Какво може да направи алуминият за вас?
Какво е алуминиева сплав?
Алуминиевата сплав е химичен състав, при който други елементи се добавят към чистия алуминий, за да се подобрят неговите свойства, главно за да се увеличи неговата здравина. Тези други елементи включват желязо, силиций, мед, магнезий, манган и цинк на нива, които комбинирани могат да съставляват до 15 процента от теглото на сплавта. На сплавите се присвоява четирицифрен номер, в който първата цифра идентифицира общ клас или серия, характеризираща се с основните си легиращи елементи.
Чист алуминий
Серия 1xxx
Сплавите от серия 1xxx се състоят от алуминий с 99 процента или по-висока чистота. Тази серия има отлична устойчивост на корозия, отлична обработваемост, както и висока топло- и електрическа проводимост. Ето защо серията 1xxx обикновено се използва за преносни или електропреносни линии. Обичайните обозначения на сплави в тази серия са 1350 за електрически приложения и 1100 за тави за опаковане на храни.
Термично обработваеми сплави
Някои сплави се подсилват чрез термична обработка на разтвор и след това закаляване или бързо охлаждане. Термичната обработка отнема твърдия, легиран метал и го нагрява до определена точка. Елементите на сплавта, наречени разтворено вещество, са хомогенно разпределени с алуминия, поставяйки ги в твърд разтвор. След това металът се охлажда или бързо се охлажда, което замразява атомите на разтвореното вещество на място. Атомите на разтвореното вещество впоследствие се комбинират във фино разпределена утайка. Това се случва при стайна температура, което се нарича естествено стареене или при работа в пещ при ниска температура, което се нарича изкуствено стареене.
Серия 2xxx
В серията 2xxx медта се използва като основен легиращ елемент и може да бъде значително подсилена чрез топлинна обработка на разтвора. Тези сплави притежават добра комбинация от висока якост и издръжливост, но нямат нивата на устойчивост на атмосферна корозия като много други алуминиеви сплави. Следователно, тези сплави обикновено са боядисани или плакирани за такива експозиции. Те обикновено са покрити със сплав с висока чистота или сплав от серия 6xxx, за да издържат значително на корозия. Alloy 2024 може би най-широко известната сплав за самолети.
Серия 6xxx
Серията 6xxx е многофункционална, подлежи на термична обработка, лесно формована, заваряема и има умерено висока якост, съчетана с отлична устойчивост на корозия. Сплавите от тази серия съдържат силиций и магнезий, за да образуват магнезиев силицид в сплавта. Продуктите за екструдиране от серията 6xxx са първият избор за архитектурни и структурни приложения. Сплав 6061 е най-широко използваната сплав в тази серия и често се използва в рамки за камиони и кораби. Освен това някои калъфи за телефони са направени от сплав от серия 6xxx.
Серия 7xxx
Цинкът е основният легиращ агент за тази серия и когато се добави магнезий в по-малко количество, резултатът е термично обработваема сплав с много висока якост. Могат да се добавят и други елементи като мед и хром в малки количества. Най-известните сплави са 7050 и 7075, които се използват широко в самолетостроенето.
Сплави, които не подлежат на термична обработка
Нетермично обработените сплави се укрепват чрез студена обработка. Студената обработка се извършва по време на методите на валцуване или коване и представлява „обработване“ на метала, за да стане по-здрав. Например, когато алуминият се валцува до по-тънки габарити, той става по-здрав. Това е така, защото студената обработка натрупва дислокации и празни места в структурата, което след това възпрепятства движението на атомите един спрямо друг. Това увеличава здравината на метала. Легиращи елементи като магнезий засилват този ефект, което води до още по-висока якост.
Серия 3xxx
Манганът е основният легиращ елемент в тази серия, често с добавени по-малки количества магнезий. Въпреки това, само ограничен процент манган може да бъде ефективно добавен към алуминия. 3003 е популярна сплав за общо предназначение, тъй като има умерена якост и добра обработваемост и може да се използва в приложения като топлообменници и съдове за готвене. Сплав 3004 и нейните модификации се използват в телата на алуминиеви кутии за напитки.
Серия 4xxx
Сплавите от серия 4xxx са комбинирани със силиций, който може да се добави в достатъчни количества, за да се понижи точката на топене на алуминия, без да се получава крехкост. Поради това серията 4xxx произвежда отлична заваръчна тел и припой, където се изисква по-ниска точка на топене. Сплав 4043 е една от най-широко използваните пълнители за заваряване на сплави от серия 6xxx за структурни и автомобилни приложения.
Серия 5xxx
Магнезият е основният легиращ агент в серията 5xxx и е един от най-ефективните и широко използвани легиращи елементи за алуминий. Сплавите от тази серия притежават умерени до високи якостни характеристики, както и добра заваряемост и устойчивост на корозия в морска среда. Поради това алуминиево-магнезиевите сплави се използват широко в строителството, резервоари за съхранение, съдове под налягане и морски приложения. Примери за обичайни приложения на сплави включват: 5052 в електрониката, 5083 в морски приложения, анодизирани 5005 листове за архитектурни приложения и 5182 прави алуминиеви капаци на кутии за напитки.
