Hur kan aluminium göra för dig?
Vad är en aluminiumlegering?
En aluminiumlegering är en kemisk sammansättning där andra element tillsätts till rent aluminium för att förbättra dess egenskaper, främst för att öka dess hållfasthet. Dessa andra element inkluderar järn, kisel, koppar, magnesium, mangan och zink i nivåer som tillsammans kan utgöra så mycket som 15 viktprocent av legeringen. Legeringar tilldelas ett fyrsiffrigt nummer, där den första siffran identifierar en allmän klass, eller serie, som kännetecknas av dess huvudsakliga legeringselement.
Ren aluminium
1xxx-serien
Legeringarna i 1xxx-serien består av aluminium med 99 procents renhet eller högre. Denna serie har utmärkt korrosionsbeständighet, utmärkt bearbetbarhet samt hög termisk och elektrisk ledningsförmåga. Det är därför 1xxx-serien ofta används för överföringsledningar eller kraftnätsledningar. Vanliga legeringsbeteckningar i denna serie är 1350 för elektriska tillämpningar och 1100 för livsmedelsförpackningstråg.
Värmebehandlingsbara legeringar
Vissa legeringar förstärks genom lösningsvärmebehandling och sedan kylning, eller snabb kylning. Värmebehandling tar den fasta, legerade metallen och värmer den till en specifik punkt. Legeringselementen, kallade lösta ämnen, är homogent fördelade med aluminiumet och placerar dem i en fast lösning. Metallen kyls därefter, eller kyls snabbt, vilket fryser de lösta ämnesatomerna på plats. De lösta ämnena kombineras följaktligen till en fint fördelad fällning. Detta sker vid rumstemperatur, vilket kallas naturlig åldring, eller i en lågtemperaturugnsdrift, vilket kallas artificiell åldring.
2xxx-serien
I 2xxx-serien används koppar som det huvudsakliga legeringselementet och kan förstärkas avsevärt genom lösningsvärmebehandling. Dessa legeringar har en bra kombination av hög hållfasthet och seghet, men har inte samma nivåer av atmosfärisk korrosionsbeständighet som många andra aluminiumlegeringar. Därför är dessa legeringar vanligtvis målade eller klädda för sådan exponering. De är vanligtvis klädda med en högren legering eller en legering i 6xxx-serien för att i hög grad motstå korrosion. Legering 2024 är kanske den mest kända flygplanslegeringen.
6xxx-serien
6xxx-serien är mångsidig, värmebehandlingsbar, mycket formbar, svetsbar och har måttligt hög hållfasthet i kombination med utmärkt korrosionsbeständighet. Legeringarna i denna serie innehåller kisel och magnesium för att bilda magnesiumsilicid i legeringen. Extruderingsprodukter från 6xxx-serien är förstahandsvalet för arkitektoniska och strukturella tillämpningar. Legering 6061 är den mest använda legeringen i denna serie och används ofta i lastbils- och marinramar. Dessutom tillverkades vissa telefonskal av 6xxx-seriens legering.
7xxx-serien
Zink är det primära legeringsmedlet för denna serie, och när magnesium tillsätts i en mindre mängd blir resultatet en värmebehandlingsbar legering med mycket hög hållfasthet. Andra element som koppar och krom kan också tillsättas i små mängder. De vanligast kända legeringarna är 7050 och 7075, vilka används flitigt inom flygindustrin.
Icke-värmebehandlingsbara legeringar
Icke-värmebehandlade legeringar förstärks genom kallbearbetning. Kallbearbetning sker under valsning eller smide och är en process där metallen "bearbetas" för att göra den starkare. Till exempel, när man valsar aluminium till tunnare tjocklekar, blir den starkare. Detta beror på att kallbearbetning bygger upp förskjutningar och hålrum i strukturen, vilket sedan hämmar atomernas rörelse i förhållande till varandra. Detta ökar metallens hållfasthet. Legeringselement som magnesium intensifierar denna effekt, vilket resulterar i ännu högre hållfasthet.
3xxx-serien
Mangan är det viktigaste legeringselementet i denna serie, ofta med mindre mängder tillsatt magnesium. Emellertid kan endast en begränsad andel mangan effektivt tillsättas till aluminium. 3003 är en populär legering för allmänna ändamål eftersom den har måttlig hållfasthet och god bearbetbarhet och kan användas i applikationer som värmeväxlare och köksredskap. Legering 3004 och dess modifieringar används i höljena till aluminiumburkar för drycker.
4xxx-serien
Legeringar i 4xxx-serien kombineras med kisel, som kan tillsättas i tillräckliga mängder för att sänka smältpunkten för aluminium utan att orsaka sprödhet. På grund av detta producerar 4xxx-serien utmärkta svetstråds- och lödlegeringar där en lägre smältpunkt krävs. Legering 4043 är en av de mest använda tillsatslegeringarna för svetsning av legeringar i 6xxx-serien för strukturella och fordonsrelaterade tillämpningar.
5xxx-serien
Magnesium är det primära legeringsmedlet i 5xxx-serien och är ett av de mest effektiva och mest använda legeringselementen för aluminium. Legeringar i denna serie har måttliga till höga hållfasthetsegenskaper, samt god svetsbarhet och korrosionsbeständighet i marin miljö. På grund av detta används aluminium-magnesiumlegeringar i stor utsträckning inom bygg och konstruktion, lagringstankar, tryckkärl och marina tillämpningar. Exempel på vanliga legeringstillämpningar inkluderar: 5052 inom elektronik, 5083 i marina tillämpningar, anodiserade 5005-plåtar för arkitektoniska tillämpningar och 5182 tillverkar aluminiumlock till dryckesburkar.
