetek, az alacsonyabb ötvözési elem százalékának köszönhetően. Ez alkalmassá teszi őket olyan alkalmazásokhoz, amelyek kiterjedt formázást vagy formázást igényelnek.
Korróziós rezisztencia: Az alumíniumötvözetek korróziós rezisztenciája a jelenlévők specifikus ötvöző elemeitől függően változhat. Néhány kovácsolt ötvözet, például az 5xxx magnézium -sorozat, kiváló korrózióállóságot kínál, míg egyes öntött ötvözetek hajlamosabbak lehetnek a durva környezetben a korrózióra.
Gyártási technikák
Egy másik kulcsfontosságú különbség az öntött és a kovácsolt alumíniumötvözetek között a gyártás és a végtermékek alakítása.
Az öntött alumíniumötvözeteket különféle öntési módszerekkel állítják elő, beleértve:
Homoköntés: Az olvadt alumíniumot egy homokformába öntik, amelyet a kívánt alak mintájával hoznak létre. A homoköntés sokoldalú és költséghatékony az alacsony volumenű vagy nagy, összetett alkatrészekhez.
Megszámolási öntvény: Az olvadt alumínium nagy nyomás alatt injektálódik egy acélból származó üregbe. A Die Casting alkalmas az alkatrészek nagy mennyiségű előállítására, bonyolult részletekkel és szoros toleranciákkal.
Befektetési öntés: A viaszmintát kerámia iszappal van bevonva, amelyet ezután felmelegít, hogy kiolvadjon a viaszra, és üreges kerámia héjat hagyjon. Az olvadt alumíniumot öntik a héjba, hogy megteremtsék az utolsó részt. A befektetési casting kiváló felületi felületet és dimenziós pontosságot kínál.
A kovácsolt alumíniumötvözetek ezzel szemben különféle formázási és formázási folyamatok felhasználásával készülnek, például:
Extrudálás: Az alumínium tuskákat egy szerszámnyíláson keresztül tolja át, hogy hosszú, folyamatos profilokat hozzon létre, következetes keresztmetszettel. Az extrudálást általában rudak, csövek és komplex formák előállítására használják.
Gördítés: Az alumíniumlapokat vagy rúdokat hengerek sorozaton keresztül vezetik át, hogy csökkentsék vastagságukat, és lapos lapokat vagy lemezeket hozzanak létre. A gördülés meleg vagy hideg, az ötvözettől és a kívánt tulajdonságoktól függően.
Hajlítás: A kovácsolt alumíniumlemezek vagy profilok meghajlítottak vagy a kívánt formába vannak kialakítva sajtófékek, tekercs formázók vagy más hajlítóberendezések felhasználásával. A hajlítás lehetővé teszi az ívelt vagy szögletes alkatrészek létrehozását.
Alkalmazások és tulajdonságok
Az öntött és a kovácsolt alumíniumötvözetek közötti összetétel és gyártási módszerek különbségei megkülönböztetett alkalmazásokhoz és tulajdonságokhoz vezetnek.
Az öntött alumíniumötvözetek tipikus felhasználása a következők:
Autóalkatrészek, például motorblokkok, hengerfejek és sebességváltó esetek, ahol összetett formákra és nagy szilárdságra van szükség.
A edények és a sütőedények jó hővezetőképességüknek és a bonyolult minták könnyű kialakításának köszönhetően.
Dekoratív és díszes tárgyak, például bútorok és világítótestek, mivel képesek részletes és esztétikai szempontból kellemes formákat létrehozni.
Az öntött ötvözetek általában előnyben részesítik azokat az alkalmazásokat, amelyek megkövetelik:
Komplex geometriák vagy bonyolult részletek, amelyeket a kovácsolt ötvözeteknél nehéz elérni
Nagy szilárdság-súly arány, különösen a terheléshordozó alkatrészekben
Jó hővezető képesség a hőeloszláshoz vagy a hőátadási alkalmazásokhoz
Másrészt a kovácsolt alumíniumötvözetek tipikus felhasználása a következők:
Épületek, hidak és szállítási berendezések szerkezeti alkatrészei, ahol elengedhetetlen a nagy szilárdság és a jó formálhatóság
Repülési alkatrészek, például törzs- és szárny alkatrészek, kiváló szilárdság-súly arányuk és fáradtság ellenállásuk miatt
Elektronikus házak és hűtőképességek, jó hővezetőképességüknek és pontos formákká alakulási képességüknek köszönhetően
A kovácsolt ötvözeteket általában olyan alkalmazásokhoz választják meg, amelyek megkövetelik:
Magas rugalmasság és megfogalmazhatóság a kialakításhoz és a hajlításhoz
Kiváló szilárdság-súly arány a könnyű szerkezeti alkatrészekhez
Jó korrózióállóság durva környezetben vagy kültéri alkalmazásokban
| ingatlan | -öntött ötvözetek | kovácsolt ötvözeteket |
| Ötvöző elem % | Magasabb (> 5%) | Alsó (<5%) |
| Erő | Nagyobb szilárdság, alacsonyabb rugalmasság | Alacsonyabb szilárdság, magasabb rugalmasság |
| Korrózióállóság | Az ötvözet elemektől függően változik | Általában jó, főleg az 5xxx sorozat |
| Tipikus gyártás | Homoköntés, szerszám casting, befektetési casting | Extrudálás, gördülés, hajlítás |
| Közös alkalmazások | Autóalkatrészek, edények, dekoratív cikkek | Szerkezeti alkatrészek, repülőgépalkatrészek, elektronika |
Az alumíniumötvözetek kiválasztásának megfontolásai
A megfelelő alumíniumötvözet kiválasztásához egy projekthez meg kell érteni annak megmunkálhatóságát, költségeit és a hőkezeléssel való kompatibilitást. Ezek a tényezők befolyásolják a gyártási hatékonyságot, a költségeket és a termék teljesítményét.
Megmunkálhatósági besorolás
Az alumíniumötvözet megmunkálhatósági besorolása befolyásolja, hogy a CNC megmunkálásával milyen egyszerűen alakítható. A nagy megmunkálhatósággal rendelkező ötvözetek időt takarítanak meg és csökkentik a szerszám kopását, javítva a termelékenységet a komplex gyártásban.
Anyagköltség és elérhetőség
Az anyagválasztás jelentősen befolyásolja a projekt költségvetését és a gyártási sebességet . A magas költségű ötvözetek kiváló tulajdonságokat kínálhatnak, de kevésbé hozzáférhetőek vagy fenntarthatóak a nagyszabású projekteknél.
Hőkezelés kompatibilitása
A hőkezelés lehetővé teszi a specifikus alumíniumötvözetek erősségének, tartósságának és teljesítményének növelését. Nem minden ötvözet reagál jól a hőkezelésre, tehát a kompatibilitás megértése elengedhetetlen a nagy szilárdsághoz szükséges alkalmazásokhoz.
A hőkezelés fontossága :
Engedélyezi a jobb keménységet és az erőt az ötvözeteknél, mint például a 2xxx, 6xxx és 7xxx sorozat.
Fokozza teljesítményét és élettartamát . a nagy stressz-összetevők
Lehetővé teszi a rugalmasságot a produkció utáni feldolgozásban, kritikus az űrben és a nehéziparban.
| Figyelembe véve | az előnyöket a kiválasztási | kulcs ötvözetekben |
| Megmunkálhatósági besorolás | Gyorsabb megmunkálás, kevesebb szerszám kopás | 6061, 2011, 7075 |
| Anyagköltség és elérhetőség | Költségvetés-barát, állandó ellátás | 3003, 5052 |
| Hőkezelés kompatibilitása | Fokozott erő és keménység | 2024, 6061, 7075 |
Ezeknek a tényezőknek a kiértékelése biztosítja, hogy a választott alumíniumötvözet megfeleljen a projekt teljesítményének, költségvetési és feldolgozási igényeinek, ami optimalizált gyártáshoz és a termék megbízhatóságához vezet.
Összefoglalás
Az alumíniumötvözet -típusok megértése elengedhetetlen a gyártás és a termék teljesítményének optimalizálásához. A megfelelő ötvözet kiválasztása az egyes alkalmazásokhoz - legyen az erő, a korrózióállóság vagy a megmunkálhatóság szempontjából - nagymértékben befolyásolhatja a minőséget és a költségeket. Az űrkutatás könnyű szerkezetétől a tengeri beállítások tartós alkatrészeiig minden ötvözet egyedi célt szolgál. Ez az útmutató alapot nyújt a tájékozott választásokhoz. Fedezze fel a további forrásokat az ismeretek elmélyítéséhez és a legjobb ötvözet -döntések meghozatalához bármely projekthez.
Referenciaforrások
Alumínium
Alumíniumötvözet
6061 vs. 7075 alumínium
A legnépszerűbb alumínium folyamatgyártó
Gyakran feltett kérdések (GYIK)
K: Mi az alumínium ötvözet?
Az alumíniumötvözet egy olyan fém, amelyet a tiszta alumínium és a többi elem, például a magnézium, a réz vagy a cink összekeverésével hoznak létre, hogy javítsák az erőt, a korrózióállóságot és a tartósságot.
K: Hogyan hasonlítják az alumíniumötvözetek az acélhoz az erő és a súly szempontjából?
Az alumíniumötvözetek általában könnyebbek, mint az acél, ami magasabb szilárdság / súly arányt biztosít. Gyakran használják, ahol a súlycsökkentés elengedhetetlen, mint például a repülőgép- és autóipari alkalmazásokban.
K: Milyen tényezők befolyásolják az alumíniumötvözetek megmunkálhatóságát?
Az alumíniumötvözetek megmunkálhatóságát az ötvözet -összetétel, a hőkezelés és a keménység befolyásolja. Például a 6061 és a 7075 ötvözetek kiváló megmunkálhatóságot kínálnak a CNC megmunkálása során.
K: Hogyan akadályozhatom meg a korróziót alumíniumötvözetek használatakor?
A legjobb korrózióállóság érdekében válasszon magnézium -ötvözeteket (például 5052), vagy vigye be a védő bevonatokat. A rendszeres tisztítás megakadályozza a környezeti felhalmozódást is, amely korróziót okozhat.
K: Hol vannak általában az alumíniumötvözetek?
Az alumíniumötvözeteket széles körben használják a repülőgépiparban, az autóiparban, az építésben és az elektronikában. Minden iparág kiválasztja az olyan ötvözeteket, amelyek olyan igények alapján választják meg, mint az erő, a súly és a korrózióállóság.
