Tegundir áls og álblöndur
Hreint ál
Einkenni hreins áls er lítill þéttleiki þess, sem er 2,72g/cm³, aðeins um þriðjungur af eðlismassa járns eða kopar. Góð leiðni og hitaleiðni, næst á eftir silfri og kopar. Efnafræðilegir eiginleikar áls eru mjög virkir.
Í loftinu, yfirborð áls getur sameinast súrefni til að mynda þétta Al2O3 hlífðarfilmu, sem kemur í veg fyrir frekari oxun áls. Þess vegna, ál hefur góða tæringarþol í lofti og vatni, en það getur ekki staðist sýru, basa, og salttæringu.
Ál hefur andlitsmiðaða teningsgrind og góða mýkt (d=50%, ψ=80%). Það er hægt að vinna úr því í snið eins og vír, plötur, ræmur, og leiðslur í gegnum kalt eða heitt þrýsting, en styrkur hans er ekki mikill, σb＝80MPa， Eftir kalda vinnslu, σb＝(150～250)MPa。 Svo hreint ál er aðallega notað til að búa til víra, snúrur, hitaveitur, og daglegar nauðsynjar eða málmblöndur sem krefjast ryð- og tæringarþols en lítillar styrkleikakröfur.
Hreint ál er ekki eins hreint og ál sem er hreint í efnafræði, þar sem það inniheldur óhreinindi eins og Fe, Og, o.s.frv. í mismiklum mæli. Því fleiri óhreinindi eru í áli, því minni leiðni þess, hitaleiðni, viðnám gegn tæringu í andrúmslofti, og mýkt.
Einkunnir af hreinu iðnaðaráli í okkar landi eru mótaðar út frá mörkum óhreininda, eins og L1 L2、L3……。 L er fyrsti kínverski Pinyin stafurinn fyrir “áli”, og því hærra sem raðnúmerið er fest á eftir henni, því minni hreinleiki þess.
Álblöndu
Hreint ál hefur lítinn styrk og hentar ekki sem byggingarefni. Til að bæta styrk sinn, Áhrifaríkasta aðferðin er að bæta við málmbandi þáttum eins og Si, Cu, Mg, Mn, o.s.frv. að búa til álblöndu (aerolite). Þessar álblöndur hafa mikinn styrk, en hef samt lítill þéttleiki, sérstaklega hár sérstakur styrkur (þ.e.a.s. hlutfall styrkleikamarka og þéttleika), auk góðrar hitaleiðni og tæringarþols.
Flokkun álblöndur
Samkvæmt samsetningu og framleiðsluferli eiginleikum álblöndur, þeim má skipta í tvo flokka: vansköpuð álblöndur og steyptar álblöndur.
Þegar samsetning málmblöndunnar er minni en D/punktur, það getur myndað einfasa solid lausnarbyggingu þegar það er hitað, með góða mýkt og hentugur fyrir þrýstivinnslu, þess vegna er það kallað vansköpuð ál.
Álblöndur með samsetningu minni en F-punkturinn í aflögun, samsetning föstu lausnarinnar breytist ekki með hitastigi og er ekki hægt að styrkja hana með hitameðferð, kallast hitameðhöndlun óstyrktar álblöndur; Málblöndu með samsetningu á milli F og D/, samsetning föstu lausnarinnar breytist með hitastigi, hægt að styrkja með hitameðferð, þess vegna er það kallað ál sem hægt er að styrkja með hitameðferð.
Málblöndur með meiri samsetningu en D/punkt, lágbræðslumark eutectic uppbygging, gott flæði, hentugur til steypu, eru kallaðar steyptar álblöndur, en ekki hentugur fyrir þrýstivinnslu.
Aflöganleg álblöndur má einnig flokka í ryðvarið ál, hörðu áli, ofur hart ál, og smíðað áli í samræmi við helstu frammistöðueiginleika þeirra.
Einnig er hægt að flokka steypu álblöndur í samræmi við mismunandi helstu málmblöndur: Til Já, Al Cu, Al Mg, Al Zn, o.s.frv.
Hitameðferðareiginleikar álblöndu
Álblöndur geta ekki aðeins bætt styrk sinn með því að herða á köldu aflögunarvinnu, en einnig auka styrk þeirra enn frekar með hitameðferð – “aldurs harðnandi” aðferð.
Hitameðferðarbúnaður álblöndunnar er frábrugðinn stáli. Eftir slökun, hörku og styrkur stál eykst strax, á meðan mýktin minnkar. Álblöndur með íhlutum á milli F og D/hægt að hita upp í alfafasasvæðið, einangruð, og slökkt með vatnskælingu til að fá yfirmettaðar alfa fastar lausnir við stofuhita. Ekki er hægt að auka styrk þeirra og hörku strax, en mýkt þeirra er verulega bætt. Þetta ferli er kallað quenching eða lausnarmeðferð.
Vegna óstöðugleika yfirmettuðu föstu lausnarinnar sem fæst eftir slökun, það er tilhneiging til að fella út annan áfanga (styrkingarfasa). Eftir að hafa verið látin standa við stofuhita í nokkurn tíma eða hitað við lágan hita, frumeindir hafa getu til að hreyfast innan grindunnar og fara smám saman yfir í stöðugt ástand, sem leiðir til verulegrar aukningar á styrk og hörku, meðan mýkt minnkar. Fyrirbæri frekari styrkingar málmblöndunnar eftir meðferð með fastri lausn með tímanum er kallað “aldurs harðnandi” eða “aldurs harðnandi”. Öldrunarferlið sem fer fram við stofuhita er kallað náttúruleg öldrun, en öldrunarferlið sem framkvæmt er við hitunarskilyrði er kallað gerviöldrun.
Aflögunarhæft álblendi
1. Ryðvarnar álblendi
Helstu málmblöndurefnin eru Mn og Mg. Þessi tegund af álfelgur er einfasa fast lausn eftir mótun og glæðingu, þannig að það hefur góða tæringarþol og mýkt. Ryðþétt álflokkurinn er táknaður með kínverska Pinyin forskeytinu “LF” fylgt eftir með raðnúmeri. Eins og LF5, LF11, LF21, o.s.frv. Þessi tegund álfelgur er aðallega notuð til að rúlla, suðu, eða tæringarþolnir burðarhlutar með lítið álag, eins og olíutankar, rör, vír, beinagrindur með létt álag, og ýmis heimilistæki. Alls konar ryðvarnar álblöndur eru álblöndur sem ekki er hægt að styrkja með hitameðferð. Til að bæta styrk málmblöndunnar, Hægt er að beita kaldþrýstingsvinnslu, sem getur framleitt vinnuherðingu.
2. Harð álblendi
Duraluminium er í grundvallaratriðum Al Cu Mg álfelgur með lítið magn af Mn. Hægt er að styrkja ýmsar tegundir duralumins með öldrun, but their corrosion resistance is poor, sérstaklega í sjó. Þess vegna, harðir álhlutar sem krefjast verndar eru vafðir með háhreinu áli að utan til að búa til álhúðuð hörð álefni. Harðar álflokkar nota kínverska Pinyin forskeytið “LY” fylgt eftir með raðnúmeri, eins og LY1 (hnoð hart ál), LY11 (venjulegt hörð ál), og LY12 (high-strength hard aluminum).
Hart ál er burðarvirki með miklum sérstyrk, sem hefur verið mikið notað í flugiðnaðinum og tækjaframleiðslu.
3. Super hard aluminum alloy (SD álfelgur)
Það er Al Cu Mg Zn málmblöndu, sem er gert með því að bæta Zn í hart ál. Þessi tegund álfelgur er nú sterkasta álblandað, með hærri sérstyrk, þess vegna er það kallað ofurhart ál. Ókosturinn er einnig léleg tæringarþol, sem getur aukið gerviöldrunarhitastigið eða álhúðun.
Einkunn ofurharðrar álblöndu er táknuð með kínverska Pinyin forskeytinu “LC” fylgt eftir með raðnúmeri. LC4, LC6, o.s.frv. eru almennt notuð til að framleiða mikilvæga íhluti með miklu álagi, eins og loftfarsgeislar.
4. Svikin álblendi
Það er Al Cu Mg Si álfelgur með ýmsum málmblöndurþáttum, en innihald hvers þáttar er tiltölulega lágt, þannig að það hefur góða hitaþol og tæringarþol, og styrkur þess er sambærilegur við hörðu áli. Eftir slokknun og öldrun, styrkinn má bæta.
Einkunn svikin álblöndu er táknuð með kínverska Pinyin forskeytinu “LD” fylgt eftir með raðnúmeri, eins og LD5, LD7, o.s.frv. Vegna framúrskarandi smíðaframmistöðu, það er aðallega notað til að smíða eða smíða hluta sem bera mikið álag á flugvélar eða dísil eimreiðar.
Steypt álblendi
Það eru margar gerðir af steyptum álblöndur, þar á meðal hafa álkísillblöndur góða steypuafköst, nægur styrkur, og lítill þéttleiki, og eru mikið notaðar, reikningur fyrir meira en 50% af heildarframleiðslu á steyptu álblendi. Al Si málmblöndur sem innihalda Si (10-13)% eru dæmigerðustu kísilblöndurnar úr áli, sem tilheyrir eutectic samsetningu, almennt þekktur sem “kísil álblöndur”.
Einkunn steyptrar álblöndu er táknuð með kínverska Pinyin forskeytinu “Z”+Al+ önnur helstu frumefnistákn og prósentu innihald orðsins “kastað”. Til dæmis, ZAlSi12 táknar steypt Al Si málmblöndu sem inniheldur 12% Og.
Kóðinn fyrir málmblönduna er táknaður með kínverska Pinyin forskeytinu “ZL” af “steypt ál” fylgt eftir með þremur tölustöfum. Fyrsti stafurinn táknar málmblönduflokkinn, en annar og þriðji stafurinn gefa til kynna raðnúmer málmblöndunnar.
Dæmi ZL102 táknar steypuálblönduna í Al Si röð nr. 2.
Steypa ál er almennt notað til að framleiða hluta sem eru léttir, tæringarþolið, hafa flókin form, og hafa ákveðna vélræna eiginleika. Svo sem ál stimplar, hljóðfærahús, vatnskældir vélstrokkahlutar, sveifarhús, o.s.frv.