Как алуминият може да ви помогне?
Какво е алуминиева сплав?
Алуминиевата сплав е химичен състав, при който към чистия алуминий се добавят други елементи, за да се подобрят свойствата му, предимно за да се увеличи якостта му. Тези други елементи включват желязо, силиций, мед, магнезий, манган и цинк в нива, които заедно могат да съставляват до 15 процента от теглото на сплавта. Сплавите получават четирицифрен номер, в който първата цифра идентифицира общ клас или серия, характеризираща се с основните легиращи елементи.
Чист алуминий
Серия 1xxx
Сплавите от серия 1xxx са съставени от алуминий с чистота 99 процента или по-висока. Тази серия има отлична устойчивост на корозия, отлична обработваемост, както и висока топло- и електрическа проводимост. Ето защо серия 1xxx често се използва за преносни линии или електропреносни мрежи. Обичайните обозначения на сплавите в тази серия са 1350 за електрически приложения и 1100 за тави за опаковане на храни.
Термообработваеми сплави
Някои сплави се укрепват чрез термична обработка в разтвор и след това закаляване или бързо охлаждане. Термичната обработка нагрява твърдия, легиран метал до определена точка. Елементите на сплавта, наречени разтворени вещества, се разпределят хомогенно, а алуминият ги поставя в твърд разтвор. Впоследствие металът се закалява или бързо охлажда, което замразява атомите на разтворените вещества на място. В резултат на това атомите на разтворените вещества се комбинират във фино разпределена утайка. Това се случва при стайна температура, което се нарича естествено стареене, или в нискотемпературна пещ, което се нарича изкуствено стареене.
Серия 2xxx
В серията 2xxx медта се използва като основен легиращ елемент и може да бъде значително укрепена чрез термична обработка в разтвор. Тези сплави притежават добра комбинация от висока якост и жилавост, но нямат нивата на устойчивост на атмосферна корозия, както много други алуминиеви сплави. Следователно, тези сплави обикновено се боядисват или плакират за такива излагания. Те обикновено се плакират с високочиста сплав или сплав от серия 6xxx, за да са силно устойчиви на корозия. Сплав 2024 е може би най-широко известната авиационна сплав.
Серия 6xxx
Серията 6xxx е универсална, термично обработваема, лесно формоваема, 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. Екструдираните продукти от серията 6xxx са първият избор за архитектурни и структурни приложения. Сплав 6061 е най-широко използваната сплав от тази серия и често се използва в рамки за камиони и кораби. Освен това, някои корпуси за телефони са изработени от сплав от серия 6xxx.
Серия 7xxx
Цинкът е основният легиращ агент за тази серия, а когато магнезият се добави в по-малко количество, резултатът е термообработваема сплав с много висока якост. Други елементи като мед и хром също могат да се добавят в малки количества. Най-известните сплави са 7050 и 7075, които се използват широко в авиационната индустрия.
Нетермично обработваеми сплави
Нетермично обработените сплави се укрепват чрез студена обработка. Студената обработка се извършва по време на валцоване или коване и представлява действието на „обработка“ на метала, за да стане по-здрав. Например, когато алуминият се валцува до по-тънки дебелини, той става по-здрав. Това е така, защото студената обработка натрупва дислокации и ваканции в структурата, което след това възпрепятства движението на атомите един спрямо друг. Това увеличава якостта на метала. Легиращи елементи като магнезий усилват 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 кухненски прибори. Сплав 3004 и нейните модификации се използват в корпусите на алуминиеви кутии за напитки.
Серия 4xxx
Сплавите от серия 4xxx се комбинират със силиций, който може да се добави в достатъчни количества, за да понижи точката на топене на алуминия, без да се получи крехкост. Поради това, серията 4xxx произвежда отлични заваръчни тел и спояващи сплави, където се изисква по-ниска точка на топене. Сплав 4043 е една от най-широко използваните пълнителни сплави 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, резервоарите за съхранение, съдовете под налягане и морските приложения. Примери за често срещани приложения на сплавите включват: 5052 в електрониката, 5083 в морските приложения, анодизирани листове 5005 за архитектурни приложения и 5182 за производството на капаци за алуминиеви кутии за напитки.
