3000 seriyalı alüminium təbəqə boşqab ərintisi metal
Mən. Material Elminin əsasları və ərintilərin yerləşdirilməsi
1.1 Alaşımların təsnifatı və gücləndirici mexanizmlər
The 3000 seriyalı alüminium ərintisi aiddir Alüminium-manqan (Əl-Mn) sistemivə kimi təsnif edilir istiliklə müalicə olunmayan alüminium ərintisibeynəlxalq xəlitəli təyinat sistemlərində. Onun əsas gücləndirici mexanizmlərinə əsaslanır bərk məhlulun gücləndirilməsivə Gərginlik sərtləşdi (sərtləşdirmə işi).
Bu seriyada, manqan (Mn) əsas ərinti elementi kimi xidmət edir. Onun atom radiusu alüminiumdan daha böyükdür (Al). Mn atomları alüminium matrisin üz mərkəzli kub qəfəsinə həll edildikdə, qəfəsin təhrifinə səbəb olurlar. Bu təhrif təkcə dislokasiya hərəkətinə mane olmur, bununla da otaq temperaturunda məhsuldarlıq və gərilmə gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırır, həm də taxıl strukturunu təkmilləşdirməklə materialın ümumi mexaniki xassələrini daha da yaxşılaşdırır.
1.2 Əsas fiziki və kimyəvi xassələri
- Sıxlıq: Təxminən 2.73 q/sm³ (biraz daha yüksəkdir 2.70 təmiz alüminium üçün g/sm³).
- Ərimə diapazonu: Təxminən 643°C – 654°C.
- İstilik keçiriciliyi: Təxminən 192 W /(m · k), istilik yayılması tətbiqlərində yaxşı performans göstərir.
- Elektrokimyəvi xassələri: Manqanın standart elektrod potensialından bəri (-1.18V) alüminiuma nisbətən yaxındır (-1.66V), onların arasında əmələ gələn bərk məhlul elektrokimyəvi korroziya zamanı əhəmiyyətli potensial fərqi yaratmır. Bu verir 3000 seriyalı alüminium ərintiləri lokallaşdırılmış korroziyaya əla mikro struktur müqaviməti (çuxur və yarıq korroziyası kimi).
II. Əsas Qiymətlərin Dərin Təhlili və Parametrlərin Müqayisəsi
The 3000 seriyaya bir neçə törəmə qiymət daxildir. Onların performans fərqləri ilk növbədə iz elementlərinin nisbəti ilə müəyyən edilir (kimi maqnezium, mis, və silikon). Aşağıda əsas qiymətlərin dərin təhlili və ətraflı parametr müqayisələri verilmişdir.
2.1 Əsas Sinif Xüsusiyyətlərinin Müqayisəsi
| Qiymət | Əsas Kompozisiya Xüsusiyyətləri | Əsas mexaniki xüsusiyyətlər | Tipik Tətbiq Yerləşdirməsi |
|---|---|---|---|
| 3003 | Mn (1.0~1,5%) | Ən yaxşı ümumi formalaşdırma qabiliyyəti. Əla dərin çəkmə nisbətinə və çevikliyə malikdir. | Qab, istilik dəyişdirici qanadları, yanacaq çənləri, yol nişanları, möhürlənmiş hissələr. |
| 3004 | Mn (1.0~1,5%) + Mg (0.8~1,3%) | Orta-Yüksək Güc. Maqneziumun əlavə edilməsi əhəmiyyətli bərk məhlulun möhkəmlənməsini təmin edir. | İçki qutuları, yüksək səviyyəli binanın dam örtüyü / divarları, işıq əks etdirən qapaqlar. |
| 3104 | Mn (0.8~1,4%) + Mg (0.8~1,3%) | Yüksək formalaşma və güc balansı. Çox vaxt ağır divar ütüləmə prosesləri üçün istifadə olunur. | Əsasən konserv sənayesində istifadə olunur (E.G., içki qutuları). |
| 3105 | Mn (0.3~0,8%) + Mg (0.2~0,8%) + Cu (0.05~0,25%) | Mükəmməl səth örtüyü yapışması. Yaxşı formallıq, Orta güc. | Bina dam/divar sistemləri, tavanlar, jalüzlər, şüşə qapaqları. |
| 3005 | Mn (1.0~1,5%) + Mg (0.2~0,6%) | İnkişaf etmiş korroziya müqaviməti. Gücü bir qədər yüksəkdir 3003, yaxşı örtülmə qabiliyyəti. | Xarici divar panellərinin tikintisi, AC radiator mötərizələri, spin-formalı hissələr. |
2.2 Ətraflı Mexanik Xüsusiyyət Parametrləri Müqayisə Cədvəli
Qeyd etmək: Aşağıdakı məlumatlar tipik dəyərlərdir; faktiki performans emal texnologiyası və istilik müalicəsi vəziyyətindən təsirlənir.
| Ərinti dərəcəsi | Temperatur | Dartma Gücü (MPa) | Məhsuldarlıq Gücü (MPa) | Fasilə zamanı uzanma (%) | Sərtlik (HB) |
|---|---|---|---|---|---|
| 3003 | O | 95 – 130 | ≥ 35 | ≥ 25 | 28 – 35 |
| H14 | 140 – 180 | ≥ 115 | ≥ 8 | 40 – 50 | |
| H18 | 185 – 220 | ≥ 165 | ≥ 4 | 55 – 65 | |
| 3004 | O | 150 – 200 | ≥ 60 | ≥ 17 | 45 – 55 |
| H34 | 220 – 270 | ≥ 170 | ≥ 8 | 65 – 75 | |
| H38 | 290 – 340 | ≥ 250 | ≥ 4 | 85 – 95 | |
| 3105 | O | 90 – 150 | ≥ 35 | ≥ 20 | 25 – 35 |
| H24 | 130 – 180 | ≥ 105 | ≥ 8 | 40 – 50 | |
| 5052 (Nəzarət Qrupu) | H32 | 210 – 260 | ≥ 130 | ≥ 12 | 60 – 70 |
III. Mikrostruktur və İş Sərtləşdirmə Davranışı
3.1 İş Sərtləşdirici Göstərici (n-dəyəri) və Plastik gərginlik nisbəti (r-qiyməti)
Formalaşma həddini qiymətləndirərkən iki əsas material parametri vacibdir 3000 seriyalı alüminium ərintiləri:
- İş Sərtləşdirici Göstərici (n-dəyəri): 3000 seriyası (xüsusilə 3003-O) nisbətən yüksək n-dəyəri nümayiş etdirir, o deməkdir ki, plastik deformasiya artdıqca, materialın yerli dartılma gücü sürətlə yüksəlir. Bu xüsusiyyət effektiv şəkildə qarşısını alır “boyunbağı” uzanma zamanı və həddindən artıq dərin rəsm əldə etmək üçün açardır.
- Plastik gərginlik nisbəti (r-qiyməti): Materialın qalınlıq istiqamətində deformasiyaya qarşı durma qabiliyyətini təmsil edir. r-qiyməti 3003 alüminium ərintisi adətən daha böyükdür 1, onun təyyarə daxilində deformasiya qabiliyyətinin qalınlıq istiqamətində incəlmə qabiliyyətindən üstün olduğunu göstərir.. Bu, qırılmayan mürəkkəb möhürlənmiş hissələrin istehsalı üçün çox vacibdir (qabların alt qövsü kimi).
3.2 Anizotropiya və onun təsiri
Taxılların yuvarlanma prosesi zamanı yuvarlanma istiqaməti boyunca uzanması və toxumaların əmələ gəlməsi səbəbindən, 3000 seriyalı alüminium plitələr aşkar anizotropiya nümayiş etdirir. Dərin emal zamanı (qablaşdırma testləri kimi), bu anizotropiya iş parçasının kənarlarında qeyri-bərabər yüksəkliklərə səbəb olur, kimi tanınır “sırğa.”
- Nəzarət metodu: Soyuq yaymadan əvvəl isti yayma prosesinin parametrlərini tənzimləməklə (bitirmə temperaturu kimi) və aralıq yumşalma prosesləri, kristallaşma fakturaları effektiv şəkildə zəiflədilə bilər, 3% ~ 5% daxilində qulağa nəzarət etmək, bununla da ştamplama qırıntılarını azaldır və məhsuldarlıq dərəcələrini yaxşılaşdırır.
IV. Əsas istehsal prosesləri və mikro struktura nəzarət
4.1 Döküm və Homogenləşdirmə Tavlama
- Birbaşa soyuducu tökmə (Dc): Yüksək keyfiyyətli isti haddelenmiş kütüklərin istehsalı üçün istifadə olunur. Dökümdən sonra, yüksək temperaturda homogenləşmə ilə tavlama aparılmalıdır (adətən 560°C-620°C arasındadır) dendritik seqreqasiyanı aradan qaldırmaq üçün, qeyri-tarazlıq fazalarını sferoidləşdirir (Al₆Mn kimi), və sonrakı yayma zamanı bantlanmış strukturların qarşısını almaq üçün onları bərabər şəkildə paylayın.
- Davamlı tökmə yayma (CC): Ərinmiş metal birbaşa su ilə soyudulmuş rulonlar arasında 6-10 mm boşluqlara bərkiyir. Bu üsul son dərəcə sürətli soyutma sürətinə malikdir (onlarla °C/san-a qədər), nəticədə çox incə intermetal birləşmələr əmələ gəlir, lakin əhəmiyyətli daxili stress və kompozisiya seqreqasiyasından əziyyət çəkir. Daha çox səthi bitirmə və dərin rəsm üçün daha aşağı tələbləri olan ümumi plitələr üçün istifadə olunur.
4.2 Soyuq yayma və ara tavlama
Üçün ümumi soyuq yayma azalma dərəcəsi 3000 sıra ərintiləri adətən çata bilər 70%-90%. Aralıq tavlama varsa (E.G., 300°C-400°C) çoxkeçidli soyuq yayma zamanı həyata keçirilir, işlə bərkimiş material yenidən kristallaşa bilər, plastisiyanı və n dəyərini bərpa edir. Bu, xüsusilə əhəmiyyətli deformasiya tələb edən dərin çəkmə materialları üçün vacibdir (anbar kimi).
V. Emal etmək, formalaşdıran, və Qoşulma Təlimatları
5.1 Formalaşdırma Prosesi Parametr Tövsiyələri
| Proses növü | Tövsiyə olunan ərinti & Temperatur | Əsas Proses Nöqtələri |
|---|---|---|
| Dərin rəsm | 3003-O, 3104-O | Die rəsmiləşdirilməsi müəyyən edilir 1.1-1.2 vərəq qalınlığından dəfələrlə; boş saxlama qüvvəsi qırışmanın qarşısını almaq üçün dəqiq nəzarət tələb edir; yüksək özlülüklü çəkmə yağı tövsiyə olunur. |
| Hava əyilmə | 3003-H14, 3004-H34 | Minimum nisbi əyilmə radiusu (R/t) arasında nəzarət edilməsi tövsiyə olunur 1.5-2.0. H-temperləri əyilmə zamanı geri sıçrayış nümayiş etdirir; kompensasiya bucağı (adətən 2°-5°) rezerv edilməlidir. |
| Spinning | 3003-O | Abajurlar və alovlanmış uclar kimi fırlanan bədən hissələrinin istehsalı üçün uyğundur. Yerli həddindən artıq istiləşmə nəticəsində yaranan səth pürüzlülüyünün qarşısını almaq üçün qidalanma sürəti çox sürətli olmamalıdır. |
5.2 Qaynaq prosesinin spesifikasiyası
3000 seriyalı alüminium ərintiləri yaxşı qaynaq qabiliyyətinə malikdir və isti çatlamağa daha az meyllidir.
- TIG qaynağı (Qaz volfram qövs qaynağı): AC enerji təchizatı tövsiyə olunur. Doldurucu tel əsas metal tərkibinə uyğun seçilməlidir, ER3003 və ya ER4043 kimi (daha yüksək silikon tərkibi, yaxşı axıcılıq, güclü çatlama müqaviməti). Qaynaqdan əvvəl yivdə və hər iki tərəfdən oksid filmləri hərtərəfli çıxarılmalıdır (paslanmayan polad tel fırçalar istifadə edilə bilər).
- MIG qaynaq (Qaz metal qövs qaynağı): Orta qalınlıqdakı plitələrin avtomatlaşdırılmış qaynaqlanması üçün uyğundur. Alüminiumun yüksək istilik keçiriciliyinə görə, ön qızdırma (60°C-100°C) qalın lövhələr üçün tələb olunur (>6mm).
- Müqavimət qaynağı (Nöqtə qaynağı / tikiş qaynağı): Səthdə olması lazım olan yüksək müqavimətli bir oksid filmi var “partladı” elektrod təzyiqi altında yüksək cərəyanla təmizləyin. Sferik ucları olan mis ərintisi elektrodları tövsiyə olunur, daha yüksək elektrod təzyiqinin tətbiqi (ilə artır 30%-50% poladla müqayisədə).
VI. Ümumi istehsal qüsurları və uğursuzluqların təhlili
Faktiki emal və istifadə zamanı, 3000 seriyalı alüminium plitələr aşağıdakı problemlər və həll yolları ilə qarşılaşa bilər:
- Xərə gərginlikləri / Lüders xətləri
- Fenomen: Görünən kobud diaqonal xətlər dayaz çəkmə və ya əyilmədən sonra təbəqə səthində görünür.
- Səbəb: Dərinin yuvarlanması zamanı kiçik bir azalma ilə material Lüders lentlərini inkişaf etdirdi.
- Həll: Əvvəlcədən uzanan plitələri seçin, və ya yerinə yetirin 1%-2% mikro-soyuq yayma (ikincil soyuq yayma) gəlir nöqtəsi yaylasını aradan qaldırmaq üçün ştamplamadan əvvəl.
- Portağal qabığı
- Fenomen: Dərin çəkilmiş hissənin səthi portağal qabığına bənzər kobud bir toxuma nümayiş etdirir.
- Səbəb: Xammal taxılları çox qabadır, və ya ikincili faza hissəcikləri qeyri-bərabər paylanır, koordinasiya olunmamış deformasiyaya gətirib çıxarır.
- Həll: Təchizatçıdan incə dənəli materialların təmin edilməsini tələb edin (Astm 1-3 qiymət) və ştamplama deformasiyasını ağlabatan diapazonda idarə edin.
- Stress korroziyasının krekinqi (Skor)
- Fenomen: Dartma gərginliyi və xüsusi aşındırıcı mühitin birgə təsiri altında kövrək qırılma.
- Səbəb: Soyuq işdən sonra qalıq stress aradan qaldırılmadı.
- Həll: Soyuq işlənmiş hissələrdə aşağı temperaturda gərginliyi aradan qaldıran tavlamanı həyata keçirin (120°C-150°C, üçün tutur 1-2 sair).
VII. Səthin təmizlənməsi və antikorroziya texnologiyası
7.1 Kimyəvi Konversiya Müalicəsi (Xromlaşdırma / Passivasiya)
Rəsmdən əvvəl, 3000 seriyalı alüminium plitələr adətən nanoölçülü çevirmə filmi yaratmaq üçün xromat və ya xromsuz passivasiya proseslərini tələb edir.. Bu film yalnız substrat və üzvi örtüklər arasında bağlanma gücünü yaxşılaşdırmır (PVDF florokarbon boyası kimi) standart səviyyəyə çatmaq üçün 0 həm də katodik fazalara maneə rolunu oynayır, galvanik korroziyanı yavaşlatır.
7.2 Anodizasiya
Baxmayaraq ki 3000 seriyalar vahid forma istehsal etmir, parlaq anodik filmlər kimi asanlıqla 1000 və ya 6000 seriyası, xüsusi elektrolit formulaları vasitəsilə (üzvi turşular əlavə edilmiş sulfat turşusu məhlulları kimi) və AC/DC üst-üstə qoyulmuş enerji təchizatı, 3004 ərintiləri aşınmaya davamlı istehsal etmək üçün də istifadə edilə bilər, izolyasiya edən oksid örtükləri, adətən 5-20μm qalınlığında nəzarət edilir.
VIII. Davamlı İnkişaf və Sərhəd Tətbiqi Trendləri
8.1 Qapalı Döngü Təkrar Emal və Həyat Dövrünün Qiymətləndirilməsi (LCA)
3000 seriyalı alüminium ərintiləri əla təkrar emal bərpa qabiliyyətinə malikdir. Söküləndə 3000 seriyalı alüminium yenidən əridilir, ona xas olan alaşımlı elementlər (xüsusilə manqan) nəinki yanmır, həm də oksidləşdirici və ərintilər kimi çıxış edir. İlkin alüminium istehsalı ilə müqayisədə, Alüminium qırıntılarının yenidən əridilməsi üçün istifadəsi enerji sərfiyyatını qədər azalda bilər 95%, edilməsi 3000 seriyası təcrübə üçün etalon materialdır “karbon neytrallığı” məqsədlər.
8.2 Yeni Enerji Vasitələri və Batareya Texnologiyası
Güc batareyasının enerji sıxlığının artması ilə, istilik yayılması və akkumulyator korpuslarının təhlükəsizliyi üçün tələblər getdikcə sərtləşir. Yaxşı istilik keçiriciliyindən istifadə edərək, Orta güc, və yetkin dərin çəkmə prosesi, 3003 alüminium ərintisi tədricən kvadrat güc batareyası qabıqları və maye soyutma istilik idarəetmə sistemləri üçün əsas material olmaq üçün bəzi ənənəvi çelikləri əvəz edir..
8.3 Yüksək Performanslı Qapalı Alüminium Plitələr
Kompozit yayma texnologiyası vasitəsilə, 3003 əsas təbəqə kimi alüminium ərintisi istifadə olunur, hər iki tərəfi təmiz alüminiumla örtülmüşdür (1070) üç qatlı kompozit plitələr yaratmaq üçün və ya sink qurban anod materialı. Bu material dəniz suyunun duzsuzlaşdırılması avadanlığında və xüsusi kimyəvi saxlama çənlərində əla elektrokimyəvi mühafizə performansını və struktur möhkəmliyini nümayiş etdirir..
IX. Tez-tez verilən suallar (Tez-tez verilən suallar)
Q1: arasında necə seçim edə bilərəm 3003 və 3004 alüminium təbəqələr?
- A: Əsasən güc və tətbiqdən asılıdır. Əgər edirsinizsə möhürlənmiş hissələr, yanacaq çənləri, və ya qablaryüksək mexaniki güc tələb etməyən, seçin 3003 (yüksək qiymət-performans, əla formalaşdırma qabiliyyəti). Əgər etmək lazımdırsa bina fasadları, içki qabları, və ya müəyyən təzyiqlərə tab gətirməli olan struktur hissələri, seçin 3004 (maqnezium ehtiva edir, daha yüksək güc, külək təzyiqinə daha yaxşı müqavimət).
Q2: Niyə mənim 3003 əyildikdən sonra alüminium boşqab çatlaması?
- A: Adətən üç səbəbə görə yaranır: ① Səhv xasiyyət seçildi: H18 almısınızsa (tam sərt xasiyyət), uzadılması çox azdır, və məcburi əyilmə qaçılmaz olaraq çatlamağa səbəb olacaqdır. H14 və ya O temperə keçin. ② Taxıl istiqaməti: Alüminium plitələr yuvarlanan bir istiqamətə malikdir; yuvarlanan istiqamətə perpendikulyar əyilmə çatlamağa meyllidir. Taxıllara paralel olaraq əyilməyə çalışın. ③ Həddindən artıq çirklər: Aşağı alüminium plitələrdə kövrəkliyin artmasına səbəb olan çoxlu çirklər ola bilər.
Q3: bilər 3000 seriyalı alüminium lövhələr dəniz suyunda istifadə edilə bilər?
- A: Uzun müddət daldırma üçün tövsiyə edilmir. Baxmayaraq ki 3000 seriyasından daha çox korroziyaya davamlıdır 1000 seriyası, onun korroziyaya davamlılığı çox aşağıdır 5000 seriyası (Əl-mq) xlorid-ionla zəngin dəniz suyu mühitlərində ərintilər. Lazım gələrsə, ağır epoksi örtüklərvə ya qurban anod qorunmasıtətbiq edilməlidir.
Q4: Alüminium lövhənin səthində çoxlu yağ var. İstifadə etməzdən əvvəl təmizləməliyəm?
- A: Təmizlik məcburidir. Yuvarlanan yağlar və ştamplama yağları, çıxarılmasa, qaynaq məsaməliliyinə səbəb olacaq, kaplama soyma, və ya anodizasiya ləkələri. Xüsusi istifadə etmək tövsiyə olunur alüminium təmizləyicivə ya silmək üçün aseton. Səth korroziyasının qarşısını almaq üçün güclü qələvi təmizləyicilərdən istifadə etməyin.
Q5: Arasını necə tez ayırd etmək olar 3003 və 5052 alüminium plitələr?
- A: Ən intuitiv üsuldur sərtlik. 5052-H32 adətən çox çətin və əllə əyilmək çətindir, əhəmiyyətli geri dönüş ilə; 3003-H14 nisbətən yumşaqdır və güc altında aşkar plastik deformasiya göstərir, daha kiçik geri dönüş ilə. Əlavə olaraq, 5052 üyüdərkən tünd qırmızı olan daha az qığılcım yaradır, isə 3003 qığılcımlar nisbətən parlaq ağ rəngdədir (yalnız köməkçi mühakimə üçün; dəqiq fərqləndirmə spektral analiz tələb edir).