Takeaways Ewlenin
- Id-densità tal-aluminju hija ta 'madwar2.70 g/ċm³- bejn wieħed u ieħor wieħed-terz tal-azzar (7.85 g/cm³) - u għalhekk is-sostituzzjoni tal-azzar bl-aluminju tnaqqas il-piż tal-komponent b'madwar żewġ-terzi għall-istess volum.
- Is-saħħa hija stabbilita minnliga u temper, mhux mill-metall waħdu. Is-saħħa tat-tensjoni tipika tifrex madwar 90 MPa (1100-O) għal aktar minn 500 MPa (7075-T6).
- Film tal-ossidu li jfejjaq waħdu jagħti lill-aluminju reżistenza tajba għall-arja u ħafna midja newtrali, iżda l-filmjinħall f'aċidi qawwija u alkali qawwija, u l-korrużjoni galvanika għandha tiġi ġestita f'kuntatti mar-ram jew l-azzar.
- Ligi tal-kondutturi ta' grad EC-tilħaq madwar62% IACS- bejn wieħed u ieħor żewġ-terzi tal-konduttività tar-ram bil-volum u madwar id-doppju tar-ram bil-piż.
- It-tidwib mill-ġdid tar-ruttam tal-aluminju juża madwar95% inqas enerġijaminn tidwib primarju, u l-metall jista 'jiġi riċiklat ripetutament mingħajr ma jitlef il-proprjetajiet tiegħu.
Il-pjanċa tal-aluminju hija prodott-irrumblat ċatt magħmul minn aluminju pur jew waħda mil-ligi tiegħu. Huwa speċifikat kull fejn il-piż, il-ħajja tal-korrużjoni, il-konduttività jew ir-riċiklabbiltà huma importanti aktar mill-ispiża tal-materja prima. Dan l-artikolu jkopri l-karatteristiċi tal-prestazzjoni li jiddeċiedu l-għażla tal-materjal: proprjetajiet fiżiċi, saħħa mekkanika f'serje ta 'liga, imġieba tal-korrużjoni u l-limiti tagħha, paragun dirett mal-azzar u r-ram, applikazzjonijiet tipiċi, u l-limitazzjonijiet li kull xerrej għandu jkun jaf. Il-valuri tal-proprjetà hawn taħt huma figuri tipiċi ppubblikati; tikkonferma n-numri eżatti kontra ċ-ċertifikat tat-test tal-mitħna għall-grad u t-tempera ordnati tiegħek.
1. X'inhu Pjanċa tal-Aluminju
Taħt ASTM B209/B209M, id-differenza hija ħxuna:foljahuwa sa 6.35 mm (0.250 in) ħoxna;pjanċahuwa eħxen minn 6.35 mm. It-tnejn huma prodotti f'familji ta' liga 1xxx–8xxx b'kodiċi ta' temper li jiddeskrivi kif il-materjal ġie pproċessat:O(ittemprat, l-aktar artab),H(razza-mwebbsa), jewT(trattat bis-sħana, inkluż it-T6 peak-età). Id-denominazzjoni sħiħa - pereżempju 5052-H32 jew 6061-T6 - tgħidlek kemm il-kompożizzjoni kif ukoll l-ipproċessar, u l-karatteristiċi tal-prestazzjoni jsegwu minn dawk iż-żewġ biċċiet ta' informazzjoni.
2. Proprjetajiet Fiżiċi tal-qalba tal-Aluminju
It-tabella hawn taħt telenka l-valuri fiżiċi li x-xerrejja l-aktar spiss jitolbu. Iċ-ċifri kollha huma valuri tipiċi għal gradi kummerċjali, konsistenti mad-dejta ppubblikata taħt ASTM, ISO 209, u EN 573.
| Proprjetà | Valur tipiku | Noti |
|---|---|---|
| Densità | 2.70 g/ċm³(2,700 kg/m³) | Madwar wieħed-terz tal-azzar (7.85 g/cm³); il-bażi tal-vantaġġ tal-piż tal-aluminju |
| Punt tat-tidwib | ≈ 660 grad (pura); 500-660 grad għal-ligi | Il-liga tbaxxi l-firxa tat-tidwib; limiti tat-temperatura tas-servizz huma ferm taħt dan |
| Konduttività termali | 117–237 W/(m·K) | Grad-dipendenti: 1100 ≈ 222; 6061-T6 ≈ 167; 5083 ≈ 117 W/(m·K) |
| Konduttività elettrika | 59–62% IACS | EC 1350 ≈ 61.8% IACS; 1100 ≈ 59% IACS (IACS=Standard Internazzjonali tar-Ram Ittemprat) |
| Modulu ta 'elastiċità | ≈ 69 GPa | Madwar wieħed-terz tal-azzar (≈ 200 GPa); taffettwa d-disinn tal-ebusija |
| Proprjetajiet manjetiċi | Xejn | Mhux-manjetiku u mhux-sparking; sigur ħdejn strumenti u f'atmosferi splussivi |
| Riflettività tal-wiċċ | Għoli | Jappoġġja rifletturi tad-dawl, rifletturi solari, u fojl ta 'insulazzjoni termali |
Valuri tipiċi, li jiddependu mill-grad-. Ivverifika kontra ċ-ċertifikat tat-test tal-mitħna tal-liga u t-temper ordnati.
3. Qawwa Mekkanika Tiddependi fuq Liga u Temper
Aluminju pur (serje 1xxx) huwa artab u -qawwa baxxa - saħħa tat-tensjoni ta 'madwar 90 MPa fil-kondizzjoni ittemprat. "Qawwa għolja" issir vera biss meta l-aluminju jiġi liga u pproċessat. Is-sistema tas-serje hija l-eħfef mod biex tinnaviga dan: l-ewwel ċifra tal-grad jgħidlek l-element ewlieni tal-liga, u magħha s-saħħa tipika, ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-formabilità.
| Serje | Elementi ewlenin tal-liga | Saħħa tat-tensjoni tipika (MPa) | Qawwa | Reżistenza għall-korrużjoni | Formabilità | Użi rappreżentattivi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1xxx | Iktar minn jew ugwali għal 99% Al | 75–140 | Baxx | Eċċellenti | Eċċellenti | Folja, ippakkjar tal-ikel, kondutturi tal-elettriku (1350) |
| 2xxx | Ram | 190–480 (T3/T6) | Għoli | Moderat għal baxx | Moderat | Strutturi tal-ajruplani, pannelli tat-trakkijiet |
| 3xxx | Manganiż | 110–285 | Baxx–moderat | Tajjeb | Eċċellenti | Soqfa, utensili tat-tisjir, tankijiet tal-ħażna (3003) |
| 4xxx | Silikon | 120–300 | Moderat | Tajjeb | Tajjeb | Wajer tal-iwweldjar, folja tal-ibbrejżjar, forġar |
| 5xxx | Manjeżju | 125–350 | Moderat–għoli | Eċċellenti (baħar) | Tajjeb | Pjanċa tal-baħar, tankijiet taħt pressjoni, trasport (5052, 5083) |
| 6xxx | Manjeżju + silikon | 125–330 (T6) | Moderat–għoli | Tajjeb; anodizza tajjeb | Tajjeb | Pjanċa strutturali, estrużjonijiet, partijiet bil-makna (6061, 6063) |
| 7xxx | Żingu + manjesju | 220–570 (T6) | L-ogħla | Moderat | Ġust | Komponenti ta' tagħbija-aerospazjali għolja (7075) |
Valuri tipiċi għal gradi kummerċjali skont ASTM B209/B209M u dejta tal-mitħna ppubblikata; figuri eżatti jiddependu fuq ħxuna, temper, u direzzjoni tat-test.
It-temper jimporta daqs il-liga: żewġ pjanċi bl-istess liga iżda tempers differenti jistgħu jvarjaw fis-saħħa b'fattur ta 'tnejn jew aktar. Pjanċa 6061-O għandha saħħa tat-tensjoni tipika qrib 125 MPa; l-istess 6061 f'T6 jilħaq madwar 290 MPa. Dejjem speċifika kemm il-grad kif ukoll it-temper fuq l-ordni.
4. Reżistenza għall-korrużjoni
L-imġieba tal-korrużjoni tal-aluminju hija definita mill-film tal-ossidu tal-wiċċ tiegħu. Il-film huwa biss madwar 2.5–4 nm ħoxnin, jifforma istantanjament fl-arja, u jissewwi ruħu meta jinbarax. Fl-atmosfera, ilma ħelu, u ħafna midja newtrali, dan jagħmel l-aluminju durabbli mingħajr ebda kisja - u għalhekk il-ligi 5xxx huma l-għażla standard għall-espożizzjoni tal-baħar u kostali.
L-aluminju ma "sadidx"- sadid tfisser ossidu tal-ħadid, u l-aluminju ma fih l-ebda ħadid. Tissaddad bil-mod tagħha stess: il-film tal-ossidu jinħallaċidi qawwija u alkali qawwija(soluzzjonijiet tat-tindif kawstiċi, idrossidu tas-sodju, kuntatt ma 'konkrit frisk jew siment), wara li l-metall jiġi attakkat malajr. L-ambjenti alkalini huma r-riskju ewlieni tal-korrużjoni, mhux l-espożizzjoni atmosferika.
Korrużjoni galvanika: l-akkoppjar ta 'l-aluminju ma' ram, ram, jew azzar f'elettrolit imxarrab jaċċellera l-attakk fuq il-membru ta 'l-aluminju. Uża gaskits iżolati, kisjiet, jew qfieli kompatibbli, jew iddisinja l-ġonta għaliha.
Espożizzjoni tal-melħ: il-biċċa l-kbira tal-ligi jgħixu melħ ħafif-arja mgħobbija; għal servizz permanenti ta' splash-żona jew ilma baħar, agħżel gradi marittimi 5xxx (5083, 5086) jew applika finitura protettiva.
Protezzjoni tal-wiċċ: anodizing (skond ISO 7599 / MIL-A-8625 tip II/III), kisi tat-trab, jew pittura testendi l-ħajja tas-servizz u żżid għażliet ta 'dehra - anodizzati u pjanċi mera-finish huma komuni fix-xogħol arkitettoniku.
5. Aluminju vs Azzar vs Ram
| Proprjetà | Aluminju (tipiku) | Azzar (strutturali) | Ram |
|---|---|---|---|
| Densità (g/cm³) | 2.70 | 7.85 | 8.96 |
| Saħħa tat-tensjoni tipika (MPa) | 90–570 (b'liga u temper) | 400–550 (ħafif/strutturali) | 220–380 (ittemprat għal miġbud iebes) |
| Modulu ta' elastiċità (GPa) | 69 | ≈ 200 | 117 |
| Konduttività elettrika (% IACS) | ≈ 62 (EC 1350) | ≈ 10 | 100 (referenza IACS) |
| Konduttività għal kull unità ta 'piż | Madwar 2 × ram | - | Referenza |
| Korrużjoni atmosferika | Film tajjeb - li jipproteġi lilhom infushom- | Sadid mingħajr kisi | Tajjeb; ittebba |
Valuri tipiċi; ċifri tal-aluminju għal kull skala ASTM B209 u IACS, azzar għal kull standards tal-azzar strutturali, ram għal kull ASTM B152/IACS.
Tliet paraguni huma importanti fil-prattika.Għal dazju tal-ġarr attwali, konduttur tal-aluminju jeħtieġ madwar 1.6× is-sezzjoni trasversali tar-ram (100 ÷ 62) biex iġorr l-istess kurrent, iżda jiżen bejn wieħed u ieħor nofs - ir-raġuni linji overhead u bus bars jużaw aluminju.Għall-ebusija, il-modulu tal-aluminju huwa wieħed-terz tal-azzar, għalhekk raġġ tal-aluminju għandu jkun aktar profond jew eħxen biex jaqbel mad-deflessjoni.Għal saħħa b'piż ugwali, Ligi 5xxx/6xxx/7xxx huma kompetittivi mal-azzar ħafif, u huwa għalhekk li l-inġenji tal-ajru, il-gverti tal-vapuri, u l-korpi tat-trakkijiet huma mibnija fl-aluminju.
6. Applikazzjonijiet Tipiċi tal-Pjanċa tal-Aluminju
- Trasport: bodi tat-trakkijiet u trejlers (5xxx, 6xxx), ġlud u spars tal-inġenji tal-ajru (2xxx, 7xxx), karozzi tal-ferrovija, bwieq tal-baħar (5083, 5086).
- Bini u kostruzzjoni: pannelli tal-ħajt tal-purtieri-, soqfa, sistemi tas-soqfa (3xxx, 5xxx), mera u folji dekorattivi mtaqqba b'finituri anodizzati.
- Ippakkjar: stokk tal-fojl (1xxx, 8xxx), kontenituri tal-ikel, fojl tal-ippakkjar farmaċewtiku u flessibbli.
- Elettriku: bus bars, pjanċa konduttur overhead, komponenti tat-trasformaturi, sinkijiet tas-sħana (1xxx, 6xxx).
- Industrijali: tankijiet tal-pressjoni, tankijiet krijoġeniċi (5083), skambjaturi tas-sħana, jigs u pjanċi tal-għodda (6061).
7. Limitazzjonijiet Kull Xerrej Għandu Jaf
Gwida materjali onesta telenka l-limiti kif ukoll is-saħħiet. Il-pjanċa tal-aluminju għandha ħamsa li huma importanti għad-deċiżjonijiet tal-inġinerija:
- Saħħa u ebusija assoluta aktar baxxa mill-azzar- agħżel ligi u temper, u ddisinja sezzjonijiet għal modulu ta' 69 GPa aktar milli ≈ 200 GPa tal-azzar.
- Għeja mingħajr limitu ta 'reżistenza- b'differenza mill-azzar, il-kurva tal--ħajja tal-aluminju (S-N) tibqa' taqa' b'aktar ċikli; Id-disinn tat-tagħbija ċikliku-għandu juża dejta dwar l-għeja reali, mhux limitu tal-istress "sikur".
- Limiti tat-temperatura- is-saħħa tinżel b'mod notevoli 'l fuq minn bejn wieħed u ieħor 150–200 grad (liga-dipendenti), u l-creep isir restrizzjoni tad-disinn f'servizz sħun.
- Weldability tvarja- 5xxx u 6xxx iwweldja sew bil-mili korrett; 2xxx u 7xxx huma diffiċli biex iwweldjaw u jistgħu jitilfu s-saħħa fiż-żona milquta tas-sħana-.
- Korrużjoni galvanika f'assemblaġġi mħallta-metall- ara t-Taqsima 4; ġonot bir-ram jew l-azzar jeħtieġu iżolament.
L-ispiża hija wkoll parti mill-istampa: il-pjanċa tal-aluminju tiswa aktar għal kull tunnellata mill-azzar strutturali. Il-każ ekonomiku jistrieħ fuq l-iffrankar tal-piż, il-ħajja tal-korrużjoni, il-konduttività elettrika, jew ir-riċiklabbiltà - tikkwantifika dawk qabel ma taqleb il-materjali.
FAQ
Il-pjanċa tal-aluminju hija b'saħħitha biżżejjed għall-użu strutturali?
Iva, meta tagħżel il-liga t-tajba u t-temper. 6061-T6 (tensjoni tipika ≈ 290 MPa) u 5083-H116 (≈ 290–315 MPa) jintużaw f'qafas tat-trakkijiet, strutturi tal-vapuri, u frejms tal-bini. Id-disinn għandu jikkunsidra l-modulu aktar baxx tal-aluminju (69 GPa vs ≈ 200 GPa għall-azzar), għalhekk is-sezzjonijiet huma ħafna drabi aktar profondi jew eħxen.
Il-pjanċa tal-aluminju sadid?
L-ebda sadid - huwa ossidu tal-ħadid, u l-aluminju ma fih l-ebda ħadid. L-aluminju jissaddad bil-mod tiegħu: il-film tal-ossidu naturali jipproteġih fl-arja u fil-midja newtrali, iżda aċidi u alkali qawwija jdubu l-film, u l-ilma mielaħ jeħtieġ ligi ta 'grad tal-baħar - (5xxx) jew irfinar protettiv.
Għaliex l-aluminju jissejjaħ ħafif?
Minħabba d-densità: 2.70 g/cm³ vs 7.85 g/cm³ għall-azzar. Għall-istess volum, l-aluminju jiżen madwar wieħed-terz tal-azzar; parti ta 'l-azzar sostitwita minn parti ta' l-aluminju ta 'ebusija ugwali tiżen bejn wieħed u ieħor nofs, minħabba li s-sezzjoni ta' l-aluminju hija aktar profonda.
X'inhi d-differenza bejn il-pjanċa 5052 u 6061?
5052 (aluminju-manjeżju) huwa strain-mwebbsa, b'reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti u formabilità - l-għażla komuni għall-applikazzjonijiet tal-baħar u tat-tank. 6061 (aluminju-manjeżju{-silikon) huwa sħana -ttrattat: saħħa ogħla f'T6 (≈ 0 MP, tensilibilità aħjar, magnazzabbiltà tajba 29), u l-grad strutturali ta' għan ġenerali-default. Agħżel 5052 għall-korrużjoni u l-iffurmar; agħżel 6061 għas-saħħa u l-magni.
Tista 'tiġi wweldjata pjanċa tal-aluminju?
Ligi 5xxx u 6xxx iwweldjaw sew mal-mili korrett (per eżempju, mili tat-tip ER5356- jew ER4043-per AWS A5.10). 2xxx u 7xxx ligi ġeneralment jitqiesu diffiċli biex iwweldjaw - jistgħu jitilfu s-saħħa fiż-żona ta 'l-għaqqad tas-sħana affettwata - għalhekk ħafna drabi hija ppreferuta għal dawk is-serje li jingħaqdu.
L-aluminju huwa konduttur elettriku tajjeb?
Iva għal kondutturi ta' piż-kritiċi. Ligi tal-grad EC-(1350) jilħqu madwar 62% IACS: konduttur bl-istess kapaċità kurrenti jeħtieġ madwar 1.6 × is-sezzjoni trasversali tar-ram iżda jiżen bejn wieħed u ieħor nofs, u huwa għalhekk li l-linji ta 'l-ajru u l-bus bars jużaw l-aluminju.
