Jak vám může hliník pomoci?
Co je to hliníková slitina?
Hliníková slitina je chemické složení, kde se k čistému hliníku přidávají další prvky za účelem zlepšení jeho vlastností, především za účelem zvýšení jeho pevnosti. Tyto další prvky zahrnují železo, křemík, měď, hořčík, mangan a zinek v úrovních, které dohromady mohou tvořit až 15 procent hmotnosti slitiny. Slitinám je přiřazeno čtyřmístné číslo, ve kterém první číslice označuje obecnou třídu nebo sérii charakterizovanou svými hlavními legujícími prvky.
Čistý hliník
Řada 1xxx
Slitiny řady 1xxx se skládají z hliníku o čistotě 99 procent nebo vyšší. Tato řada má vynikající odolnost proti korozi, vynikající zpracovatelnost a také vysokou tepelnou a elektrickou vodivost. To je důvod, proč se řada 1xxx běžně používá pro přenosová nebo rozvodná vedení. Běžná označení slitin v této řadě jsou 1350 pro elektrické aplikace a 1100 pro misky na balení potravin.
Tepelně zpracovatelné slitiny
Některé slitiny jsou zpevněny roztokovým tepelným zpracováním a následným kalením nebo rychlým ochlazením. Tepelné zpracování vezme pevný, legovaný kov a zahřeje jej na určitý bod. Prvky slitiny, nazývané rozpuštěné látky, jsou homogenně distribuovány s hliníkem a uvádějí je do tuhého roztoku. Kov je následně zchlazen nebo rychle ochlazen, což zmrazí atomy rozpuštěné látky na místě. Atomy rozpuštěné látky se následně spojí do jemně rozptýlené sraženiny. K tomu dochází při pokojové teplotě, která se nazývá přirozené stárnutí, nebo při nízkoteplotní peci, která se nazývá umělé stárnutí.
Řada 2xxx
V řadě 2xxx se měď používá jako hlavní legující prvek a lze ji výrazně zpevnit rozpouštěcím tepelným zpracováním. Tyto slitiny mají dobrou kombinaci vysoké pevnosti a houževnatosti, ale nemají úroveň odolnosti proti atmosférické korozi jako mnoho jiných hliníkových slitin. Proto jsou tyto slitiny pro takové expozice obvykle natřeny nebo potaženy. Obvykle jsou pokryty vysoce čistou slitinou nebo slitinou řady 6xxx, aby výrazně odolávaly korozi. Alloy 2024 je možná nejznámější letecká slitina.
Řada 6xxx
Řada 6xxx je všestranná, tepelně zpracovatelná, vysoce tvarovatelná, svařitelná a má středně vysokou pevnost spojenou s vynikající odolností proti korozi. Slitiny v této řadě obsahují křemík a hořčík za účelem vytvoření silicidu hořčíku ve slitině. Extruzní výrobky ze série 6xxx jsou první volbou pro architektonické a konstrukční aplikace. Slitina 6061 je nejpoužívanější slitina v této řadě a často se používá v rámech nákladních a námořních vozidel. Některé pouzdro na telefon bylo navíc vyrobeno ze slitiny řady 6xxx.
Řada 7xxx
Zinek je primární legující činidlo pro tuto řadu, a když je hořčík přidán v menším množství, výsledkem je tepelně zpracovatelná slitina s velmi vysokou pevností. V malých množstvích mohou být přidány i další prvky, jako je měď a chrom. Nejběžněji známé slitiny jsou 7050 a 7075, které jsou široce používány v leteckém průmyslu.
Tepelně neupravitelné slitiny
Tepelně neopracované slitiny jsou zpevněny tvářením za studena. K tváření za studena dochází při metodách válcování nebo kování a jedná se o „opracování“ kovu, aby byl pevnější. Například při válcování hliníku na tenčí měřidla zesílí. Je to proto, že tváření za studena vytváří dislokace a prázdná místa ve struktuře, což pak brání vzájemnému pohybu atomů. Tím se zvyšuje pevnost kovu. Legující prvky jako hořčík tento efekt zesilují, což má za následek ještě vyšší pevnost.
Řada 3xxx
Mangan je hlavním legujícím prvkem v této řadě, často s menším množstvím přidaného hořčíku. Do hliníku však lze účinně přidat pouze omezené procento manganu. 3003 je oblíbená slitina pro všeobecné použití, protože má střední pevnost a dobrou zpracovatelnost a lze ji použít v aplikacích, jako jsou výměníky tepla a kuchyňské náčiní. Alloy 3004 a její modifikace se používají v tělech hliníkových nápojových plechovek.
Řada 4xxx
Slitiny řady 4xxx jsou kombinovány s křemíkem, který lze přidat v dostatečném množství pro snížení bodu tání hliníku, aniž by došlo ke křehkosti. Z tohoto důvodu vyrábí řada 4xxx vynikající svařovací drát a slitiny pro tvrdé pájení tam, kde je vyžadována nižší teplota tání. Alloy 4043 je jednou z nejpoužívanějších přídavných slitin pro svařování slitin řady 6xxx pro konstrukční a automobilové aplikace.
Řada 5xxx
Hořčík je primární legovací činidlo v řadě 5xxx a je jedním z nejúčinnějších a nejrozšířenějších legujících prvků pro hliník. Slitiny této řady mají střední až vysoké pevnostní charakteristiky, stejně jako dobrou svařitelnost a odolnost proti korozi v mořském prostředí. Z tohoto důvodu jsou slitiny hliníku a hořčíku široce používány ve stavebnictví, skladovacích nádržích, tlakových nádobách a námořních aplikacích. Příklady běžných aplikací slitin zahrnují: 5052 v elektronice, 5083 v námořních aplikacích, eloxované plechy 5005 pro architektonické aplikace a 5182 vyrábí hliníkové víčko nápojové plechovky.
