Các loại hợp kim nhôm và nhôm
nhôm nguyên chất
Đặc điểm của nhôm tinh khiết là mật độ thấp của nó, là 2,72g/cm, Chỉ khoảng một phần ba mật độ sắt hoặc đồng. Độ dẫn tốt và độ dẫn nhiệt, chỉ thứ hai sau bạc và đồng. Tính chất hóa học của nhôm rất hoạt động.
Trong không khí, Bề mặt của nhôm có thể kết hợp với oxy để tạo thành màng bảo vệ Al2O3 dày đặc, ngăn chặn quá trình oxy hóa nhôm. Vì thế, Nhôm có khả năng chống ăn mòn tốt trong không khí và nước, Nhưng nó không thể chống lại axit, kiềm, và ăn mòn muối.
Nhôm có mạng tinh thể ở giữa mặt và độ dẻo tốt (D = 50%, Ψ = 80%). Nó có thể được xử lý thành các hồ sơ như dây, tấm, dải, và đường ống qua áp lực lạnh hoặc nóng, Nhưng sức mạnh của nó không cao, σb＝80MPa， Sau khi xử lý lạnh, σb＝(150～ 250)MPa。 Vì vậy, nhôm tinh khiết chủ yếu được sử dụng để làm dây, dây cáp, tản nhiệt, và các nhu yếu phẩm hoặc hợp kim hàng ngày đòi hỏi phải chống gỉ và chống ăn mòn nhưng yêu cầu sức mạnh thấp.
Nhôm có độ tinh khiết thương mại không tinh khiết như nhôm có độ tinh khiết hóa học, Vì nó chứa các tạp chất như Fe, Và, vân vân. đến các mức độ khác nhau. Càng có nhiều tạp chất có trong nhôm, độ dẫn của nó càng thấp, dẫn nhiệt, khả năng chống ăn mòn khí quyển, và độ dẻo.
Các loại nhôm tinh khiết công nghiệp ở nước ta được xây dựng dựa trên giới hạn của tạp chất, chẳng hạn như L1 L2、L3 ……。 L là nhân vật pinyin đầu tiên của Trung Quốc cho “nhôm”, và số trình tự được đính kèm càng cao sau khi nó, độ tinh khiết của nó càng thấp.
Hợp kim nhôm
Nhôm tinh khiết có cường độ thấp và không phù hợp như một vật liệu cấu trúc. Để cải thiện sức mạnh của nó, Phương pháp hiệu quả nhất là thêm các yếu tố hợp kim như SI, cu, Mg, mn, vân vân. để làm hợp kim nhôm (Aerolite). Những hợp kim nhôm này có độ bền cao, nhưng vẫn có mật độ thấp, Đặc biệt là sức mạnh cụ thể cao (tức là. Tỷ lệ giới hạn cường độ đối với mật độ), cũng như độ dẫn nhiệt tốt và khả năng chống ăn mòn.
Phân loại hợp kim nhôm
Theo các đặc tính của thành phần và quá trình sản xuất của hợp kim nhôm, Chúng có thể được chia thành hai loại: Hợp kim nhôm bị biến dạng và hợp kim nhôm đúc.
Khi thành phần của hợp kim nhỏ hơn D/điểm, Nó có thể tạo thành cấu trúc dung dịch rắn một pha khi được làm nóng, với độ dẻo tốt và phù hợp để xử lý áp lực, do đó nó được gọi là hợp kim nhôm bị biến dạng.
Hợp kim nhôm có thành phần nhỏ hơn điểm F, có thành phần dung dịch rắn không thay đổi theo nhiệt độ và không thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, được gọi là xử lý nhiệt hợp kim nhôm không dùng; Một hợp kim có thành phần giữa f và d/, có thành phần dung dịch rắn thay đổi theo nhiệt độ, có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, Do đó, nó được gọi là hợp kim nhôm có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt.
Hợp kim có thành phần lớn hơn D/điểm, Cấu trúc eutectic điểm nóng chảy thấp, khả năng lưu chuyển tốt, Thích hợp để đúc, được gọi là hợp kim nhôm đúc, Nhưng không phù hợp để xử lý áp lực.
Hợp kim nhôm biến dạng cũng có thể được phân loại thành nhôm bằng chứng gỉ, Nhôm cứng, Ultra Hard Aluminum, và nhôm giả mạo theo đặc điểm hiệu suất chính của họ.
Hợp kim nhôm đúc cũng có thể được phân loại theo các yếu tố hợp kim chính khác nhau: Đến có, Al Cu, AL MG, Al Zn, vân vân.
Đặc điểm xử lý nhiệt của hợp kim nhôm
Hợp kim nhôm không chỉ có thể cải thiện sức mạnh của chúng thông qua việc làm cứng biến dạng lạnh, nhưng cũng tăng cường hơn nữa sức mạnh của họ thông qua điều trị nhiệt – “Tuổi cứng” phương pháp.
Cơ chế xử lý nhiệt của hợp kim nhôm khác với thép. Sau khi dập tắt, Độ cứng và sức mạnh của thép ngay lập tức tăng, Trong khi độ dẻo giảm. Hợp kim nhôm với các thành phần giữa F và D/có thể được làm nóng đến vùng pha alpha, cách nhiệt, và làm nguội bằng cách làm mát nước để thu được các dung dịch rắn alpha siêu bão hòa ở nhiệt độ phòng. Sức mạnh và độ cứng của chúng không thể được tăng lên ngay lập tức, Nhưng độ dẻo của chúng được cải thiện đáng kể. Quá trình này được gọi là làm nguội hoặc xử lý giải pháp.
Do sự không ổn định của dung dịch rắn siêu bão hòa thu được sau khi dập tắt, Có xu hướng kết tủa giai đoạn thứ hai (tăng cường giai đoạn). Sau khi bị bỏ lại ở nhiệt độ phòng trong một khoảng thời gian hoặc nóng ở nhiệt độ thấp, Các nguyên tử có khả năng di chuyển trong mạng và dần dần chuyển sang trạng thái ổn định, dẫn đến sự gia tăng đáng kể về sức mạnh và độ cứng, trong khi độ dẻo giảm. Hiện tượng tăng cường thêm hợp kim sau khi xử lý dung dịch rắn theo thời gian được gọi “Tuổi cứng” hoặc “Tuổi cứng”. Quá trình lão hóa được thực hiện ở nhiệt độ phòng được gọi là lão hóa tự nhiên, Trong khi quá trình lão hóa được thực hiện trong điều kiện sưởi ấm được gọi là lão hóa nhân tạo.
Hợp kim nhôm biến dạng
1. Hợp kim nhôm chống gỉ
Các yếu tố hợp kim chính là MN và MG. Loại hợp kim này là một dung dịch rắn một pha sau khi rèn và ủ, Vì vậy, nó có khả năng chống ăn mòn tốt và độ dẻo. Lớp nhôm bằng chứng gỉ được thể hiện bằng tiền tố pinyin Trung Quốc “Lf” theo sau là một số tuần tự. Chẳng hạn như LF5, LF11, LF21, vân vân. Loại hợp kim này chủ yếu được sử dụng để lăn, hàn, hoặc các thành phần cấu trúc chống ăn mòn với tải trọng thấp, chẳng hạn như bể dầu, đường ống, Dây điện, Bộ xương tải nhẹ, và các thiết bị gia dụng khác nhau. Tất cả các loại hợp kim nhôm chống gỉ là các hợp kim nhôm không thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt. Để cải thiện sức mạnh của hợp kim, Xử lý áp lực lạnh có thể được áp dụng, có thể tạo ra công việc làm cứng.
2. Hợp kim nhôm cứng
Duraluminum về cơ bản là một hợp kim Al Cu Mg với một lượng nhỏ MN. Các loại Duralumin khác nhau có thể được tăng cường bằng cách lão hóa, Nhưng khả năng chống ăn mòn của họ là kém, đặc biệt là trong nước biển. Vì thế, Các thành phần nhôm cứng yêu cầu bảo vệ được bọc bằng nhôm có độ tinh khiết cao ở bên ngoài để làm vật liệu nhôm cứng được phủ nhôm. Lớp nhôm cứng Sử dụng tiền tố pinyin Trung Quốc “Ly” theo sau là một số tuần tự, chẳng hạn như LY1 (đinh tán nhôm cứng), LY11 (Nhôm cứng tiêu chuẩn), và LY12 (Nhôm cứng cường độ cao).
Nhôm cứng là vật liệu cấu trúc có độ bền cao, đã được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất công nghiệp hàng không và công cụ.
3. Hợp kim nhôm siêu cứng (Hợp kim SD)
Nó là một hợp kim Al Cu Mg Zn, được thực hiện bằng cách thêm Zn vào nhôm cứng. Loại hợp kim này hiện là hợp kim nhôm mạnh nhất, với sức mạnh cụ thể cao hơn, do đó nó được gọi là nhôm siêu. Nhược điểm cũng là khả năng chống ăn mòn kém, có thể làm tăng nhiệt độ lão hóa nhân tạo hoặc lớp phủ nhôm.
Lớp hợp kim nhôm siêu cứng được thể hiện bằng tiền tố pinyin Trung Quốc “LC” theo sau là một số tuần tự. LC4, LC6, vân vân. thường được sử dụng để sản xuất các thành phần quan trọng với ứng suất cao, chẳng hạn như dầm máy bay.
4. Forged Aluminum Alloy
Nó là một hợp kim Al Cu Mg Si với nhiều yếu tố hợp kim, Nhưng nội dung của mỗi phần tử tương đối thấp, Do đó, nó có khả năng chống ăn mòn và nhiệt dẻo tốt, và sức mạnh của nó có thể so sánh với nhôm cứng. Sau khi dập tắt và lão hóa, Sức mạnh có thể được cải thiện.
Loại hợp kim nhôm giả mạo được thể hiện bằng tiền tố pinyin Trung Quốc “LD” theo sau là một số tuần tự, chẳng hạn như LD5, LD7, vân vân. Do hiệu suất rèn tuyệt vời của nó, Nó chủ yếu được sử dụng để rèn hoặc rèn các bộ phận chịu tải trọng nặng trên máy bay hoặc đầu máy diesel.
Hợp kim nhôm đúc
Có nhiều loại hợp kim nhôm đúc, Trong số đó, hợp kim silic bằng nhôm có hiệu suất đúc tốt, đủ sức mạnh, và mật độ thấp, và được sử dụng rộng rãi, chiếm hơn 50% của tổng sản lượng hợp kim nhôm đúc. AL Hợp kim liên hệ SI (10-13)% là hợp kim silicon nhôm điển hình nhất, thuộc thành phần eutectic, thường được gọi là “Hợp kim nhôm silicon”.
Lớp hợp kim nhôm đúc được thể hiện bằng tiền tố pinyin Trung Quốc “Z”+Al+các ký hiệu phần tử chính khác và nội dung tỷ lệ phần trăm của từ “dàn diễn viên”. Ví dụ, Zalsi12 đại diện cho hợp kim Cast Al Si 12% Và.
Mã cho hợp kim được thể hiện bằng tiền tố pinyin Trung Quốc “ZL” của “Nhôm đúc” tiếp theo là ba chữ số. Chữ số đầu tiên đại diện cho danh mục hợp kim, Trong khi các chữ số thứ hai và thứ ba cho biết số trình tự của hợp kim.
Ví dụ ZL102 đại diện cho hợp kim nhôm đúc của loạt Al Si. 2.
Hợp kim nhôm đúc thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận nhẹ, chống ăn mòn, Có hình dạng phức tạp, và có một số tính chất cơ học nhất định. Chẳng hạn như piston nhôm, Nước dụng cụ, Các thành phần xi lanh động cơ làm mát bằng nước, Crankcase, vân vân.