Tipurile de aluminiu și aliaje de aluminiu
Aluminiu pur
Caracteristica aluminiului pur este densitatea sa mică, care este 2,72g/cm ³, doar aproximativ o treime din densitatea fierului sau a cuprului. Conductivitate bună și conductivitate termică, al doilea doar la argint și cupru. Proprietățile chimice ale aluminiului sunt foarte active.
În aer, Suprafața aluminiului se poate combina cu oxigenul pentru a forma o peliculă de protecție AL2O3 densă, ceea ce împiedică oxidarea ulterioară a aluminiului. Prin urmare, Aluminiul are o rezistență bună la coroziune în aer și apă, Dar nu poate rezista acidului, alcalin, și coroziunea sării.
Aluminiul are o rețea cubică centrată pe față și o plasticitate bună (D = 50%, Ψ = 80%). Poate fi procesat în profiluri precum fire, farfurii, benzi, și conducte prin presiune rece sau la cald, Dar puterea sa nu este ridicată, σB ＝ 80MPa， După procesarea la rece, σB ＝(150～ 250)MPa。 Deci aluminiul pur este utilizat în principal pentru a face fire, cabluri, chiuvete de căldură, și necesități zilnice sau aliaje care necesită rezistență la rugină și coroziune, dar cerințe de rezistență scăzută.
Aluminiul de puritate comercială nu este la fel de pur ca aluminiul de puritate chimică, deoarece conține impurități precum Fe, Si, etc. în grade variate. Cu atât mai multe impurități sunt prezente în aluminiu, cu atât conductivitatea sa mai mică, conductivitate termică, Rezistența la coroziunea atmosferică, și plasticitate.
Gradele de aluminiu pur industrial din țara noastră sunt formulate pe baza limitei impurităților, cum ar fi L1 L2、L3 ……。 L este primul personaj chinezesc pinyin pentru “aluminiu”, și cu cât numărul de secvență este mai mare atașat după aceasta, cu atât puritatea sa mai mică.
Aliaj de aluminiu
Aluminiul pur are o rezistență scăzută și nu este potrivit ca material structural. Pentru a -și îmbunătăți puterea, Cea mai eficientă metodă este adăugarea de elemente de aliere precum SI, Cu, Mg, Mn, etc. Pentru a face aliaj de aluminiu (aerolit). Aceste aliaje de aluminiu au o rezistență ridicată, dar totuși mai am Densitate mică, mai ales forță specifică ridicată (adică. Raportul dintre limita de forță și densitate), precum și o bună conductivitate termică și rezistență la coroziune.
Clasificarea aliajelor de aluminiu
În funcție de caracteristicile de compoziție și proces de producție ale aliajelor de aluminiu, pot fi împărțite în două categorii: aliaje de aluminiu deformate și aliaje de aluminiu turnate.
Când compoziția aliajului este mai mică decât d/punct, poate forma o structură de soluție solidă monofazată atunci când este încălzită, cu o plasticitate bună și potrivită pentru procesarea presiunii, Prin urmare, se numește aliaj de aluminiu deformat.
Aliaje de aluminiu cu o compoziție mai mică decât punctul F în deformare, a cărui compoziție de soluție solidă nu se schimbă cu temperatura și nu poate fi consolidată prin tratamentul termic, sunt numite tratare termică aliaje de aluminiu nereforțate; Un aliaj cu o compoziție între f și d/, a cărui compoziție a soluției solide se schimbă cu temperatura, poate fi consolidat prin tratamentul termic, Prin urmare, se numește aliaj de aluminiu care poate fi consolidat prin tratamentul termic.
Aliaje cu o compoziție mai mare decât D/punct, Structura eutectică cu punct de topire scăzut, o bună flux, Potrivit pentru turnare, sunt numite aliaje de aluminiu distribuit, dar nu este potrivit pentru procesarea presiunii.
Aliajele de aluminiu deformabile pot fi, de asemenea, clasificate în aluminiu de dovadă de rugină, Aluminiu dur, Aluminiu ultra dur, și aluminiu forjat în funcție de principalele lor caracteristici de performanță.
Aliajele de aluminiu de turnare pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de diferitele elemente principale de aliere: La da, Al Cu, Al Mg, Al Zn, etc.
Caracteristicile de tratare termică a aliajului de aluminiu
Aliajele din aluminiu nu numai că își pot îmbunătăți puterea prin întărirea muncii de deformare la rece, dar, de asemenea, își îmbunătățesc în continuare puterea prin tratamentul termic – “Întărirea vârstei” metodă.
Mecanismul de tratare termică al aliajului de aluminiu este diferit de cel al oțelului. După stingere, Duritatea și rezistența oțelului cresc imediat, în timp ce plasticitatea scade. Aliajele de aluminiu cu componente între F și D/pot fi încălzite în regiunea fazei alfa, izolat, și stinsă de răcirea apei pentru a obține soluții solide alfa suprasaturate la temperatura camerei. Puterea și duritatea lor nu pot fi crescute imediat, Dar plasticitatea lor este îmbunătățită semnificativ. Acest proces se numește stingerea sau tratamentul soluției.
Datorită instabilității soluției solide suprasaturate obținute după stingere, există tendința de a precipita o a doua fază (Faza de întărire). După ce a fost lăsat la temperatura camerei pentru o perioadă de timp sau încălzit la temperaturi scăzute, Atomii au capacitatea de a se deplasa în interiorul zăbrelei și a trece treptat la o stare stabilă, rezultând o creștere semnificativă a forței și durității, în timp ce plasticitatea scade. Fenomenul de întărire suplimentară a aliajului după un tratament cu soluție solidă în timp se numește “Întărirea vârstei” sau “Întărirea vârstei”. Procesul de îmbătrânire efectuat la temperatura camerei se numește îmbătrânire naturală, În timp ce procesul de îmbătrânire efectuat în condiții de încălzire se numește îmbătrânire artificială.
Aliaj de aluminiu deformabil
1. Aliaj anti rugină din aluminiu
Principalele elemente de aliere sunt MN și MG. Acest tip de aliaj este o soluție solidă monofazată după forjare și recoacere, Deci are o rezistență bună la coroziune și plasticitate. Gradul de aluminiu de la rugină este reprezentat de prefixul chinezesc Pinyin “LF” urmat de un număr secvențial. Cum ar fi LF5, LF11, LF21, etc. Acest tip de aliaj este utilizat în principal pentru rulare, sudare, sau componente structurale rezistente la coroziune cu sarcini mici, cum ar fi rezervoarele de petrol, țevi, fire, Schelete de încărcare ușoară, și diverse aparate de uz casnic. Toate tipurile de aliaje anti -rugină din aluminiu sunt aliaje de aluminiu care nu pot fi consolidate prin tratamentul termic. Pentru a îmbunătăți puterea aliajului, Se poate aplica prelucrarea presiunii la rece, care poate produce întărirea muncii.
2. Aliaj dur din aluminiu
Duraluminum este practic un aliaj al cu mg cu o cantitate mică de MN. Diverse tipuri de duralumine pot fi consolidate prin îmbătrânire, Dar rezistența lor la coroziune este slabă, mai ales în apa de mare. Prin urmare, Componentele dure din aluminiu care necesită protecție sunt înfășurate cu aluminiu de înaltă puritate la exterior pentru a face materiale din aluminiu greu acoperite cu aluminiu. Notele dure de aluminiu folosesc prefixul chinezesc Pinyin “Ly” urmat de un număr secvențial, cum ar fi ly1 (nituire din aluminiu dur), Ly11 (Aluminiu dur standard), și ly12 (Aluminiu dur de înaltă rezistență).
Aluminiul dur este un material structural cu rezistență specifică ridicată, care a fost utilizat pe scară largă în industria aviației și în fabricarea instrumentelor.
3. Aliaj super din aluminiu (Aliaj SD)
Este un aliaj al cu mg zn, care se face prin adăugarea Zn la aluminiu dur. Acest tip de aliaj este în prezent cel mai puternic aliaj de aluminiu, cu o putere specifică mai mare, Prin urmare, se numește Superhard Aluminum. Dezavantajul este, de asemenea, o rezistență slabă a coroziunii, ceea ce poate crește temperatura de îmbătrânire artificială sau acoperirea din aluminiu.
Gradul de aliaj ultra din aluminiu este reprezentat de prefixul chinezesc Pinyin “LC” urmat de un număr secvențial. LC4, LC6, etc. sunt utilizate frecvent pentru fabricarea componentelor importante cu stres ridicat, cum ar fi grinzile aeronavelor.
4. Aliaj forjat de aluminiu forjat
Este un aliaj Al Cu Mg Si cu o varietate de elemente de aliere, Dar conținutul fiecărui element este relativ scăzut, Astfel are o rezistență la termoplastic și coroziune bună, iar puterea sa este comparabilă cu cea a aluminiului dur. După stingere și îmbătrânire, Puterea poate fi îmbunătățită.
Gradul de aliaj de aluminiu forjat este reprezentat de prefixul chinezesc Pinyin “LD” urmat de un număr secvențial, cum ar fi LD5, LD7, etc. Datorită performanței sale excelente de forjare, Este utilizat în principal pentru forjarea sau forjarea pieselor care poartă sarcini grele pe aeronave sau locomotive diesel.
Aliaj de aluminiu turnat
Există multe tipuri de aliaje de aluminiu turnat, Printre care aliajele de siliciu din aluminiu au o performanță bună de turnare, forță suficientă, și densitate mică, și sunt utilizate pe scară largă, contabilizând mai mult de 50% din producția totală de aliaje de aluminiu turnat. Aliajele Al contactează SI (10-13)% sunt cele mai tipice aliaje de siliciu din aluminiu, aparținând compoziției eutectice, cunoscut în mod obișnuit ca “Aliaje de aluminiu de siliciu”.
Gradul de aliaj de aluminiu turnat este reprezentat de prefixul chinezesc Pinyin “Z.”+Al+alte simboluri majore ale elementelor și conținut procentual al cuvântului “distribuire”. De exemplu, Zalsi12 reprezintă aliaj al si care conține 12% Si.
Codul pentru aliaj este reprezentat de prefixul chinezesc Pinyin “ZL” de “aluminiu turnat” urmată de trei cifre. Prima cifră reprezintă categoria de aliaj, în timp ce a doua și a treia cifră indică numărul de secvență al aliajului.
Exemplu ZL102 reprezintă aliajul de aluminiu de turnare din seria Al Si nr.. 2.
Aliajul de aluminiu de turnare este utilizat în general pentru a produce piese ușoare, rezistent la coroziune, au forme complexe, și au anumite proprietăți mecanice. Cum ar fi pistoanele din aluminiu, carcase de instrumente, Componente ale cilindrului motorului răcit cu apă, Crankcases, etc.