Vai alumīnijs ir sakausējums? Kādi ir dažādi alumīnija veidi? Kā identificēt alumīnija pakāpes? Šie ir izplatīti jautājumi ražošanā un inženierijā. Kamēr pastāv tīrs alumīnijs, lielākajā daļā pielietojumu tiek izmantoti alumīnija sakausējumi - materiāli, kas apvieno alumīniju ar citiem elementiem, lai uzlabotu īpašas īpašības.
Šajā visaptverošajā alumīnija tipu un īpašību rokasgrāmatā mēs izpētīsim dažādas alumīnija pakāpes, parastos alumīnija sakausējumus, alumīnija materiālu veidus un salīdzinās alumīnija un sakausējuma īpašības. Neatkarīgi no tā, vai izvēlaties starp magnija sakausējumu pret alumīniju, meklējat spēcīgāko alumīnija sakausējumu vai ir jāsaprot alumīnija specifikācijas, šis ceļvedis aptver visu, sākot no alumīnija sērijas diagrammām un beidzot ar alumīnija cietības skalām
Kas ir alumīnija sakausējumi?
Alumīnija sakausējumi ir materiālu grupa, kas sastāv no tīra alumīnija apvienojumā ar citiem elementiem, lai uzlabotu to īpašības un veiktspēju. Šie sakausējumi tiek izveidoti, sajaucot izkausēto alumīniju ar rūpīgi atlasītiem leģējošiem elementiem, kā rezultātā dzesēšanas un sacietēšanas rezultātā rodas viendabīgs ciets šķīdums. Šo elementu pievienošana var ievērojami uzlabot tīra alumīnija stiprumu, izturību un citas īpašības, padarot to piemērotu plašam lietojumprogrammu klāstam.
Alumīnija sakausējumu sastāvs parasti ietver:
Tīrs alumīnijs: parastais metāls, kas veido lielāko daļu sakausējuma, parasti veido 85% līdz 99% no kopējās masas.
Leģēšanas elementi: Alumīnijam tiek pievienoti dažādi metāli un nemetāli, lai izveidotu īpašus sakausējumus ar vēlamajām īpašībām. Parastie leģējošie elementi ir varš, magnijs, mangāns, silīcijs, cinks un litijs.
Lielājošo elementu ietekme uz alumīnija īpašībām ir nozīmīga un daudzveidīga:
Stiprums: tādi elementi kā varš, magnijs un cinks var ievērojami palielināt alumīnija sakausējumu stiprumu salīdzinājumā ar tīru alumīniju.
Korozijas izturība: Daži elementi, piemēram, magnijs un silīcijs, var uzlabot alumīnija dabisko izturību pret koroziju, veicinot aizsargājoša oksīda slāņa veidošanos.
Termiskā un elektriskā vadītspēja: lai arī tīrs alumīnijs ir lielisks siltuma un elektrības vadītājs, noteiktu elementu pievienošana var mainīt šīs īpašības atbilstoši īpašiem pielietojumiem.
Formējamība un apstrādājamība: leģējošie elementi var ietekmēt to, cik viegli alumīnija sakausējumus var veidot, veidot un apstrādāt, padarot tos daudzpusīgākus ražošanas procesos.
Alumīnija sakausējumu nozīmi dažādās nozarēs nevar pārspīlēt:
Transports: Alumīnija sakausējumi tiek plaši izmantoti automobiļu, aviācijas un kosmosa un jūras rūpniecībā to augstās stiprības un svara attiecības dēļ, kas ļauj ražot vieglus un degvielu efektīvus transportlīdzekļus un lidmašīnas.
Būvniecība: Alumīnija sakausējumu izturība un izturība padara tos ideālus arhitektūras pielietojumos, piemēram, logu rāmjiem, jumta segumam un apšuvumam.
Elektronika: Atsevišķu alumīnija sakausējumu lieliskā termiskā un elektriskā vadītspēja apvienojumā ar to vieglo svaru padara tos piemērotus lietošanai elektroniskos komponentos, siltuma izlietnēs un iežogojumos.
Patēriņa preces: No sadzīves ierīcēm līdz sporta aprīkojumam, pateicoties to daudzpusībai, estētikai un pārstrādājamībai, tiek izmantoti alumīnija sakausējumi plašā patēriņa preču klāstā.
| īpašuma efektu | leģējošo elementu |
| Izturība | Palielināts ar vara, magnija un cinka |
| Izturība pret koroziju | Pastiprina magnijs un silīcijs |
| Siltumvadītspēja | Modificēts atbilstoši konkrētām lietojumprogrammām |
| Elektriskā vadītspēja | Mainīts, pamatojoties uz izmantotajiem leģējošajiem elementiem |
| Formīgums | Ietekmē konkrēto leģējošo elementu klātbūtni |
| Mašīnīgums | Ietekmē alumīnija sakausējuma sastāvs |
Alumīnija sakausējuma apzīmējumi un identifikācija
Alumīnija sakausējumi tiek klasificēti, izmantojot standartizētu nosaukšanas sistēmu, kas sniedz būtisku informāciju par to sastāvu un īpašībām. Šī sistēma, ko izstrādājusi alumīnija asociācija, sastāv no četrciparu skaita, kam seko burtu piedēklis, kas norāda uz temperamentu. Ie ienāksiet šīs nosaukšanas konvencijas detaļās.
Četru ciparu nosaukšanas sistēma
Četru ciparu skaitlis alumīnija sakausējuma apzīmējumā sniedz šādu informāciju:
Pirmais cipars apzīmē galveno leģējošo elementu vai sakausējumu sēriju, piemēram:
Otrais cipars norāda uz sakausējuma modifikācijām vai piemaisījumu ierobežojumiem:
Trešajam un ceturtajam ciparam ir atšķirīga nozīme atkarībā no sakausējuma sērijas:
1xxx sērija: Pēdējie divi cipari norāda minimālo alumīnija tīrību, piemēram, 1060 ir vismaz 99,60% tīrs alumīnijs.
Citas sērijas: trešais un ceturtais cipars identificē dažādus sakausējumus sērijā, taču tiem nav skaitliskas nozīmes.
Šeit ir daži piemēri, lai ilustrētu nosaukšanas sistēmu:
1100: 99,00% minimālā alumīnija tīrība, oriģinālā sastāvs
2024. gads: varš kā galvenais leģēšanas elements, ceturtā sakausējuma variācija 2xxx sērijā
6061: Magnijs un silīcijs kā galvenie leģējošie elementi, vispirms 6xxx sērijā variācija
Burtu sufiksi rūdījuma apstākļiem
Papildus četrciparu skaitam alumīnija sakausējuma apzīmējumi bieži ietver burtu piedēkli, kas norāda sakausējuma temperamenta stāvokli vai termiskās apstrādes stāvokli. Visizplatītākie apzīmējumi ir:
F: kā sakārtots, bez īpašas kontroles pār termisko vai celma sacietēšanas apstākļiem
O: atkvēlināts, mīkstākais temperaments, panākts ar augstu temperatūras apkuri un lēnu dzesēšanu
W: šķīdums ar termiski apstrādāts, nestabils temperaments, kas uzklāts uz sakausējumiem, kas spontāni vecums istabas temperatūrā pēc šķīduma termiskās apstrādes
T: citi stabili ar termiski apstrādāti apstākļi, ieskaitot dažādas termiskās apstrādes un celmu sacietēšanas kombinācijas
T temperaments tiek tālāk sadalīts vairākos īpašos apstākļos, piemēram:
T3: šķīdums ar termiski apstrādāts, auksti un dabiski izturēts
T4: šķīdums ar termiski apstrādāts un dabiski izturēts
T6: šķīdums ar termiski apstrādāts un mākslīgi izturēts (nokrišņu rūdīti)
Piemēram, 6061-T6 norāda uz magniju un silīcija sakausējumu, kas ir šķīdis ar termiski apstrādāts un mākslīgi izturēts, lai palielinātu tā izturību.
| Temperamenta | apraksts |
| F | Kā sakarots, nav specifiskas kontroles pār termisko vai celma sacietēšanu |
| Katrs | Atkvēlināts, mīkstākais temperaments |
| W | Šķīduma termiski apstrādāts, nestabils temperaments |
| T | Citi stabili ar termiski apstrādāti apstākļi, ieskaitot dažādas apakškategorijas |
Dažāda veida alumīnija sakausējumi
Alumīnija sakausējumi ir sadalīti septiņās galvenajās kategorijās, pamatojoties uz to galvenajiem leģējošajiem elementiem un no tā izrietošajām īpašībām. Katru sēriju apzīmē ar četrciparu skaitli, un pirmais cipars norāda uz galveno leģēšanas elementu. Šeit ir pārskats par šiem alumīnija sakausējuma veidiem:
1xxx sērija (tīrs alumīnijs)
1xxx sērija sastāv no alumīnija sakausējumiem ar minimālo tīrību 99%. Tie satur tikai daudzus citus elementus, kas tiem piešķir unikālas īpašības:
Augsta termiskā un elektriskā vadītspēja, padarot tās ideālas siltummaiņiem un elektriskiem pielietojumiem
Lieliska izturība pret koroziju, piemērota lietošanai ķīmiskajā apstrādes aprīkojumā
Augsta elastība, ļaujot viegli veidoties un veidot
1xxx sērijas sakausējumu kopējie pielietojumi ir ķīmiskās tvertnes, autobusu stieņi un kniedes.
2xxx sērija (vara)
Varš ir galvenais leģēšanas elements 2xxx sērijā. Šie sakausējumi ir zināmi:
Augsta izturība, bieži salīdzināma ar tēraudu
Siltuma apstrāde, kas vēl vairāk palielina to izturību
Laba apstrāde, precīzas ražošanas atvieglošana
Zemāka izturība pret koroziju, salīdzinot ar citiem alumīnija sakausējumiem
2xxx sēriju parasti izmanto aviācijas, militārā un citos augstas veiktspējas lietojumos.
3xxx sērija (mangāns)
Mangāns ir galvenais leģējošais elements 3xxx sērijā. Šiem sakausējumiem raksturo:
Mērena stiprība, augstāka par tīru alumīniju, bet zemāka par citām sakausējuma sērijām
Laba formablitāte, ļaujot viegli veidot un saliekt
Lieliska izturība pret koroziju, piemērota lietošanai skarbā vidē
Neapstrādājams, kas nozīmē, ka to īpašības nevar ievērojami mainīt, izmantojot termisko apstrādi
Tipiski 3xxx sērijas sakausējumu pielietojumi ir virtuves piederumi, automobiļu detaļas un celtniecības materiāli.
4xxx sērija (silīcijs)
Silīcijs ir galvenais leģēšanas elements 4xxx sērijā. Viņi ir pazīstami ar:
Lieliska atlaide, padarot tās piemērotas sarežģītām formām un dizainparaugiem
Laba apstrāde, nodrošinot precīzu ražošanu
Mērena stiprība, augstāka par tīru alumīniju, bet zemāka par citām sakausējuma sērijām
Laba siltuma izkliedēšana, padarot tās ideālas lietojumiem, kuriem nepieciešama ātra karstuma izkliede
4xxx sēriju parasti izmanto motora blokos un citās automobiļu daļās.
5xxx sērija (magnijs)
Magnijs ir galvenais leģēšanas elements 5xxx sērijā. Šiem sakausējumiem raksturo:
Laba izturība, ko bieži izmanto strukturālos lietojumos
Lieliska metināmība, ļaujot viegli savienoties un izgatavot
Augsta izturība pret koroziju, īpaši jūras vidē
Neapstrādājams, kas nozīmē, ka to īpašības nevar ievērojami mainīt, izmantojot termisko apstrādi
5xxx sērijas sakausējumu kopējie pielietojumi ir jūras komponenti, automobiļu detaļas un spiediena tvertņi.
6xxx sērija (magnijs un silīcijs)
6xxx sērijā ir gan magnijs, gan silīcijs kā galvenie leģējošie elementi. Viņi ir pazīstami ar:
Laba izturība, ko bieži izmanto strukturālos lietojumos
Lieliska formablitāte, ļaujot izveidot sarežģītas formas un dizainus
Laba apstrāde, nodrošinot precīzu ražošanu
Augsta izturība pret koroziju, piemērota lietošanai skarbā vidē
Siltuma apstrāde, kas var vēl vairāk uzlabot to izturību un citas īpašības
6XXX sērija tiek plaši izmantota kosmosa, automobiļu, celtniecības un citās konstrukcijas lietojumprogrammās.
7xxx sērija (cinks)
Cinks ir primārais leģējošais elements 7xxx sērijā, ko bieži apvieno ar nelielu daudzumu citu elementu. Viņus raksturo:
Lielākais spēks starp visiem alumīnija sakausējumiem
Laba izturība pret nogurumu, padarot tās piemērotas augsta stresa lietojumiem
Siltuma apstrāde, kas var vēl vairāk uzlabot to izturību un citas īpašības
Zemāka izturība pret koroziju, salīdzinot ar citiem alumīnija sakausējumiem
Metināmība, bet ar dažiem piesardzības pasākumiem, lai izvairītos no plaisāšanas
7xxx sēriju parasti izmanto kosmosā, augstas veiktspējas sporta aprīkojumā un citās prasīgās lietojumprogrammās.
8xxx sērija: specializēti sakausējumi
8xxx sērijas alumīnija sakausējumos ietilpst reti sakausējumu elementi, piemēram, alva un citi retākie metāli, kas paredzēti nišas lietojumiem, kas prasa unikālas īpašības. Šie sakausējumi nav tik plaši izmantoti kā primārā sērija, bet tie ir nepieciešami nozarēs, kurām nepieciešami īpašas veiktspējas atribūtas.
Alumīnija sakausējuma diagramma un klasifikācija
Zemāk redzamajā alumīnija sērijas diagrammā ir parādīti dažāda veida alumīnija materiāli:
| sakausējuma sērijas | primārais leģēšanas elements (-i) | galvenās īpašības |
| 1xxx | Nav (tīrs alumīnijs) | Augsta vadītspēja, izturība pret koroziju, elastība |
| 2xxx | Vara | Augsta izturība, termiski apstrādājama, laba tehnoloģija |
| 3xxx | Mangāns | Mērena izturība, laba formējamība, izturība pret koroziju |
| 4xxx | Silīcijs | Lieliska atlasība, laba mašīnīgums, siltuma izkliede |
| 5xxx | Magnijs | Laba izturība, metināmība, izturība pret koroziju |
| 6xxx | Magnijs un silīcijs | Laba izturība, formējamība, mašīnīgums, izturība pret koroziju |
| 7xxx | Cinks | Visaugstākā izturība, laba izturība pret nogurumu, termiski apstrādājama |
| 8xxx | Alva, dzelzs un niķelis, citi reti metāli | Pieprasiet unikālas īpašības |
Galvenās alumīnija sakausējuma pakāpes un to lietojumprogrammas
Alumīnija sakausējumi ir dažādās pakāpēs, katrs pielāgots īpašiem pielietojumiem, līdzsvarojot tādas īpašības kā izturība, izturība pret koroziju un formablitāti. Zemāk ir dažas galvenās alumīnija sakausējuma pakāpes un viņu atbalsta nozares.
Detalizēts pārskats par īpašām pakāpēm
1100
Šī pakāpe ir komerciāli tīrs alumīnijs , kas pazīstams ar lielisko izturību pret koroziju un augstu termisko un elektrisko vadītspēju. Lai arī tas ir samērā mīksts, tas ir ideāli piemērots lietojumprogrammām, kur izturība nav galvenā prasība.
3003
Daudzpusīgs, bez karstuma apstrādājams sakausējums, 3003 alumīnijs ietver mangānu, lai palielinātu izturību un formējamību, padarot to piemērotu plašam produktu klāstam.
Lietojumprogrammas : Izmanto virtuves traukos, uzglabāšanas tvertnēs, jumta segumā un vispārējā lokšņu metāla darbos, ņemot vērā tā darbojamību un izturību pret koroziju.
5052
5052 alumīnijs tiek atzīts par spēcīgu izturību pret koroziju, īpaši jūras vidē, kā arī vidēji smagu līdz augsto izturību. Tas padara to par galveno izvēli iestatījumos, kas pakļauti sālsūdenim.
6061
Pazīstams kā viena no daudzpusīgākajām alumīnija pakāpēm, 6061 piedāvā līdzsvarotu stiprības, korozijas izturības un mehāniskuma kombināciju. Tas ir termiski apstrādājams, padarot to pielāgojamu strukturālai lietošanai.
7075
Ar vienu no augstākajiem stiprības līmeņiem starp alumīnija sakausējumiem 7075 galvenokārt tiek izmantots lietojumos ar augstu stresu. Tas ir mazāk izturīgs pret koroziju nekā citas pakāpes, bet izceļas ar iestatījumiem, kur ir kritiska augsta izturība.
Galveno alumīnija pakāpju salīdzināšanas tabula
| Sakausējuma pakāpes | sastāvs izceļ | galvenās īpašības | parasto lietojumprogrammu |
| 1100 | 99% tīrs alumīnijs | Augsta izturība pret koroziju, kaļamais | HVAC, ķīmiskā apstrāde, pārtikas pārstrāde |
| 3003 | Alumīnijs ar mangānu | Mērens spēks, laba apstrādājamība | Pavārījuma piederumi, uzglabāšanas tvertnes, jumta segums |
| 5052 | Alumīnijs ar magniju | Spēcīga izturība pret koroziju, metināma | Jūras, degvielas tvertnes, spiediena tvertnes |
| 6061 | Magnijs un silīcijs | Termiski apstrādājams, ļoti daudzpusīgs | Strukturālie komponenti, kosmiskā kosmosa, automobiļu |
| 7075 | Cinks kā primārais leģēšanas elements | Augstākā izturība, zema izturība pret koroziju | Aviācijas un kosmosa, aizsardzība, sporta aprīkojums |
Šīs alumīnija pakāpes ražotājiem nodrošina iespējas, kas līdzsvaro veiktspēju un izmaksas, atbilst nozares prasībām no jūras līdz kosmosam.
Alumīnija sakausējumu termiskās apstrādes procesi
Siltuma apstrāde ir būtisks solis daudzu alumīnija sakausējumu ražošanā, jo tas var ievērojami uzlabot to mehāniskās īpašības, piemēram, izturību, cietību un elastību. Rūpīgi kontrolējot apkures un dzesēšanas ciklus, kā arī pavadošos procesus, piemēram, aukstu darbu un novecošanos, inženieri var pielāgot alumīnija sakausējumu īpašības, lai tā atbilstu īpašām pielietojuma prasībām.
Parasti termiskās apstrādes procesi un to apzīmējumi
Alumīnija sakausējumiem tiek izmantoti vairāki bieži sastopami termiskās apstrādes procesi, katram ar savu unikālo apzīmējumu. Šie apzīmējumi nodrošina ātru un standartizētu veidu, kā identificēt konkrēto sakausējuma termisko apstrādi. Izpētīsim dažus no visbiežāk izmantotajiem termiskās apstrādes procesiem un to apzīmējumiem.
T3: šķīdums ar termiski apstrādāts + aukstums + dabiski izturēts
T3 termiskās apstrādes process ietver šādas darbības:
Risinājuma siltuma apstrāde: sakausējumu karsē līdz noteiktai temperatūrai un tur tur pietiekami ilgi, lai leģētie elementi varētu izšķīst alumīnija matricā.
Aukstā darbība: sakausējums pēc tam tiek apstrādāts aukstumā, parasti stiepjoties vai ritot, lai uzlabotu tā izturību un stresa korozijas izturību.
Dabiska novecošanās: Visbeidzot, sakausējumam ir atļauts novecot dabiski istabas temperatūrā, kas vēl vairāk palielina tā izturību un stabilitāti.
T3 termiskās apstrādes parasti tiek piemērota sakausējumiem, piemēram, 2024 un 7075, kurus izmanto kosmosa un citos augstas veiktspējas lietojumos.
T4: šķīdums ar termiski apstrādāts + dabiski izturēts
T4 termiskās apstrādes process sastāv no diviem galvenajiem soļiem:
Risinājuma siltuma apstrāde: līdzīgi kā T3, sakausējumu karsē līdz noteiktai temperatūrai un tur tur, lai leģētie elementi izšķīst alumīnija matricā.
Dabiska novecošanās: sakausējumam pēc tam ļauj novecot dabiski istabas temperatūrā, kas laika gaitā palielina tā izturību un stabilitāti.
T4 siltuma apstrāde bieži tiek izmantota sakausējumiem, piemēram, 6061, kas atrod lietojumprogrammas dažādās nozarēs, ieskaitot autobūves, celtniecību un atpūtu.
T6: šķīdums ar termiski apstrādāts + mākslīgi izturēts
T6 termiskās apstrādes process ietver šādas darbības:
Risinājuma siltuma apstrāde: sakausējumu uzkarsē līdz noteiktai temperatūrai un tur tur, lai leģētie elementi varētu izšķīst alumīnija matricā.
Mākslīgā novecošanās: sakausējumu pēc tam uzkarsē līdz paaugstinātai temperatūrai (parasti zemāka par šķīduma termiskās apstrādes temperatūru) un tur tiek turēta uz noteiktu laiku, lai veicinātu leģējošo elementu kontrolētus nokrišņus, kas ievērojami palielina sakausējuma izturību un cietību.
T6 siltuma apstrāde tiek plaši izmantota sakausējumiem, piemēram, 2024, 6061 un 7075, kuriem prasīgam lietojumam nepieciešama augsta izturība un cietība.
T7: šķīdums ar termiski apstrādāts + pārmērīgs daudzums
T7 termiskās apstrādes process sastāv no diviem galvenajiem soļiem:
Risinājuma siltuma apstrāde: sakausējumu uzkarsē līdz noteiktai temperatūrai un tur tur, lai leģētie elementi varētu izšķīst alumīnija matricā.
Pārmērīgs laiks: sakausējumu pēc tam uzkarsē līdz augstākai temperatūrai nekā T6 mākslīgā novecošanās laikā un ilgstoši tur tur. Šis process upurē zināmu spēku par labu uzlabotajai elastībai, izturībai un dimensiju stabilitātei.
T7 siltuma apstrāde bieži tiek piemērota sakausējumiem, piemēram, 7075, kurus izmanto aviācijas un kosmosa un citos augstas veiktspējas lietojumos, kur nepieciešams izturības un izturības līdzsvars.
T8: šķīdums ar termiski apstrādāts + aukstums + mākslīgi izturēts
T8 termiskās apstrādes process apvieno aukstā darba un mākslīgās novecošanās priekšrocības:
Risinājuma siltuma apstrāde: sakausējumu uzkarsē līdz noteiktai temperatūrai un tur tur, lai leģētie elementi varētu izšķīst alumīnija matricā.
Aukstā darbība: sakausējums pēc tam tiek apstrādāts aukstumā, parasti stiepjoties vai ritot, lai uzlabotu tā izturību un stresa korozijas izturību.
Mākslīgā novecošanās: Visbeidzot, sakausējums tiek uzkarsēts līdz paaugstinātai temperatūrai un tur tur uz noteiktu laiku, lai veicinātu leģējošo elementu kontrolētus nokrišņus, vēl vairāk uzlabojot tā izturību un cietību.
T8 termisko apstrādi parasti izmanto sakausējumiem, piemēram, 2024 un 7075, kuriem nepieciešama augstas izturības, cietības un stresa korozijas izturības kombinācija.
Īpašie sekundārie apzīmējumi stresa mazināšanai vai novecošanās apjomam
Papildus primārajiem termiskās apstrādes apzīmējumiem ir arī īpaši sekundārie apzīmējumi, ko izmanto, lai norādītu uz īpašiem stresa mazināšanas vai novecošanās apstākļiem. Šie apzīmējumi ir pievienoti primārajam termiskās apstrādes apzīmējumam, piemēram, T7351 vai T6511. Daži izplatīti sekundārie apzīmējumi ir:
51: stress, kas mazināts, stiepjoties
511: stress, kas mazināts, stiepjoties un neliels iztaisnojums pēc stiepšanās
52: stress, kas mazināts, saspiežot
54: stress, kas mazināts, apvienojot stiepšanos un saspiešanu
Piemēram, 7075-T7351 norāda, ka sakausējums ir šķīdis ar termiski apstrādāts, pārsniegts, stresa stiepšanās, un pēc stiepšanās iztaisnots.
Lieta pret kaltu alumīnija sakausējumiem
Alumīnija sakausējumus var plaši iedalīt divās galvenajās kategorijās: liešanas sakausējumi un kaltas sakausējumi. Kaut arī abiem sakausējumu veidiem ir kopīgas alumīnija pamatīpašības, tie atšķiras pēc to sastāva, izgatavošanas metodēm un galapatēriņa lietojumiem. Izpētīsim šīs atšķirības sīkāk.
Atšķirības sakausējuma kompozīcijā
Viena no galvenajām atšķirībām starp castā un kaltu alumīnija sakausējumiem ir to ķīmiskā sastāvā, it īpaši uz nelaimojošo elementu procentuālo daudzumu.
Die liešanas sakausējumi parasti satur lielāku leģējošo elementu daudzumu, bieži pārsniedzot 5% no kopējās masas. Šie augstāki leģēšanas procenti ļauj liešanas procesa laikā uzlabot liešanas, plūstamības un pelējuma piepildīšanas iespējas.
No otras puses, kaltas sakausējumi parasti ir zemāki leģēšanas elementu procenti, parasti zem 5%. Zemāks leģēšanas saturs kaltas sakausējumos palīdz saglabāt labu formējamību, apstrādājamību un elastību, kas ir būtiska turpmākajiem veidošanas un veidošanas procesiem.
Atšķirībām leģēšanas elementu procentos var būt būtiska ietekme uz galaprodukta mehāniskajām un ķīmiskajām īpašībām:
Spēks: liešanas sakausējumiem bieži ir lielāks spēks, salīdzinot ar sakausējumiem, jo to ir augstāks leģēšanas saturs. Tomēr šis palielinātais stiprums rodas uz samazinātas elastības un izturības rēķina.
Notilitāte: kaltas sakausējumiem parasti ir labāka elastība un formējamība nekā liešanas sakausējumiem, pateicoties to zemākajiem leģēšanas elementu procentiem. Tas padara tos piemērotākus lietojumprogrammām, kurām nepieciešama plaša veidošana vai veidošanās.
Korozijas pretestība: alumīnija sakausējumu izturība pret koroziju var mainīties atkarībā no konkrētajiem uzrādītajiem elementiem. Daži kaltas sakausējumi, piemēram, 5xxx sērija ar magniju, piedāvā lielisku izturību pret koroziju, savukārt daži lietie sakausējumi var būt jutīgāki pret koroziju skarbā vidē.
Izgatavošanas paņēmieni
Vēl viena galvenā atšķirība starp cast un kaltas alumīnija sakausējumiem ir tā, kā tie tiek ražoti un veidoti galaproduktos.
Alumīnija sakausējumi tiek ražoti, izmantojot dažādas liešanas metodes, ieskaitot:
Smilšu liešana: izkausētu alumīniju ielej smilšu veidnē, kas tiek izveidota, izmantojot vēlamās formas modeli. Smilšu liešana ir daudzpusīga un rentabla maza apjoma ražošanai vai lielām, sarežģītām detaļām.
Die liešana: Izkausēts alumīnijs tiek ievadīts zem augstspiediena tērauda die dobumā. Die liešana ir piemērota detaļu ar sarežģītu detaļu un stingrām pielaidēm ar lielu apjomu ražošanai.
Investīciju liešana: vaska raksts ir pārklāts ar keramikas vircu, kuru pēc tam karsē, lai izkausētu vasku, atstājot dobu keramikas apvalku. Izkausēto alumīniju ielej apvalkā, lai izveidotu galīgo daļu. Investīciju liešana piedāvā lielisku virsmas apdari un izmēru precizitāti.
Turpretī kaltas alumīnija sakausējumi tiek izgatavoti, izmantojot dažādus formēšanas un veidošanas procesus, piemēram:
Ekstrūzija: Alumīnija sagataves tiek izstumtas caur die atveri, lai izveidotu garus, nepārtrauktus profilus ar konsekventu šķērsgriezumu. Ekstrūziju parasti izmanto, lai iegūtu stieņus, caurules un sarežģītas formas.
RILLING: Alumīnija plāksnes vai lietņapi tiek izvadītas caur virkni veltņu, lai samazinātu to biezumu un izveidotu plakanas loksnes vai plāksnes. Ritēšanu var veikt karsta vai auksta, atkarībā no sakausējuma un vēlamajām īpašībām.
Liekšana: kaltas alumīnija loksnes vai profili ir saliekti vai veidoti vēlamajā formā, izmantojot preses bremzes, rullīšu veidotājus vai citus liekšanas aprīkojumu. Liekšana ļauj izveidot izliektas vai leņķiskas detaļas.
Lietojumprogrammas un īpašības
Atšķirības kompozīcijas un izgatavošanas metodēs starp alumīnija sakausējumiem no liešanas un īpašības rada atšķirīgus pielietojumus un īpašības.
Tipiski lieto alumīnija sakausējumu lietojumi ir:
Automobiļu detaļas, piemēram, motora bloki, cilindru galviņas un transmisijas gadījumi, kur ir vajadzīgas sarežģītas formas un augsta izturība.
Papildu piederumi un maizes izstrādājumi, pateicoties labajai siltumvadītspējai un sarežģītu dizainu veidošanai.
Dekoratīvie un dekoratīvie priekšmeti, piemēram, mēbeles un apgaismojuma armatūra, pateicoties to spējai radīt detalizētas un estētiski patīkamas formas.
Lietojumprogrammām, kurām ir nepieciešams, parasti tiek doti sakausējumi:
Sarežģītas ģeometrijas vai sarežģītas detaļas, kuras ir grūti sasniegt ar kaltu sakausējumiem
Augstas stiprības un svara attiecība, it īpaši slodzes saturošos komponentos
Laba siltuma vadītspēja siltuma izkliedei vai siltuma pārneses lietojumprogrammās
No otras puses, kaltas alumīnija sakausējumu tipiski lietojumi ir:
Strukturālās sastāvdaļas ēkās, tiltu un transporta aprīkojumā, kur ir būtiskas augšas izturības un labas formējamības
Aviācijas un kosmosa detaļas, piemēram, fizelāžas un spārnu komponenti, pateicoties to lieliskajai stiprības un svara attiecībai un izturībai pret nogurumu
Elektroniski korpusi un siltuma izlietnes, pateicoties to labajai siltumvadītspējai un spējai veidoties precīzās formās
Kaltas sakausējumi parasti tiek izvēlēti lietojumprogrammām, kuras nepieciešamas:
Augsta elastība un formējamība veidošanai un saliekšanai
Lieliska stipruma un svara attiecība vieglajām strukturālajām sastāvdaļām
Laba izturība pret koroziju skarbā vidē vai āra lietojumprogrammās
| īpašuma | liešanas sakausējumi | kaltas sakausējumi |
| Leģēšanas elements % | Augstāks (> 5%) | Zemāks (<5%) |
| Izturība | Augstāka izturība, zemāka elastība | Zemāka izturība, lielāka elastība |
| Izturība pret koroziju | Mainās atkarībā no leģējošajiem elementiem | Parasti labi, it īpaši 5xxx sērija |
| Tipiska izgatavošana | Smilšu liešana, die liešana, investīciju liešana | Ekstrūzija, ritēšana, saliekšana |
| Bieži sastopamas lietojumprogrammas | Automobiļu detaļas, virtuves piederumi, dekoratīvie priekšmeti | Strukturālie komponenti, kosmiskās aviācijas detaļas, elektronika |
Apsvērumi alumīnija sakausējumu izvēlei
Pareiza alumīnija sakausējuma izvēlei projektam ir jāsaprot tā apstrādājamība, izmaksas un saderība ar termisko apstrādi. Šie faktori ietekmē ražošanas efektivitāti, izmaksas un produkta veiktspēju.
Mašīnas vērtējums
ietekmē , cik viegli to var veidot, izmantojot CNC apstrādi. mehāniskās pakāpes vērtējums Alumīnija sakausējuma Sakausējumi ar augstu mašīnām ietaupa laiku un samazina instrumentu nodilumu, uzlabojot produktivitāti sarežģītā ražošanā.
Materiālu izmaksas un pieejamība
Materiālu izvēle ievērojami ietekmē projekta budžetus un ražošanas ātrumu . Augstu izmaksu sakausējumi var piedāvāt augstākas īpašības, bet ir mazāk pieejamas vai ilgtspējīgas liela mēroga projektiem.
Termiskās apstrādes savietojamība
Siltuma apstrāde ļauj noteiktiem alumīnija sakausējumiem palielināt to izturību, izturību un veiktspēju. Ne visi sakausējumi labi reaģē uz termisko apstrādi, tāpēc savietojamības izpratne ir būtiska lietojumprogrammām, kurām nepieciešama liela izturība.
| Apsveriet | ieguvumus atlases | atslēgu sakausējumos |
| Mašīnas vērtējums | Ātrāka apstrāde, mazāks instrumentu nodilums | 6061, 2011, 7075 |
| Materiālu izmaksas un pieejamība | Budžetam draudzīgs, vienmērīgs piedāvājums | 3003, 5052 |
| Termiskās apstrādes savietojamība | Pastiprināta izturība un cietība | 2024, 6061, 7075 |
Šo faktoru novērtēšana nodrošina, ka izvēlētais alumīnija sakausējums atbilst projekta veiktspējas, budžeta un apstrādes vajadzībām, kā rezultātā tiek optimizēta ražošana un produktu uzticamība.
Kopsavilkums
Izpratne par alumīnija sakausējumu veidiem ir būtiska, lai optimizētu ražošanu un produktu veiktspēju. Pareizā sakausējuma izvēle konkrētām lietojumprogrammām - neatkarīgi no tā, vai tas ir izturībai, izturībai pret koroziju vai apstrādājamību, var ievērojami ietekmēt kvalitāti un izmaksas. Sākot ar vieglām struktūrām aviācijas kosmosā un beidzot ar izturīgiem komponentiem jūras iestatījumos, katrs sakausējums kalpo unikālam mērķim. Šī rokasgrāmata nodrošina pamatu informētai izvēlei. Izpētiet papildu resursus, lai padziļinātu savas zināšanas un pieņemtu labākos lēmumus par jebkuru projektu.
Atsauces avoti
Alumīnijs
Alumīnija sakausējums
6061 pret 7075 alumīniju
Augstākais alumīnija procesa ražotājs
Bieži uzdotie jautājumi (FAQ)
J: Kas ir alumīnija sakausējums?
Alumīnija sakausējums ir metāls, kas izveidots, sajaucot tīru alumīniju ar citiem elementiem, piemēram, magniju, varu vai cinku, lai pastiprinātu izturību, izturību pret koroziju un izturību.
J: Kā alumīnija sakausējumi ir salīdzināti ar tēraudu izturības un svara ziņā?
Alumīnija sakausējumi parasti ir vieglāki nekā tērauds, nodrošinot augstāku izturības un svara attiecību. Viņi bieži tiek izmantoti tur, kur svara samazināšana ir būtiska, piemēram, kosmosa un automobiļu lietojumprogrammās.
J: Kādi faktori ietekmē alumīnija sakausējumu mehāniskumu?
Alumīnija sakausējumu apstrādi ietekmē sakausējuma sastāvs, termiskā apstrāde un cietība. Piemēram, 6061 un 7075 sakausējumi piedāvā lielisku apstrādi CNC apstrādē.
J: Kā es varu novērst koroziju, lietojot alumīnija sakausējumus?
Lai iegūtu labāko izturību pret koroziju, izvēlieties sakausējumus ar magniju (piemēram, 5052) vai uzklājiet aizsargājošus pārklājumus. Regulāra tīrīšana arī novērš vides uzkrāšanos, kas var izraisīt koroziju.
J: Kur parasti tiek izmantoti alumīnija sakausējumi?
Alumīnija sakausējumus plaši izmanto aviācijas, automobiļu, celtniecības un elektronikas jomā. Katra nozare izvēlas īpašus sakausējumus, pamatojoties uz vajadzībām, piemēram, izturību, svaru un izturību pret koroziju.
