Clasificarea aliajelor din aluminiu

Atât fier și aluminiu este rar folosit în forma sa pură. Pentru a conferi proprietăți benefice predeterminate adăugate cantități mici (adesea mai puțin de 1%) din alte elemente, numite dopaj. Astfel obținut din aliaj și fier și aluminiu. O astfel de proprietate, care este foarte important pentru materialele structurale este puterea lor.

Din aluminiu pur la aliaje de aluminiu

aluminiu nealiat are rezistență la tracțiune de aproximativ 90 MPa. Cu toate acestea, adaosuri mici de zinc, cupru, magneziu, crom și un tratament termic adecvat poate fi obținut un aliaj de aluminiu cu o rezistență de până la 700 MPa. Variații ale compoziției chimice, deformarea și tratamente termice produse aliaje cu proprietăți care furnizează diferite cerințe de performanță ale inginerilor de proiectare.

Forjate din aluminiu Aliaje

aliaj de aluminiu forjat este primul beton turnat in lingouri (rotunde sau dreptunghiulare) și apoi se tratează cu o presiune într-o stare caldă sau rece, pentru a conferi forma dorită:

• rulare - pentru a produce foi și folii;
  
• presare - pentru profile, tuburi și tije;
• turnare - pentru a produce forme mai complexe din produse semifabricate laminate sau extrudate;
• forjare pentru a produce forme complexe cu proprietăți mecanice îmbunătățite.

Rezistența și alte proprietăți mecanice, precum și aliajele deformate și turnate sunt determinate în principal de compoziția lor chimică, adică, cantitatea de elemente de aliere din aluminiu, precum și contaminanți. Cu toate acestea, aceste proprietăți pot fi modificate pentru a obține combinația optimă prin procesarea suplimentară a aliajelor - sau deformare termică, fie atât una și cealaltă. Ca rezultat, aliajul își schimbă proprietățile sale inițiale mecanice, și primește starea finală. în cazul în care și livrat clientului. Durificarea tratament termic este folosit ca piesă turnată și a aliajului deformat, în cazul în care acestea sunt numite aliaje, călit termic.

aliaje forjat, care pot doar prin consolidarea lor deformarea la rece (Prelucrare stropire) se numește aliaje, nu sunt prin tratament termic poate solidifica sau a aliajelor cu întărire la efort.

Doping din aliaje de aluminiu

Cele mai importante elemente de aliere care sunt utilizate pentru a transforma aluminiul a proprietăților specifice ale aliajelor - și forjat și turnare (desigur, în cantități diferite) - sunt de siliciu (Si), magneziu (Mg), mangan (Mn), cupru (Cu) și zinc (Zn).

Modificarea aliajelor de aluminiu

În combinație cu elementele de aliere de bază adesea folosesc alte elemente de aliere: bismut (Bi), bor (B), crom (Cr), plumb (Pb), nichel (Ni), titan (Ti) și zirconiu (Zr). Aceste elemente sunt utilizate în mod obișnuit în cantități mici (până la 0,1% în greutate, deși B, P b și Cr poate fi de până la 0,5%), pentru a le da proprietăți speciale, aliaje modificate pentru scopuri speciale, cum ar fi turnabilitate, prelucrabilitate , rezistenta la caldura, rezistenta la coroziune, rezistență etc.

Aluminiu sau oțel?

La selectarea unui aliaj de aluminiu ca material structural, factorul principal este acela de a asigura rezistența elementului structural fabricat acestuia. Cu toate acestea, rezistența structurală a diferitelor tipuri de elemente asigură proprietăți diferite ale aceluiași material de construcție.

De exemplu, rezistența coloanei „gros“ va depinde în principal de curgere metal, în timp ce puterea de „amenda“ - în principal pe modulul de elasticitate. Deoarece rezistența la curgere a aliajelor de aluminiu este adesea comparabil cu punctele de randament ale oțelului structural obișnuite, atunci aluminiu ar putea concura bine cu ei pentru o serie de coloane „groase“. Dimpotrivă, deoarece modulul de elasticitate al aluminiului și a aliajelor sale este numai în cazul în care o treime din modulul de elasticitate al oțelului, aluminiul poate concura cu greu de oțel în coloanele „subțiri“.

Forța de aderență, cu toate acestea, nu este singura construcție sau funcționare caracteristică a produsului. Astfel de factori suplimentari precum rezistența la coroziune, ușurința prelucrării (compresibilitate sau sudabilitate), rigiditate (modulul), insuficienta ductil (alungire), greutate (densitate), rezistență la oboseală, și de cost, trebuie într-un fel sau altul să fie luate în considerare atunci când se selectează materialul structural dorit.

Prețul de aluminiu și oțel

De multe ori, costul material este un factor critic. Cu toate acestea, oțelurile de comparație și aliajele de aluminiu, pe baza costului pe unitatea de masă sau de volum poate fi înșelătoare, deoarece acestea au o putere diferite, densitatea și alte proprietăți. Se crede că o medie a tuturor tipurilor de componente din aluminiu structurale cântărește de obicei, aproximativ jumătate din greutatea componentelor din oțel. Cu aceasta în minte și luând costul pe unitatea de oțel carbon, constatăm că valoarea indicelui de aluminiu este de aproximativ 2, și oțel inoxidabil - undeva 4-5.

Dacă costul material a fost factorul de carbon și numai oțelul poate fi folosit fără strat de protecție anti-coroziune, este întotdeauna și pretutindeni aplicat numai. Dar, desigur, luate în considerare și alți factori, cum ar fi costul de exploatare și întreținere pe durata întregii vieți a structurii. În plus, „regula“, în anumite condiții specifice care elementul de aluminiu în două ori mai ușoare decât oțelul nu este întotdeauna adevărat. De exemplu, componenta de aluminiu poate cântări semnificativ mai mică atunci când grosimea elementului de oțel crește odată cu descreșterea posibilei sale impact coroziune prea agresiv pe toată durata de.

Costul redus al oțelului devine nesemnificativ la un cost excesiv de ridicat al elementelor de fabricație ale acestuia în cazul în care profile cu secțiuni transversale complexe, cum ar fi construcțiile de fațadă, montare pereti necesare. În aceste cazuri, costul elementului de oțel este mult mai mare decât valoarea materialului, deoarece pentru producerea acestui element al lingoului de oțel este necesară mecanic, proces, fie la rece sau pliate, și pot fi aplicate și sudarea. În același timp, costul de producție de profil de aluminiu este doar o fractiune din costul de aluminiu „prime“.

Din cauza costului ridicat al oțelului inoxidabil, acestea sunt utilizate numai în cazul în care greutatea unui element sau structură nu este importantă, dar importantă aspectul și sudabilitate. In general, atunci când din oțel inoxidabil este utilizat în locul aluminiului, cauza este adesea doar una - limitatoare aliajelor de aluminiu prin sudare.

aliaje de aluminiu oferă inginerilor de proiectare o gamă largă de materiale. Fiecare aliaj are propriile caracteristici speciale, care servesc pentru a asigura proprietăți dorite. Când rezistența la coroziune, rezistență ridicată la raport în greutate și ușurința de fabricație sunt parametrii importanți de proiectare, apoi aliaje de aluminiu merită o atenție deosebită.

• ← Mai anterioare privind coroziunea aluminiului pitting
• Aluminiu Principii de extrudare Următor →

Distribuiți acest post