Przewodnik po gatunkach aluminium

Aluminium jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków występujących na ziemi i jednym z najpopularniejszych w obróbce metali.Różne formy aluminium i jego stopów są cenione ze względu na niską gęstość i wysoki stosunek wytrzymałości do masy, trwałość i odporność na korozję.Ponieważ aluminium ma 2,5 razy mniejszą gęstość niż stal, jest doskonałą alternatywą dla stali w zastosowaniach wymagających mobilności i przenośności.

Podczas pracy z aluminium istnieje obecnie osiem serii gatunków stosowanych do kategoryzowania różnych dostępnych typów stopów.W poniższym artykule omówimy różne dostępne gatunki aluminium, ich właściwości fizyczne i mechaniczne oraz niektóre z ich najczęstszych zastosowań.

Seria 1000 – „czyste” aluminium

Metale serii 1000 są najczystszymi dostępnymi i zawierają 99% lub więcej aluminium.Ogólnie rzecz biorąc, nie są to najmocniejsze dostępne opcje, ale mają fantastyczną urabialność i są uniwersalnym wyborem, odpowiednim do obróbki plastycznej na twardo, wyoblania, spawania i nie tylko.

Stopy te pozostają wysoce odporne na korozję i mają doskonałą przewodność cieplną i elektryczną, co czyni je popularnym wyborem do wielu zastosowań, takich jak przetwarzanie i pakowanie żywności, przechowywanie chemikaliów i zastosowania w transmisji elektrycznej.

Seria 2000 – Stopy miedzi

W stopach tych, obok aluminium, głównym pierwiastkiem jest miedź. Można je poddawać obróbce cieplnej, aby uzyskać wyjątkową wytrzymałość i twardość porównywalną z niektórymi stalami.Charakteryzują się doskonałą obrabialnością i doskonałym stosunkiem wytrzymałości do masy;połączenie tych cech sprawia, że ​​są one popularnym wyborem w przemyśle lotniczym.

Wadą tych stopów jest ich niska odporność na korozję, dlatego często są one malowane lub platerowane stopem o wyższej czystości, gdy ich zastosowanie oznacza wystawienie ich na działanie pierwiastków.

Seria 3000 – Stopy manganu

Seria 3000, składająca się głównie ze stopów manganu, nadaje się do wszechstronnych zastosowań ogólnych i należy do najpopularniejszych dostępnych obecnie opcji.Mają umiarkowaną wytrzymałość, odporność na korozję i dobrą urabialność.Seria ta zawiera jeden z najczęściej stosowanych stopów aluminium, 3003, popularny ze względu na swoją wszechstronność, doskonałą spawalność i estetyczne wykończenie.

Tę serię materiałów można znaleźć w różnych przedmiotach codziennego użytku, takich jak przybory kuchenne, znaki, stopnie, magazyny i wiele innych zastosowań blaszanych, takich jak pokrycia dachowe i rynny.

Seria 4000 – Stopy krzemu

Stopy z tej serii są łączone z krzemem, a ich głównym zastosowaniem jest obniżenie temperatury topnienia materiału przy jednoczesnym zachowaniu jego plastyczności.Z tego powodu Alloy 4043 jest dobrze znanym wyborem drutu spawalniczego, odpowiedniego do stosowania w podwyższonych temperaturach i oferującego gładsze wykończenie niż wiele innych opcji.

Seria 4000 ogólnie zapewnia dobrą przewodność cieplną i elektryczną oraz dobrą odporność na korozję, co czyni te stopy popularnym wyborem w inżynierii samochodowej.

Seria 5000 – stopy magnezu

Stopy serii 5000 łączone są z magnezem, ale wiele z nich zawiera dodatkowe pierwiastki, takie jak mangan czy chrom.Oferują wyjątkową odporność na korozję, co czyni je popularnym wyborem do zastosowań morskich, takich jak kadłuby łodzi i innych zastosowań specyficznych dla danej branży, w tym zbiorników magazynujących, zaworów ciśnieniowych i zbiorników kriogenicznych.

Te wysoce wszechstronne stopy zachowują umiarkowaną wytrzymałość, spawalność i dobrze reagują na obróbkę i formowanie.Inny powszechnie używanydrut spawalniczywykonany jest ze stopu 5356, często wybieranego ze względów estetycznych, ponieważ zachowuje swój kolor po anodowaniu.

Seria 6000 – stopy magnezu i krzemu

Gatunki aluminium serii 6000 zawierają 0,2–1,8% krzemu i 0,35–1,5% magnezu jako główne pierwiastki stopowe.Gatunki te można poddawać obróbce cieplnej w celu zwiększenia ich granicy plastyczności.Wytrącanie się krzemku magnezu podczas starzenia powoduje utwardzanie stopu.Wysoka zawartość krzemu zwiększa utwardzanie wydzieleniowe, co może skutkować zmniejszoną ciągliwością.Jednak efekt ten można odwrócić, dodając chrom i mangan, które hamują rekrystalizację podczas obróbki cieplnej.Gatunki te są trudne do spawania ze względu na ich wrażliwość na pękanie podczas krzepnięcia, dlatego należy zastosować odpowiednie techniki spawania.

Aluminium 6061 jest najbardziej wszechstronnym spośród stopów aluminium poddawanych obróbce cieplnej.Ma doskonałą odkształcalność (przy zginaniu, głębokim tłoczeniu i tłoczeniu), dobrą odporność na korozję i może być spawany dowolną metodą, w tym spawaniem łukowym.Elementy stopowe 6061 sprawiają, że jest on odporny na korozję i pękanie naprężeniowe, jest spawalny i łatwy do formowania.Aluminium 6061 służy do produkcji wszystkich form aluminiowych kształtowników konstrukcyjnych, w tym kątowników, belek, kanałów, belek I, kształtów T oraz narożników promieniowych i stożkowych, z których wszystkie są określane jako belki i kanały American Standard.

Aluminium 6063 ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie, dobrą odporność na korozję i doskonałe właściwości wykończeniowe i jest stosowane do wytłaczania aluminium.Nadaje się do anodowania, ponieważ po uformowaniu skomplikowanych kształtów może wytwarzać gładkie powierzchnie oraz ma dobrą spawalność i średnią skrawalność.Aluminium 6063 nazywane jest aluminium architektonicznym, ponieważ jest szeroko stosowane do balustrad, ram okiennych i drzwiowych, dachów i balustrad.

Aluminium 6262 jest stopem maszynowym o doskonałej wytrzymałości mechanicznej i odporności na korozję.

Seria 7000 – stopy cynku

Najmocniejsze dostępne stopy, nawet mocniejsze niż wiele rodzajów stali, seria 7000 zawiera cynk jako główny środek, z mniejszą zawartością magnezu lub innych metali, aby pomóc zachować pewną urabialność.Dzięki tej kombinacji otrzymujemy niezwykle twardy, mocny i odporny na naprężenia metal.

Stopy te są powszechnie stosowane w przemyśle lotniczym ze względu na ich doskonały stosunek wytrzymałości do masy, a także w przedmiotach codziennego użytku, takich jak sprzęt sportowy i zderzaki samochodowe.

Seria 8000 – inne kategorie stopów

Seria 8000 jest stopowa z wieloma innymi pierwiastkami, takimi jak żelazo i lit.Generalnie są one tworzone do bardzo konkretnych celów w branżach specjalistycznych, takich jak przemysł lotniczy i inżynieryjny.Oferują podobne właściwości jak seria 1000, ale mają wyższą wytrzymałość i odkształcalność.