Kuidas saab alumiinium teie heaks teha?
Mis on alumiiniumisulam?
Alumiiniumisulam on keemiline koostis, kus puhtale alumiiniumile lisatakse muid elemente selle omaduste parandamiseks, eelkõige tugevuse suurendamiseks. Nende muude elementide hulka kuuluvad raud, räni, vask, magneesium, mangaan ja tsink tasemetel, mis võivad koos moodustada kuni 15 protsenti sulami massist. Sulamitele omistatakse neljakohaline number, mille esimene number tähistab üldklassi või seeriat, mida iseloomustavad selle peamised legeerivad elemendid.
Puhas alumiinium
1xxx seeria
1xxx-seeria sulamid koosnevad alumiiniumist, mille puhtusaste on 99 protsenti või rohkem. Sellel seerial on suurepärane korrosioonikindlus, suurepärane töödeldavus ning kõrge soojus- ja elektrijuhtivus. Seetõttu kasutatakse 1xxx-seeriat tavaliselt ülekande- või elektrivõrguliinide jaoks. Selle seeria tavalised sulamite tähised on 1350 elektriseadmete jaoks ja 1100 toiduainete pakendamisalustel.
Kuumtöödeldud sulamid
Mõned sulamid tugevdatakse lahusega kuumtöötlemise ja seejärel karastamise või kiire jahutamise teel. Kuumtöötlemine võtab tahke legeeritud metalli ja soojendab selle teatud punktini. Sulamielemendid, mida nimetatakse lahustunud aineks, jaotuvad alumiiniumiga homogeenselt, pannes need tahkesse lahusesse. Seejärel metall kustutatakse või jahutatakse kiiresti, mis külmutab lahustunud aine aatomid paigale. Järelikult ühinevad lahustunud aine aatomid peeneks jaotunud sademeks. See toimub toatemperatuuril, mida nimetatakse loomulikuks vanandamiseks, või madala temperatuuriga ahju töös, mida nimetatakse kunstlikuks vanandamiseks.
2xxx seeria
2xxx seerias kasutatakse vaske peamise legeeriva elemendina ja seda saab lahusega kuumtöötlusega oluliselt tugevdada. Nendel sulamitel on hea kombinatsioon suurest tugevusest ja sitkusest, kuid neil ei ole atmosfääri korrosioonikindluse taset nagu paljudel teistel alumiiniumisulamitel. Seetõttu on need sulamid selliste särituste jaoks tavaliselt värvitud või plakeeritud. Tavaliselt on need kaetud kõrge puhtusastmega sulamiga või 6xxx-seeria sulamiga, mis on korrosioonile väga vastupidavad. Alloy 2024 ehk kõige laiemalt tuntud lennukisulam.
6xxx seeria
6xxx seeriad on mitmekülgsed, kuumtöödeldavad, hästi vormitavad, keevitatavad ja neil on mõõdukalt kõrge tugevus koos suurepärase korrosioonikindlusega. Selle seeria sulamid sisaldavad räni ja magneesiumi, et moodustada sulamis magneesiumsilitsiidi. 6xxx-seeria ekstrusioontooted on arhitektuursete ja konstruktsiooniliste rakenduste jaoks esimene valik. Alloy 6061 on selle seeria kõige laialdasemalt kasutatav sulam ning seda kasutatakse sageli veoautode ja laevade raamides. Lisaks oli mõni telefoniümbris valmistatud 6xxx-seeria sulamist.
7xxx seeria
Tsink on selle seeria peamiseks legeeraineks ja kui magneesiumit lisada väiksemas koguses, on tulemuseks kuumtöödeldud väga tugeva tugevusega sulam. Väikestes kogustes võib lisada ka muid elemente, nagu vask ja kroom. Enimtuntud sulamid on 7050 ja 7075, mida kasutatakse laialdaselt lennukitööstuses.
Kuumtöödeldud sulamid
Kuumtöötlemata sulamid tugevdatakse külmtöötlemise teel. Külmtöötlemine toimub valtsimise või sepistamise ajal ja see on metalli "töötlemine", et muuta see tugevamaks. Näiteks alumiiniumi rullimisel õhematele mõõteriistadele muutub see tugevamaks. Seda seetõttu, et külmtöötlemine tekitab struktuuris nihkeid ja vabu kohti, mis seejärel pärsivad aatomite liikumist üksteise suhtes. See suurendab metalli tugevust. Legeerivad elemendid nagu magneesium tugevdavad seda efekti, mille tulemuseks on veelgi suurem tugevus.
3xxx seeria
Mangaan on selle seeria peamine legeerelement, millele on sageli lisatud väiksemas koguses magneesiumi. Kuid alumiiniumile saab tõhusalt lisada vaid piiratud protsendi mangaani. 3003 on populaarne üldotstarbeline sulam, kuna sellel on mõõdukas tugevus ja hea töödeldavus ning seda saab kasutada näiteks soojusvahetites ja köögiriistades. Alloy 3004 ja selle modifikatsioone kasutatakse alumiiniumist joogipurkide korpustes.
4xxx seeria
4xxx-seeria sulamid on kombineeritud räniga, mida saab lisada piisavas koguses, et vähendada alumiiniumi sulamistemperatuuri, tekitamata haprust. Seetõttu toodab 4xxx seeria suurepäraseid keevitustraate ja kõvajoodissulameid, kus on nõutav madalam sulamistemperatuur. Alloy 4043 on üks enim kasutatavaid täitesulameid 6xxx-seeria sulamite keevitamiseks ehitus- ja autotööstuses.
5xxx seeria
Magneesium on 5xxx seeria peamine legeeriv aine ning üks tõhusamaid ja laialdasemalt kasutatavaid alumiiniumi legeerivaid elemente. Selle seeria sulamitel on mõõdukad kuni kõrge tugevusomadused, samuti hea keevitatavus ja korrosioonikindlus merekeskkonnas. Seetõttu kasutatakse alumiinium-magneesiumisulameid laialdaselt ehituses ja ehituses, mahutites, surveanumates ja mererakendustes. Levinud sulamirakenduste näited on järgmised: 5052 elektroonikas, 5083 mererakendustes, anodeeritud 5005 lehed arhitektuurilisteks rakendusteks ja 5182 teeb alumiiniumist joogipurgi kaane.
