Apakah aluminium merupakan paduan? Apa saja berbagai jenis aluminium? Bagaimana cara mengidentifikasi nilai aluminium? Ini adalah pertanyaan umum dalam pembuatan dan teknik. Sementara aluminium murni ada, sebagian besar aplikasi menggunakan paduan aluminium - bahan yang menggabungkan aluminium dengan elemen lain untuk meningkatkan sifat spesifik.
Dalam panduan komprehensif untuk jenis dan sifat aluminium ini, kami akan mengeksplorasi berbagai tingkatan aluminium, paduan aluminium umum, jenis bahan aluminium, dan membandingkan karakteristik aluminium vs paduan. Apakah Anda memilih antara aluminium paduan magnesium vs, mencari paduan aluminium terkuat, atau perlu memahami spesifikasi aluminium, panduan ini mencakup segala sesuatu mulai dari grafik seri aluminium hingga skala kekerasan aluminium aluminium
Apa itu paduan aluminium?
Paduan aluminium adalah kelompok bahan yang terdiri dari aluminium murni yang dikombinasikan dengan elemen lain untuk meningkatkan sifat dan kinerjanya. Paduan ini dibuat dengan mencampur aluminium cair dengan elemen paduan yang dipilih dengan cermat, menghasilkan larutan padat yang homogen pada pendinginan dan pemadatan. Penambahan elemen -elemen ini dapat secara signifikan meningkatkan kekuatan, daya tahan, dan karakteristik lain dari aluminium murni, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi.
Komposisi paduan aluminium biasanya mencakup:
Aluminium murni: logam dasar yang membentuk sebagian besar paduan, biasanya menyumbang 85% hingga 99% dari total massa.
Elemen Paduan: Berbagai logam dan non-logam ditambahkan ke aluminium untuk membuat paduan spesifik dengan sifat yang diinginkan. Elemen paduan umum termasuk tembaga, magnesium, mangan, silikon, seng, dan lithium.
Efek elemen paduan pada sifat aluminium signifikan dan bervariasi:
Kekuatan: Elemen seperti tembaga, magnesium, dan seng dapat sangat meningkatkan kekuatan paduan aluminium dibandingkan dengan aluminium murni.
Resistensi Korosi: Beberapa elemen, seperti magnesium dan silikon, dapat meningkatkan resistensi korosi alami aluminium dengan mempromosikan pembentukan lapisan oksida pelindung.
Konduktivitas termal dan listrik: Sementara aluminium murni adalah konduktor panas dan listrik yang sangat baik, penambahan elemen tertentu dapat memodifikasi sifat -sifat ini agar sesuai dengan aplikasi tertentu.
Formabilitas dan kemampuan mesin: Elemen paduan dapat memengaruhi kemudahan paduan aluminium dapat dibentuk, dibentuk, dan dikerjakan, membuatnya lebih fleksibel dalam proses pembuatan.
Pentingnya paduan aluminium di berbagai industri tidak dapat dilebih -lebihkan: efek
Transportasi: Paduan aluminium secara luas digunakan dalam industri otomotif, kedirgantaraan, dan kelautan karena rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi, yang memungkinkan produksi kendaraan dan pesawat terbang yang ringan dan hemat bahan bakar.
Konstruksi: Resistensi korosi dan daya tahan paduan aluminium membuatnya ideal untuk aplikasi arsitektur, seperti bingkai jendela, atap, dan kelongsong.
Elektronik: Konduktivitas termal dan listrik yang sangat baik dari paduan aluminium tertentu, dikombinasikan dengan bobotnya yang ringan, membuatnya cocok untuk digunakan dalam komponen elektronik, heat sink, dan selungkup.
Barang Konsumen: Dari peralatan rumah tangga hingga peralatan olahraga, paduan aluminium digunakan dalam berbagai produk konsumen, berkat keserbagunaan, estetika, dan daur ulang mereka.
| properti | dari elemen paduan |
| Kekuatan | Ditingkatkan dengan tembaga, magnesium, dan seng |
| Resistensi korosi | Ditingkatkan dengan magnesium dan silikon |
| Konduktivitas termal | Dimodifikasi agar sesuai dengan aplikasi tertentu |
| Konduktivitas Listrik | Diubah berdasarkan elemen paduan yang digunakan |
| Kemampuan formulir | Dipengaruhi oleh elemen paduan spesifik yang ada |
| Kemampuan mesin | Dipengaruhi oleh komposisi paduan aluminium |
Penunjukan dan Identifikasi Paduan Aluminium
Paduan aluminium diklasifikasikan menggunakan sistem penamaan standar yang memberikan informasi penting tentang komposisi dan sifatnya. Sistem ini, yang dikembangkan oleh asosiasi aluminium, terdiri dari angka empat digit diikuti oleh akhiran huruf yang menunjukkan kondisi temperamen. Mari selami detail konvensi penamaan ini.
Sistem penamaan empat digit
Angka empat digit dalam penunjukan paduan aluminium menyampaikan informasi berikut:
Digit pertama mewakili elemen paduan utama atau seri paduan, misalnya:
Digit kedua menunjukkan modifikasi paduan atau batas pengotor:
Digit ketiga dan keempat memiliki makna yang berbeda tergantung pada seri paduan:
Seri 1xxx: Dua digit terakhir menunjukkan kemurnian aluminium minimum, misalnya, 1060 memiliki minimum 99,60% aluminium murni.
Seri lain: Digit ketiga dan keempat mengidentifikasi paduan yang berbeda dalam seri, tetapi mereka tidak memiliki signifikansi numerik.
Berikut adalah beberapa contoh untuk menggambarkan sistem penamaan:
1100: 99,00% Kemurnian Aluminium Minimum, Komposisi Asli
2024: Tembaga sebagai elemen paduan utama, variasi paduan keempat dalam seri 2xxx
6061: magnesium dan silikon sebagai elemen paduan utama, variasi paduan pertama dalam seri 6xxx
Surat sufiks untuk kondisi amarah
Selain angka empat digit, penunjukan paduan aluminium sering kali mencakup akhiran huruf yang menunjukkan kondisi amarah atau keadaan perlakuan panas paduan. Penunjukan temperamen yang paling umum adalah:
F: As-fabricated, tanpa kontrol spesifik atas kondisi pengerasan termal atau regangan
O: Annealed, kondisi amarah yang paling lembut, dicapai melalui pemanasan suhu tinggi dan pendinginan lambat
W: Larutan diobati dengan panas, temperamen tidak stabil diterapkan pada paduan yang usia secara spontan pada suhu kamar setelah perlakuan panas larutan
T: Kondisi perawatan panas lainnya yang stabil, termasuk berbagai kombinasi perlakuan panas dan pengerasan regangan
Temper ini lebih lanjut dibagi lagi menjadi beberapa kondisi tertentu, seperti:
T3: Larutan yang dipanaskan panas, bekerja dingin, dan berumur secara alami
T4: Larutan yang dipanaskan dan berumur secara alami
T6: Larutan yang dipanaskan dan berumur buatan (presipitasi dikeraskan)
Sebagai contoh, 6061-T6 menunjukkan paduan magnesium dan silikon yang telah menjadi solusi yang dipanaskan dan berumur secara artifisial untuk meningkatkan kekuatannya.
| Temper | Deskripsi |
| F | As-fabrikasi, tidak ada kontrol spesifik atas pengerasan termal atau regangan |
| HAI | Kondisi temperamis yang dianil dan paling lembut |
| W | Larutan yang dipanaskan panas, tidak stabil |
| T | Kondisi yang diperlakukan dengan panas yang stabil lainnya, termasuk berbagai subkategori |
Berbagai jenis paduan aluminium
Paduan aluminium dibagi menjadi tujuh kategori utama berdasarkan elemen paduan utama dan sifat yang dihasilkan. Setiap seri ditunjuk oleh angka empat digit, dengan digit pertama yang menunjukkan elemen paduan utama. Berikut adalah gambaran tentang jenis paduan aluminium ini:
Seri 1xxx (aluminium murni)
Seri 1xxx terdiri dari paduan aluminium dengan kemurnian minimum 99%. Mereka hanya berisi jejak elemen lain, yang memberi mereka sifat unik:
Konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, membuatnya ideal untuk penukar panas dan aplikasi listrik
Resistensi korosi yang sangat baik, cocok untuk digunakan dalam peralatan pemrosesan kimia
Daktilitas tinggi, memungkinkan pembentukan dan pembentukan mudah
Aplikasi umum paduan 1xxx seri termasuk tangki kimia, bar bus, dan paku keling.
Seri 2xxx (tembaga)
Tembaga adalah elemen paduan utama dalam seri 2xxx. Paduan ini dikenal karena:
Kekuatan tinggi, seringkali sebanding dengan baja
Kemampuan perawatan panas, yang selanjutnya meningkatkan kekuatan mereka
Kemampuan mesin yang baik, memfasilitasi manufaktur yang tepat
Resistensi korosi yang lebih rendah dibandingkan dengan paduan aluminium lainnya
Seri 2xxx umumnya digunakan dalam kedirgantaraan, militer, dan aplikasi kinerja tinggi lainnya.
Seri 3xxx (Mangan)
Mangan adalah elemen paduan utama dalam seri 3xxx. Paduan ini ditandai oleh:
Kekuatan sedang, lebih tinggi dari aluminium murni tetapi lebih rendah dari seri paduan lainnya
Formabilitas yang baik, memungkinkan untuk mudah dibentuk dan membungkuk
Resistensi korosi yang sangat baik, cocok untuk digunakan di lingkungan yang keras
Tidak dapat diobati dengan panas, artinya sifatnya tidak dapat diubah secara signifikan melalui perlakuan panas
Aplikasi khas paduan seri 3xxx termasuk peralatan masak, suku cadang otomotif, dan bahan konstruksi.
Seri 4xxx (silikon)
Silikon adalah elemen paduan utama dalam seri 4xxx. Mereka dikenal karena:
Castability yang sangat baik, membuatnya cocok untuk bentuk dan desain yang kompleks
Kemampuan mesin yang baik, memungkinkan manufaktur yang tepat
Kekuatan sedang, lebih tinggi dari aluminium murni tetapi lebih rendah dari seri paduan lainnya
Dispersi panas yang baik, membuatnya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan disipasi panas yang cepat
Seri 4xxx umumnya digunakan dalam blok mesin dan bagian otomotif lainnya.
Seri 5xxx (magnesium)
Magnesium adalah elemen paduan utama dalam seri 5xxx. Paduan ini ditandai oleh:
Kekuatan yang baik, sering digunakan dalam aplikasi struktural
Weldability yang sangat baik, memungkinkan untuk bergabung dan fabrikasi yang mudah
Resistensi korosi tinggi, terutama di lingkungan laut
Tidak dapat diobati dengan panas, artinya sifatnya tidak dapat diubah secara signifikan melalui perlakuan panas
Aplikasi umum dari paduan seri 5xxx termasuk komponen laut, suku cadang otomotif, dan bejana tekanan.
Seri 6xxx (magnesium dan silikon)
Seri 6xxx mengandung magnesium dan silikon sebagai elemen paduan utama. Mereka dikenal karena:
Kekuatan yang baik, sering digunakan dalam aplikasi struktural
Formabilitas yang sangat baik, memungkinkan untuk bentuk dan desain yang kompleks
Kemampuan mesin yang baik, memungkinkan manufaktur yang tepat
Resistensi korosi tinggi, cocok untuk digunakan di lingkungan yang keras
Kemampuan perawatan panas, yang selanjutnya dapat meningkatkan kekuatan dan sifat lainnya
Seri 6xxx banyak digunakan dalam kedirgantaraan, otomotif, konstruksi, dan aplikasi struktural lainnya.
Seri 7xxx (seng)
Seng adalah elemen paduan utama dalam seri 7xxx, sering dikombinasikan dengan sejumlah kecil elemen lain. Mereka dicirikan oleh:
Kekuatan tertinggi di antara semua paduan aluminium
Resistensi kelelahan yang baik, membuatnya cocok untuk aplikasi stres tinggi
Kemampuan perawatan panas, yang selanjutnya dapat meningkatkan kekuatan dan sifat lainnya
Resistensi korosi yang lebih rendah dibandingkan dengan paduan aluminium lainnya
Kemampuan las, tetapi dengan beberapa tindakan pencegahan untuk menghindari retak
Seri 7xxx umumnya digunakan dalam ruang angkasa, peralatan olahraga berkinerja tinggi, dan aplikasi yang menuntut lainnya.
Seri 8xxx: Paduan Khusus
Paduan aluminium seri 8xxx termasuk elemen paduan langka seperti TIN dan logam yang tidak umum lainnya, yang dirancang untuk aplikasi niche yang menuntut karakteristik unik. Paduan ini tidak banyak digunakan seperti seri utama tetapi penting dalam industri yang membutuhkan atribut kinerja spesifik.
Properti Kunci :
Fungsi Khusus : Disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan yang sangat spesifik, seperti resistensi terhadap gesekan atau konduktivitas listrik yang unik.
Kekuatan Sedang : Menawarkan kekuatan yang cukup untuk aplikasi niche, meskipun tidak cocok untuk lingkungan stres tinggi.
Kompatibilitas dengan berbagai proses : dapat dibuat dengan menggunakan metode yang berbeda tergantung pada komposisi paduan yang tepat, memberikan fleksibilitas untuk kebutuhan industri tertentu.
Aplikasi Umum :
Komponen Listrik dan Elektronik : Paduan konduktivitas tinggi dalam seri 8xxx digunakan dalam kabel daya, konektor, dan kabel di mana konduktivitas adalah kuncinya.
Aplikasi bantalan dan bushing : Paduan dengan timah memberikan gesekan rendah, membuatnya cocok untuk bantalan dan komponen bergerak lainnya di mana ketahanan aus sangat penting.
Komponen Industri Khusus : Aplikasi khusus lainnya yang membutuhkan properti seperti keuletan tinggi, bobot rendah, atau resistensi kimia spesifik.
Bagan dan klasifikasi paduan aluminium
Bagan seri aluminium di bawah ini menunjukkan berbagai jenis bahan aluminium:
| Seri paduan | Elemen Alloying Primer (S) | Properti Kunci |
| 1xxx | Tidak ada (aluminium murni) | Konduktivitas tinggi, resistensi korosi, daktilitas |
| 2xxx | Tembaga | Kekuatan tinggi, dapat diobati dengan panas, kemampuan mesin yang baik |
| 3xxx | Mangan | Kekuatan sedang, kemampuan bentuk yang baik, resistensi korosi |
| 4xxx | Silikon | Castability yang sangat baik, kemampuan mesin yang baik, dispersi panas |
| 5xxx | Magnesium | Kekuatan yang baik, kemampuan las, resistensi korosi |
| 6xxx | Magnesium dan silikon | Kekuatan yang baik, kemampuan formasi, kemampuan mesin, ketahanan korosi |
| 7xxx | Seng | Kekuatan tertinggi, ketahanan kelelahan yang baik, yang dapat ditangani panas |
| 8xxx | Timah, besi dan nikel, logam langka lainnya | Menuntut karakteristik unik |
Nilai Paduan Aluminium Utama dan Aplikasi mereka
Paduan aluminium hadir di berbagai tingkatan, masing -masing dirancang untuk aplikasi spesifik dengan menyeimbangkan sifat seperti kekuatan, resistensi korosi, dan kemampuan formulir. Di bawah ini adalah beberapa nilai paduan aluminium utama dan industri yang mereka dukung.
Tinjauan terperinci dari nilai tertentu
1100
Tingkat ini adalah aluminium murni secara komersial , dikenal karena ketahanan korosi yang sangat baik dan konduktivitas termal dan listrik yang tinggi. Meskipun relatif lembut, sangat ideal untuk aplikasi di mana kekuatan bukanlah persyaratan utama.
Aplikasi : Umumnya digunakan dalam penanganan kimia, komponen HVAC, peralatan pengolahan makanan, dan konduktor listrik.
3003
Paduan yang serba guna, tidak dapat diobati, 3003 aluminium termasuk mangan untuk menambah kekuatan dan kemampuan formulir, membuatnya cocok untuk berbagai produk.
Aplikasi : Digunakan dalam peralatan masak, tangki penyimpanan, atap, dan pekerjaan lembaran logam umum, karena kemampuan kerja dan ketahanan korosi.
5052
5052 Aluminium diakui karena ketahanan korosi yang kuat, terutama di lingkungan laut, serta kekuatan sedang-ke-tinggi. Ini membuatnya menjadi pilihan utama dalam pengaturan yang terpapar air asin.
Aplikasi : Umumnya digunakan dalam aplikasi laut, tangki bahan bakar, kapal tekan, dan peralatan industri karena daya tahan dan kemampuan las.
6061
Dikenal sebagai salah satu nilai aluminium yang paling serbaguna, 6061 menawarkan kombinasi kekuatan yang seimbang, resistensi korosi, dan kemampuan mesin. Ini dapat diobati dengan panas, membuatnya mudah beradaptasi untuk aplikasi struktural.
Aplikasi : Ideal untuk komponen dirgantara, bingkai otomotif, bahan konstruksi, dan elemen dukungan struktural.
7075
Dengan salah satu tingkat kekuatan tertinggi di antara paduan aluminium, 7075 terutama digunakan dalam aplikasi stres tinggi. Ini kurang tahan korosi daripada nilai lain tetapi unggul dalam pengaturan di mana kekuatan tinggi sangat penting.
Aplikasi : Umum dalam ruang angkasa, pertahanan, dan barang olahraga berkinerja tinggi, di mana daya tahan yang ringan dan tinggi sangat penting.
Tabel Perbandingan Komposisi Kelas Aluminium Kunci Komposisi
| Tingkat Paduan | Menyoroti | Properti Utama | Aplikasi Umum |
| 1100 | 99% aluminium murni | Resistensi korosi tinggi, ulet | HVAC, penanganan kimia, pengolahan makanan |
| 3003 | Aluminium dengan mangan | Kekuatan sedang, kemampuan kerja yang baik | Peralatan masak, tangki penyimpanan, atap |
| 5052 | Aluminium dengan magnesium | Resistensi korosi yang kuat, dapat dilas | Marinir, tangki bahan bakar, kapal tekan |
| 6061 | Magnesium dan silikon | Dapat diobati dengan panas, sangat fleksibel | Komponen Struktural, Aerospace, Otomotif |
| 7075 | Seng sebagai elemen paduan utama | Kekuatan tertinggi, resistensi korosi rendah | Aerospace, pertahanan, peralatan olahraga |
Nilai aluminium ini memberikan opsi dengan produsen yang menyeimbangkan kinerja dan biaya, memenuhi persyaratan industri dari laut hingga kedirgantaraan.
Proses Perawatan Panas untuk Paduan Aluminium
Perlakuan panas adalah langkah penting dalam produksi banyak paduan aluminium, karena dapat secara signifikan meningkatkan sifat mekaniknya, seperti kekuatan, kekerasan, dan daktilitas. Dengan mengontrol siklus pemanas dan pendinginan dengan hati -hati, serta proses yang menyertainya seperti kerja dingin dan penuaan, insinyur dapat menyesuaikan sifat -sifat paduan aluminium untuk memenuhi persyaratan aplikasi tertentu.
Proses Perlakuan Panas Umum dan Penunjukannya
Ada beberapa proses perlakuan panas umum yang digunakan untuk paduan aluminium, masing -masing dengan penunjukan uniknya sendiri. Penunjukan ini memberikan cara cepat dan standar untuk mengidentifikasi perlakuan panas spesifik yang telah dialami paduan yang telah dialami. Mari kita jelajahi beberapa proses perlakuan panas yang paling sering digunakan dan penunjukannya.
T3: Larutan yang dipanaskan dengan panas + Dingin bekerja + usia alami
Proses perlakuan panas T3 melibatkan langkah -langkah berikut:
Perlakuan Panas Larutan: Paduan dipanaskan ke suhu tertentu dan ditahan di sana cukup lama untuk memungkinkan elemen paduan larut ke dalam matriks aluminium.
Pekerjaan Dingin: Paduan kemudian bekerja dingin, biasanya melalui peregangan atau bergulir, untuk meningkatkan kekuatan dan resistensi korosi stres.
Penuaan Alami: Akhirnya, paduan dibiarkan menua secara alami pada suhu kamar, yang selanjutnya meningkatkan kekuatan dan stabilitasnya.
Perlakuan panas T3 biasanya diterapkan pada paduan seperti 2024 dan 7075, yang digunakan dalam kedirgantaraan dan aplikasi kinerja tinggi lainnya.
T4: Larutan yang dipanaskan + usia alami
Proses perlakuan panas T4 terdiri dari dua langkah utama:
Perlakuan panas larutan: Mirip dengan T3, paduan dipanaskan ke suhu tertentu dan ditahan di sana untuk memungkinkan elemen paduan larut ke dalam matriks aluminium.
Penuaan Alami: Paduan kemudian dibiarkan menua secara alami pada suhu kamar, yang meningkatkan kekuatan dan stabilitasnya dari waktu ke waktu.
Perlakuan panas T4 sering digunakan untuk paduan seperti 6061, yang menemukan aplikasi di berbagai industri, termasuk otomotif, konstruksi, dan rekreasi.
T6: Solusi yang dipanaskan + usia buatan
Proses perlakuan panas T6 melibatkan langkah -langkah berikut:
Perlakuan Panas Larutan: Paduan dipanaskan ke suhu tertentu dan ditahan di sana untuk memungkinkan elemen paduan larut ke dalam matriks aluminium.
Penuaan buatan: Paduan kemudian dipanaskan hingga suhu tinggi (biasanya lebih rendah dari suhu perlakuan panas larutan) dan ditahan di sana untuk waktu tertentu untuk mempromosikan presipitasi terkontrol dari elemen paduan, yang secara signifikan meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan.
Perlakuan panas T6 banyak digunakan untuk paduan seperti 2024, 6061, dan 7075, yang membutuhkan kekuatan dan kekerasan tinggi untuk aplikasi yang menuntut.
T7: Larutan yang dipanaskan + Overaged
Proses perlakuan panas T7 terdiri dari dua langkah utama:
Perlakuan Panas Larutan: Paduan dipanaskan ke suhu tertentu dan ditahan di sana untuk memungkinkan elemen paduan larut ke dalam matriks aluminium.
Overaging: Paduan kemudian dipanaskan ke suhu yang lebih tinggi daripada yang digunakan dalam penuaan buatan T6 dan ditahan di sana untuk waktu yang lama. Proses ini mengorbankan beberapa kekuatan demi peningkatan daktilitas, ketangguhan, dan stabilitas dimensi.
Perlakuan panas T7 sering diterapkan pada paduan seperti 7075, yang digunakan dalam kedirgantaraan dan aplikasi kinerja tinggi lainnya di mana keseimbangan kekuatan dan ketangguhan diperlukan.
T8: Larutan yang dipanaskan dengan panas + bekerja + secara artifisial berusia
Proses perlakuan panas T8 menggabungkan manfaat dari kerja dingin dan penuaan buatan:
Perlakuan Panas Larutan: Paduan dipanaskan ke suhu tertentu dan ditahan di sana untuk memungkinkan elemen paduan larut ke dalam matriks aluminium.
Pekerjaan Dingin: Paduan kemudian bekerja dingin, biasanya melalui peregangan atau bergulir, untuk meningkatkan kekuatan dan resistensi korosi stres.
Penuaan Buatan: Akhirnya, paduan dipanaskan hingga suhu tinggi dan ditahan di sana untuk waktu tertentu untuk mempromosikan presipitasi terkontrol dari elemen paduan, lebih meningkatkan kekuatan dan kekerasannya.
Perlakuan panas T8 umumnya digunakan untuk paduan seperti 2024 dan 7075, yang membutuhkan kombinasi dengan kekuatan tinggi, kekerasan, dan resistensi korosi stres.
Penunjukan sekunder khusus untuk penghilang stres atau tingkat penuaan
Selain penunjukan perlakuan panas primer, ada juga penunjukan sekunder khusus yang digunakan untuk menunjukkan kondisi penghilang stres spesifik atau kondisi penuaan. Penunjukan ini ditambahkan ke penunjukan perlakuan panas primer, seperti T7351 atau T6511. Beberapa penunjukan sekunder umum meliputi:
51: Stres lega dengan peregangan
511: Stres lega dengan peregangan dan pelurusan kecil setelah peregangan
52: stres dibebaskan dengan mengompresi
54: Stres dibebaskan dengan peregangan dan kompresi gabungan
Sebagai contoh, 7075-T7351 menunjukkan bahwa paduan telah menjadi solusi yang dipanaskan, berlebihan, stres dibebaskan dengan peregangan, dan diluruskan setelah peregangan.
Cast vs. aluminium paduan
Paduan aluminium dapat secara luas diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama: Paduan Cast dan paduan tempa. Sementara kedua jenis paduan berbagi sifat dasar aluminium, mereka berbeda dalam komposisi, metode fabrikasi, dan aplikasi penggunaan akhir. Mari kita jelajahi perbedaan -perbedaan ini secara lebih rinci.
Perbedaan komposisi paduan
Salah satu perbedaan utama antara cetakan dan paduan aluminium tempa terletak pada komposisi kimianya, khususnya persentase elemen paduan yang ada.
Paduan casting die biasanya mengandung jumlah elemen paduan yang lebih tinggi, seringkali melebihi 5% dari total massa. Persentase paduan yang lebih tinggi ini memungkinkan peningkatan kemampuan cortability, fluiditas, dan cetakan selama proses casting.
Paduan tempa, di sisi lain, umumnya memiliki persentase elemen paduan yang lebih rendah, biasanya di bawah 5%. Konten paduan yang lebih rendah dalam paduan tempa membantu mempertahankan bentuk kemampuan, kemampuan kerja, dan keuletan yang baik, yang penting untuk proses pembentukan dan pembentukan selanjutnya.
Perbedaan persentase elemen paduan dapat memiliki efek signifikan pada sifat mekanik dan kimia dari produk akhir:
Kekuatan: Paduan cor sering memiliki kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan paduan tempa karena konten paduan mereka yang lebih tinggi. Namun, peningkatan kekuatan ini datang dengan biaya pengurangan daktilitas dan ketangguhan.
Daktilitas: Paduan tempa umumnya menunjukkan keuletan dan kemampuan bentuk yang lebih baik daripada paduan cor, berkat persentase elemen paduan mereka yang lebih rendah. Ini membuatnya lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan pembentukan atau pembentukan yang luas.
Resistensi Korosi: Resistensi korosi paduan aluminium dapat bervariasi tergantung pada elemen paduan spesifik yang ada. Beberapa paduan tempa, seperti seri 5xxx dengan magnesium, menawarkan resistensi korosi yang sangat baik, sementara paduan cor tertentu mungkin lebih rentan terhadap korosi di lingkungan yang keras.
Teknik fabrikasi
Perbedaan utama lainnya antara cetakan dan paduan aluminium tempa adalah cara mereka diproduksi dan dibentuk menjadi produk akhir.
Paduan aluminium cor diproduksi menggunakan berbagai metode casting, termasuk:
Pengecoran pasir: Aluminium cair dituangkan ke dalam cetakan pasir, yang dibuat menggunakan pola bentuk yang diinginkan. Pengecoran pasir serba guna dan hemat biaya untuk produksi volume rendah atau bagian-bagian besar dan kompleks.
Die Casting: Cair aluminium disuntikkan di bawah tekanan tinggi ke dalam rongga baja die. Die casting cocok untuk produksi suku cadang volume tinggi dengan detail yang rumit dan toleransi yang ketat.
Casting Investasi: Pola lilin dilapisi dengan bubur keramik, yang kemudian dipanaskan untuk melelehkan lilin, meninggalkan cangkang keramik berongga. Aluminium cair dituangkan ke dalam cangkang untuk membuat bagian akhir. Casting investasi menawarkan finish permukaan yang sangat baik dan akurasi dimensi.
Paduan aluminium tempa, sebaliknya, dibuat dengan menggunakan berbagai proses pembentukan dan pembentukan, seperti:
Ekstrusi: Billet aluminium didorong melalui pembukaan die untuk membuat profil yang panjang dan berkelanjutan dengan penampang yang konsisten. Ekstrusi biasanya digunakan untuk menghasilkan batang, tabung, dan bentuk kompleks.
Rolling: Slab atau ingot aluminium dilewatkan melalui serangkaian rol untuk mengurangi ketebalannya dan membuat lembaran atau pelat datar. Bergulir dapat dilakukan panas atau dingin, tergantung pada paduan dan sifat yang diinginkan.
Bending: Lembar atau profil aluminium tempa ditekuk atau dibentuk ke dalam bentuk yang diinginkan menggunakan rem pers, gulungan pembentuk, atau peralatan lentur lainnya. Bending memungkinkan untuk pembuatan bagian melengkung atau miring.
Aplikasi dan Properti
Perbedaan dalam komposisi dan metode fabrikasi antara cetakan dan paduan aluminium tempa menyebabkan aplikasi dan sifat yang berbeda.
Penggunaan khas paduan aluminium cor meliputi:
Bagian otomotif, seperti blok mesin, kepala silinder, dan wadah transmisi, di mana bentuk yang kompleks dan kekuatan tinggi diperlukan.
Peralatan masak dan kue, berkat konduktivitas termal yang baik dan kemudahan membentuk desain yang rumit.
Barang -barang dekoratif dan hias, seperti furnitur dan perlengkapan pencahayaan, karena kemampuannya untuk membuat bentuk yang terperinci dan estetis.
Paduan cor umumnya lebih disukai untuk aplikasi yang membutuhkan:
Geometri kompleks atau detail rumit yang sulit dicapai dengan paduan tempa
Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi, terutama dalam komponen bantalan beban
Konduktivitas termal yang baik untuk disipasi panas atau aplikasi perpindahan panas
Di sisi lain, penggunaan khas paduan aluminium tempa meliputi:
Komponen struktural di dalam bangunan, jembatan, dan peralatan transportasi, di mana kekuatan tinggi dan kemampuan bentuk yang baik sangat penting
Bagian Aerospace, seperti komponen badan pesawat dan sayap, karena rasio kekuatan-terhadap-berat dan ketahanan kelelahan yang sangat baik dan ketahanannya
Penutup elektronik dan heat sink, berkat konduktivitas termal yang baik dan kemampuan untuk dibentuk menjadi bentuk yang tepat
Paduan tempa umumnya dipilih untuk aplikasi yang membutuhkan:
Keuletan tinggi dan kemampuan formulir untuk membentuk dan membungkuk
Rasio kekuatan terhadap berat yang sangat baik untuk komponen struktural yang ringan
Resistensi korosi yang baik di lingkungan yang keras atau aplikasi luar ruangan
| properti | paduan cast | paduan tempa |
| Elemen paduan % | Lebih tinggi (> 5%) | Lebih rendah (<5%) |
| Kekuatan | Kekuatan yang lebih tinggi, keuletan yang lebih rendah | Kekuatan yang lebih rendah, keuletan yang lebih tinggi |
| Resistensi korosi | Bervariasi tergantung pada elemen paduan | Umumnya bagus, terutama seri 5xxx |
| Fabrikasi khas | Casting pasir, casting mati, casting investasi | Ekstrusi, bergulir, membungkuk |
| Aplikasi umum | Bagian otomotif, peralatan masak, barang dekoratif | Komponen Struktural, Bagian Aerospace, Elektronik |
Pertimbangan untuk Memilih Paduan Aluminium
Memilih paduan aluminium yang tepat untuk suatu proyek membutuhkan pemahaman, biaya, dan kompatibilitasnya dengan perlakuan panas. Faktor -faktor ini mempengaruhi efisiensi manufaktur, biaya, dan kinerja produk.
Peringkat Machinability
Peringkat machinability dari paduan aluminium berdampak seberapa mudahnya dapat dibentuk menggunakan pemesinan CNC. Paduan dengan machinability yang tinggi menghemat waktu dan mengurangi keausan pahat, meningkatkan produktivitas dalam manufaktur yang kompleks.
Biaya dan ketersediaan material
Pemilihan material secara signifikan mempengaruhi anggaran proyek dan kecepatan manufaktur . Paduan berbiaya tinggi dapat menawarkan sifat yang unggul tetapi kurang dapat diakses atau berkelanjutan untuk proyek skala besar.
Kompatibilitas Perlakuan Panas
Perlakuan panas memungkinkan paduan aluminium spesifik untuk meningkatkan kekuatan, daya tahan, dan kinerja mereka. Tidak semua paduan merespons dengan baik terhadap perlakuan panas, sehingga memahami kompatibilitas sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi.
| Pertimbangan | Manfaat dalam Seleksi | Paduan Kunci |
| Peringkat Machinability | Pemesinan lebih cepat, lebih sedikit keausan pahat | 6061, 2011, 7075 |
| Biaya & Ketersediaan Material | Pasokan yang ramah anggaran dan stabil | 3003, 5052 |
| Kompatibilitas Perlakuan Panas | Meningkatkan kekuatan dan kekerasan | 2024, 6061, 7075 |
Mengevaluasi faktor -faktor ini memastikan bahwa paduan aluminium yang dipilih memenuhi kinerja proyek, anggaran, dan kebutuhan pemrosesan, yang mengarah ke manufaktur yang dioptimalkan dan keandalan produk.
Ringkasan
Memahami jenis paduan aluminium sangat penting untuk mengoptimalkan pembuatan dan kinerja produk. Memilih paduan yang tepat untuk aplikasi tertentu - apakah itu untuk kekuatan, ketahanan korosi, atau kemampuan mesin - dapat sangat memengaruhi kualitas dan biaya. Dari struktur ringan dalam dirgantara hingga komponen yang tahan lama dalam pengaturan laut, masing -masing paduan memiliki tujuan yang unik. Panduan ini memberikan fondasi untuk pilihan yang diinformasikan. Jelajahi sumber daya tambahan untuk memperdalam pengetahuan Anda dan buat keputusan paduan terbaik untuk proyek apa pun.
Sumber referensi
Aluminium
Paduan Aluminium
6061 vs 7075 aluminium
Produsen proses aluminium teratas
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
T: Apa itu paduan aluminium?
Paduan aluminium adalah logam yang dibuat dengan mencampur aluminium murni dengan elemen lain seperti magnesium, tembaga, atau seng untuk meningkatkan kekuatan, resistensi korosi, dan daya tahan.
T: Bagaimana paduan aluminium dibandingkan dengan baja dalam hal kekuatan dan berat?
Paduan aluminium umumnya lebih ringan dari baja, memberikan rasio kekuatan terhadap berat yang lebih tinggi. Mereka sering digunakan di mana pengurangan berat badan sangat penting, seperti di ruang angkasa dan aplikasi otomotif.
T: Faktor apa yang mempengaruhi machinability paduan aluminium?
Machinability dalam paduan aluminium dipengaruhi oleh komposisi paduan, perlakuan panas, dan kekerasan. Misalnya, paduan 6061 dan 7075 menawarkan kemampuan mesin yang sangat baik dalam pemesinan CNC.
T: Bagaimana saya bisa mencegah korosi saat menggunakan paduan aluminium?
Untuk resistensi korosi terbaik, pilih paduan dengan magnesium (seperti 5052) atau oleskan pelapis pelindung. Pembersihan reguler juga mencegah penumpukan lingkungan yang dapat menyebabkan korosi.
T: Di mana paduan aluminium yang biasa digunakan?
Paduan aluminium banyak digunakan dalam ruang angkasa, otomotif, konstruksi, dan elektronik. Setiap industri memilih paduan spesifik berdasarkan kebutuhan seperti kekuatan, berat badan, dan resistensi korosi.
