Hệ thống lớp hoạt động như thế nào
Ký hiệu bốn{0}}chữ số tuân theo hệ thống quốc tế được công nhận. Chữ số đầu tiên xác định họ hợp kim: 1xxx là nhôm không hợp kim có độ tinh khiết 99% hoặc cao hơn, 2xxx là đồng, 3xxx là mangan, 4xxx là silicon, 5xxx là magie, 6xxx là magie cộng với silicon, 7xxx là kẽm và 8xxx bao gồm các nguyên tố khác. Hai chữ số cuối cùng xác định hợp kim riêng lẻ trong họ.
Bức thư nóng nảy mô tả cách kim loại đạt đến trạng thái của nó. O được ủ. H bao gồm các loại đã được làm cứng theo biến dạng-, chỉ có H1x được làm cứng, H2x được làm cứng và ủ một phần, còn H3x được làm cứng và ổn định; H111 là trạng thái được ủ và làm cứng{7}}có độ căng nhẹ được sử dụng rộng rãi cho 5083. T bao gồm các loại được xử lý nhiệt: T4 được xử lý bằng dung dịch và lão hóa tự nhiên, dung dịch T6 được xử lý và lão hóa nhân tạo, T651 được giảm căng thẳng bằng cách kéo dài sau T6.
Giới hạn thành phần cho các loại này được đặt ra theo EN 573-3 và theo các tiêu chuẩn sản phẩm riêng lẻ như ASTM B209M cho tấm và tấm và ASTM B221M cho thanh ép đùn và profile.
Thành phần của các lớp phổ biến
| hợp kim | Gia đình | Bổ sung chính (giới hạn điển hình) | tăng cường |
|---|---|---|---|
| 1100 | 1xxx | Cu 0,05-0,20%, Si+Fe tối đa 0,95% | Căng cứng |
| 3003 | 3xxx | Mn 1,0-1,5%, Cu 0,05-0,20% | Căng cứng |
| 5052 | 5xxx | Mg 2,2-2,8%, Cr 0,15-0,35% | Căng cứng |
| 5083 | 5xxx | Mg 4,0-4,9%, Mn 0,40-1,0%, Cr 0,05-0,25% | Căng cứng cộng với ổn định |
| 6061 | 6xxx | Mg 0,8-1,2%, Si 0,40-0,80%, Cu 0,15-0,40% | Giải pháp điều trị và lão hóa |
| 6063 | 6xxx | Mg 0,45-0,90%, Si 0,20-0,60% | Giải pháp điều trị và lão hóa |
| 6082 | 6xxx | Mg 0,60-1,20%, Si 0,70-1,30%, Mn 0,40-1,00% | Giải pháp điều trị và lão hóa |
Thuộc tính tối thiểu và nơi mỗi lớp được sử dụng
1100 được sử dụng cho dụng cụ nấu nướng, bảng hiệu, cánh tản nhiệt và các bộ phận được kéo sâu-trong đó khả năng tạo hình và độ dẫn điện quan trọng hơn độ bền. 3003 là đặc tính của tấm kiến trúc và bao bì, đồng thời tấm 3003-H14 được chỉ định ở độ bền kéo từ 145 đến 186 MPa với hiệu suất tối thiểu là 124 MPa theo tiêu chuẩn ASTM B209M.
5052 là hợp kim tấm không{1}}có thể xử lý nhiệt-mạnh nhất, phổ biến nhất với khả năng chống muối-nước. 5052-H32 tốt được chỉ định ở độ bền kéo từ 228 đến 281 MPa với hiệu suất tối thiểu là 193 MPa và được sử dụng cho các bộ phận hàng hải, công trình bể chứa, tấm xe tải và bình chịu áp lực ở nhiệt độ vừa phải.
5083 cung cấp độ bền thực tế cao nhất trong họ 5xxx được sử dụng trong các kết cấu hàn và được tiêu chuẩn ASTM B928M cho dịch vụ hàng hải ở độ bền kéo tối thiểu 303 MPa (44 ksi). Nó được sử dụng cho thân tàu, thân phương tiện đường sắt và thùng chở dầu, trong đó hiệu quả của mối hàn thay vì độ bền kim loại gốc thường chi phối thiết kế.
6061 là loại hợp kim kỹ thuật chung có thể xử lý nhiệt-có thể xử lý nhiệt. 6061-T6 được sử dụng rộng rãi nhất. 6061-Tấm và tấm T6 được chỉ định ở độ bền kéo tối thiểu là 290 MPa và hiệu suất tối thiểu là 241 MPa theo tiêu chuẩn ASTM B209M và được sử dụng cho khung kết cấu, đồ gá lắp, khuôn và các bộ phận gia công. 6063 là hợp kim ép đùn cho các cấu hình kiến trúc, với sản phẩm ép đùn 6063-T5 được chỉ định ở độ bền kéo tối thiểu là 186 MPa và năng suất tối thiểu 145 MPa{12}} nằm giữa hai loại này, kết hợp độ bền cao hơn với chất lượng ép đùn tốt và phổ biến trong các biên dạng cấu trúc của Châu Âu.
Hai quy tắc lựa chọn thực tế được áp dụng từ ngành luyện kim. Các loại thuộc nhóm 2xxx và 7xxx có độ bền cao hơn nhưng khả năng chống ăn mòn thấp hơn và khó hàn hơn nên chúng được dành riêng cho loại hàng không vũ trụ-. Trong họ 5xxx, không nên giữ các loại có hàm lượng magiê lớn hơn 3% ở nhiệt độ sử dụng cao trong thời gian dài vì sự nhạy cảm ở ranh giới hạt có thể làm giảm khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất.
So sánh 5052 và 6061
Hai loại này là loại được thay đổi thường xuyên nhất và sự lựa chọn thường là giữa khả năng định dạng và độ bền. 5052-H32 mạnh hơn ở trạng thái ủ và biến dạng-cứng hơn 6061-O nhưng yếu hơn 6061-T6, hình thành bán kính chặt hơn nhiều, hàn dễ dàng và chống nước mặn tốt hơn. 6061-T6 mạnh hơn khoảng 25% so với 5052-H32 về hiệu suất, máy móc tốt hơn nhiều và có thể được anod hóa thành lớp phủ cứng hơn, đồng đều hơn. Hình phạt đang hình thành: 6061-T6 chỉ uốn cong ở bán kính tương đối lớn và cần dụng cụ chuyên dụng.
Câu hỏi thường gặp
Q:Hợp kim nhôm được sử dụng phổ biến nhất là gì?
A: 6061 cho kỹ thuật chung và 3003 cho thuế tấm và đóng gói. Giữa chúng, chúng bao gồm phần lớn khối lượng thương mại bên ngoài kho và giấy bạc.
Q:Chữ nóng tính có ý nghĩa gì trong tên lớp?
A: Nó mô tả lộ trình tăng cường. H biểu thị độ cứng của biến dạng, T biểu thị xử lý nhiệt và O biểu thị quá trình ủ hoàn toàn. Các đặc tính khác nhau rõ rệt giữa nhiệt độ của cùng một hợp kim.
Q:5052 có thể thay thế cho 6061 được không?
Đáp: Chỉ trong-các ứng dụng có ứng suất thấp hơn{1}}H32 mới có hiệu suất tối thiểu là 193 MPa so với 241 MPa của 6061-T6, do đó, việc thay thế trực tiếp ở phần bằng nhau sẽ giảm công suất khoảng 20%.
Q:Tại sao 5083 được ưa thích cho các kết cấu hàn biển?
Đáp: Nó duy trì được độ bền cao sau khi hàn và chống lại sự ăn mòn-của muối trong nước, đồng thời ASTM B928M đặt ra độ bền kéo tối thiểu là 303 MPa đối với nhiệt độ hàng hải được sử dụng trong công việc thân tàu và boong.
Q:Nên sử dụng loại nào cho hồ sơ kiến trúc được anod hóa?
Đáp: 6063 ở T5 hoặc T6, vì nó tạo ra các chi tiết sắc nét và có màng anốt đồng nhất. 6061 được chọn thay thế khi cần thêm sức mạnh ở cùng một phần.
Q:Hàm lượng magie cao hơn có phải luôn tốt hơn ở dòng 5xxx không?
Đáp: Không. Trên khoảng 3% magie, hợp kim trở nên nhạy cảm với tác dụng của nhiệt độ-tăng-trong thời gian dài, vì vậy việc lựa chọn loại phải tính đến nhiệt độ vận hành chứ không chỉ độ bền.