Hvordan kan aluminium gjøre for deg?
Hva er en aluminiumslegering?
En aluminiumlegering er en kjemisk sammensetning der andre elementer tilsettes rent aluminium for å forbedre egenskapene, først og fremst for å øke styrken. Disse andre elementene inkluderer jern, silisium, kobber, magnesium, mangan og sink i nivåer som til sammen kan utgjøre så mye som 15 vektprosent av legeringen. Legeringer tildeles et firesifret tall, der det første sifferet identifiserer en generell klasse, eller serie, karakterisert av dens viktigste legeringselementer.
Ren aluminium
1xxx-serien
Legeringene i 1xxx-serien består av aluminium med 99 prosent renhet eller høyere. Denne serien har utmerket korrosjonsbestandighet, utmerket bearbeidbarhet, samt høy termisk og elektrisk ledningsevne. Det er derfor 1xxx-serien ofte brukes til overførings- eller kraftnettledninger. Vanlige legeringsbetegnelser i denne serien er 1350 for elektriske applikasjoner og 1100 for matemballasjebrett.
Varmebehandlingsbare legeringer
Noen legeringer forsterkes ved løsningsvarmebehandling og deretter bråkjøling, eller hurtig avkjøling. Varmebehandling tar det faste, legerte metallet og varmer det opp til et bestemt punkt. Legeringselementene, kalt løsemidler, er homogent fordelt med aluminiumet og plasserer dem i en fast løsning. Metallet bråkjøles deretter, eller avkjøles raskt, noe som fryser de løse atomene på plass. De løse atomene kombineres følgelig til et fint fordelt bunnfall. Dette skjer ved romtemperatur, som kalles naturlig aldring, eller i en lavtemperaturovn, som kalles kunstig aldring.
2xxx-serien
I 2xxx-serien brukes kobber som hovedlegeringselement, og det kan styrkes betydelig gjennom varmebehandling i løsning. Disse legeringene har en god kombinasjon av høy styrke og seighet, men har ikke samme nivå av atmosfærisk korrosjonsbestandighet som mange andre aluminiumslegeringer. Derfor er disse legeringene vanligvis malt eller kledd for slike eksponeringer. De er vanligvis kledd med en legering med høy renhet eller en legering i 6xxx-serien for å motstå korrosjon i stor grad. Legering 2024 er kanskje den mest kjente flylegeringen.
6xxx-serien
6xxx-serien er allsidig, varmebehandlebar, svært formbar, sveisbar og har moderat høy styrke kombinert med utmerket korrosjonsbestandighet. Legeringer i denne serien inneholder silisium og magnesium for å danne magnesiumsilisid i legeringen. Ekstruderingsprodukter fra 6xxx-serien er førstevalget for arkitektoniske og strukturelle applikasjoner. Legering 6061 er den mest brukte legeringen i denne serien og brukes ofte i lastebil- og marinerammer. I tillegg ble noen telefondeksler laget av 6xxx-serielegering.
7xxx-serien
Sink er det primære legeringsmiddelet for denne serien, og når magnesium tilsettes i en mindre mengde, er resultatet en varmebehandlingsbar legering med svært høy styrke. Andre elementer som kobber og krom kan også tilsettes i små mengder. De mest kjente legeringene er 7050 og 7075, som er mye brukt i flyindustrien.
Ikke-varmebehandlingsbare legeringer
Ikke-varmebehandlede legeringer styrkes gjennom kaldbearbeiding. Kaldbearbeiding skjer under valsing eller smiing, og er handlingen med å "bearbeide" metallet for å gjøre det sterkere. For eksempel, når man valser aluminium ned til tynnere tykkelser, blir det sterkere. Dette er fordi kaldbearbeiding bygger opp forskyvninger og tomrom i strukturen, som deretter hemmer bevegelsen av atomer i forhold til hverandre. Dette øker metallets styrke. Legeringselementer som magnesium forsterker denne effekten, noe som resulterer i enda høyere styrke.
3xxx-serien
Mangan er det viktigste legeringselementet i denne serien, ofte med mindre mengder tilsatt magnesium. Imidlertid kan bare en begrenset prosentandel mangan effektivt tilsettes aluminium. 3003 er en populær legering for generell bruk fordi den har moderat styrke og god bearbeidbarhet, og kan brukes i applikasjoner som varmevekslere og kjøkkenutstyr. Legering 3004 og dens modifikasjoner brukes i huset til aluminiumsbokser for drikkevarer.
4xxx-serien
Legeringer i 4xxx-serien kombineres med silisium, som kan tilsettes i tilstrekkelige mengder for å senke smeltepunktet til aluminium uten å forårsake sprøhet. På grunn av dette produserer 4xxx-serien utmerket sveisetråd og loddelegeringer der et lavere smeltepunkt er nødvendig. Legering 4043 er en av de mest brukte fylllegeringene for sveising av legeringer i 6xxx-serien for strukturelle og bilindustrielle applikasjoner.
5xxx-serien
Magnesium er det primære legeringsmiddelet i 5xxx-serien og er et av de mest effektive og mest brukte legeringselementene for aluminium. Legeringer i denne serien har moderate til høye styrkeegenskaper, samt god sveisbarhet og korrosjonsbestandighet i det marine miljøet. På grunn av dette er aluminium-magnesiumlegeringer mye brukt i bygg og anlegg, lagringstanker, trykkbeholdere og marine applikasjoner. Eksempler på vanlige legeringsapplikasjoner inkluderer: 5052 i elektronikk, 5083 i marine applikasjoner, anodiserte 5005-plater for arkitektoniske applikasjoner og 5182 lager aluminiumslokk til drikkebokser.
