Die tipes aluminium en aluminiumlegerings

Suiwer aluminium

Die kenmerk van suiwer aluminium is sy lae digtheid, wat 2,72g/cm³ is, slegs ongeveer een derde van die digtheid van yster of koper. Goeie geleidingsvermoë en termiese geleidingsvermoë, net tweede na silwer en koper. Die chemiese eienskappe van aluminium is baie aktief.

In die lug, die oppervlak van aluminium kan met suurstof kombineer om 'n digte Al2O3-beskermende film te vorm, wat verdere oksidasie van aluminium voorkom. Daarom, aluminium het goeie korrosiebestandheid in lug en water, maar dit kan nie suur weerstaan ​​nie, alkali, en sout korrosie.

Aluminium het 'n gesiggesentreerde kubieke rooster en goeie plastisiteit (d=50%, ψ=80%). Dit kan in profiele soos drade verwerk word, plate, stroke, en pype deur koue of warm druk, maar sy sterkte is nie hoog nie, σb＝80MPa， Na koue verwerking, σb＝(150~250)MPa。 Suiwer aluminium word dus hoofsaaklik gebruik om drade te maak, kabels, hitteputte, en daaglikse benodigdhede of legerings wat roes- en korrosiebestandheid maar lae sterktevereistes vereis.

Kommersiële suiwer aluminium is nie so suiwer soos chemiese suiwer aluminium nie, aangesien dit onsuiwerhede soos Fe bevat, En, ens. in verskillende mate. Hoe meer onsuiwerhede teenwoordig is in aluminium, hoe laer die geleidingsvermoë daarvan, termiese geleidingsvermoë, weerstand teen atmosferiese korrosie, en plastisiteit.

Die grade industriële suiwer aluminium in ons land word geformuleer op grond van die limiet van onsuiwerhede, soos L1 L2、L3...。 L is die eerste Chinese Pinyin-karakter vir “aluminium”, en hoe hoër die rynommer wat daarna geheg is, hoe laer is die suiwerheid daarvan.

Aluminiumlegering

Suiwer aluminium het 'n lae sterkte en is nie geskik as 'n strukturele materiaal nie. Om sy krag te verbeter, die mees effektiewe metode is om legeringselemente soos Si by te voeg, Cu, Mg, Mn, ens. aluminiumlegering te maak (aëroliet). Hierdie aluminiumlegerings het 'n hoë sterkte, maar het nog steeds lae digtheid, veral hoë spesifieke sterkte (m.a.w. die verhouding van sterktelimiet tot digtheid), asook goeie termiese geleidingsvermoë en weerstand teen korrosie.

Klassifikasie van aluminiumlegerings

Volgens die samestelling en produksie proses eienskappe van aluminium legerings, hulle kan in twee kategorieë verdeel word: vervormde aluminiumlegerings en gegote aluminiumlegerings.
Wanneer die samestelling van die legering minder as D/punt is, dit kan 'n enkelfase vaste oplossingstruktuur vorm wanneer dit verhit word, met goeie plastisiteit en geskik vir drukverwerking, daarom word dit vervormde aluminiumlegering genoem.

Aluminiumlegerings met 'n samestelling kleiner as die F-punt in vervorming, waarvan die vaste oplossingsamestelling nie met temperatuur verander nie en nie deur hittebehandeling versterk kan word nie, word hittebehandeling onversterkte aluminiumlegerings genoem; 'n Allooi met 'n samestelling tussen F en D/, waarvan die vaste oplossingsamestelling verander met temperatuur, kan versterk word deur hittebehandeling, hence it is called an aluminum alloy that can be strengthened by heat treatment.

Alloys with a composition greater than D/point, low melting point eutectic structure, good flowability, suitable for casting, are called cast aluminum alloys, but not suitable for pressure processing.

Deformable aluminum alloys can also be classified into rust proof aluminum, hard aluminum, ultra hard aluminum, and forged aluminum according to their main performance characteristics.
Casting aluminum alloys can also be classified according to the different main alloying elements: Al Si, Al Cu, Al Mg, Al Zn, ens.

Hittebehandelingskenmerke van aluminiumlegering

Aluminum alloys can not only improve their strength through cold deformation work hardening, but also further enhance their strength through heat treatment – “ouderdom verharding” metode.
Die hittebehandelingsmeganisme van aluminiumlegering verskil van dié van staal. Na blus, the hardness and strength of steel immediately increase, terwyl die plastisiteit afneem. Aluminiumlegerings met komponente tussen F en D/kan tot die alfafase-gebied verhit word, geïsoleer, en geblus deur waterverkoeling om oorversadigde alfa vaste oplossings by kamertemperatuur te verkry. Hul sterkte en hardheid kan nie dadelik verhoog word nie, maar hul plastisiteit is aansienlik verbeter. Hierdie proses word blus- of oplossingsbehandeling genoem.

As gevolg van die onstabiliteit van die oorversadigde vaste oplossing verkry na blus, daar is 'n neiging om 'n tweede fase te presipiteer (versterkingsfase). Nadat dit vir 'n tydperk by kamertemperatuur gelaat is of teen lae temperature verhit is, atome het die vermoë om binne die rooster te beweeg en geleidelik na 'n stabiele toestand oor te gaan, wat lei tot 'n aansienlike toename in sterkte en hardheid, terwyl plastisiteit afneem. Die verskynsel van verdere versterking van die legering na behandeling met vaste oplossing oor tyd word genoem “ouderdom verharding” of “ouderdom verharding”. Die verouderingsproses wat by kamertemperatuur uitgevoer word, word natuurlike veroudering genoem, terwyl die verouderingsproses wat onder verhittingstoestande uitgevoer word, kunsmatige veroudering genoem word.

Vervormbare aluminiumlegering

1. Antiroes aluminiumlegering

Die belangrikste legeringselemente is Mn en Mg. Hierdie tipe legering is 'n enkelfase vaste oplossing na smee en uitgloeiing, dus het dit goeie korrosiebestandheid en plastisiteit. Die roesbestande aluminiumgraad word verteenwoordig deur die Chinese Pinyin-voorvoegsel “LF” gevolg deur 'n opeenvolgende nommer. Soos LF5, LF11, LF21, ens. Hierdie tipe legering word hoofsaaklik vir rol gebruik, sweiswerk, of korrosiebestande strukturele komponente met lae vragte, soos olietenks, pype, drade, ligte vrag geraamtes, en verskeie huishoudelike toestelle. Alle soorte antiroes-aluminiumlegerings is aluminiumlegerings wat nie deur hittebehandeling versterk kan word nie. Om die sterkte van die legering te verbeter, koue druk verwerking toegepas kan word, wat werkverharding kan veroorsaak.

2. Harde aluminiumlegering

Duraluminium is basies 'n Al Cu Mg-legering met 'n klein hoeveelheid Mn. Verskeie tipes duraluminiums kan deur veroudering versterk word, maar hul weerstand teen korrosie is swak, veral in seewater. Daarom, harde aluminiumkomponente wat beskerming benodig, word met hoë-suiwer aluminium aan die buitekant toegedraai om aluminiumbedekte harde aluminiummateriale te maak. Harde aluminium grade gebruik die Chinese Pinyin voorvoegsel “LY” gevolg deur 'n opeenvolgende nommer, soos LY1 (klink harde aluminium), LY11 (standaard harde aluminium), en LY12 (hoë-sterkte harde aluminium).
Harde aluminium is 'n strukturele materiaal met 'n hoë spesifieke sterkte, wat wyd in die lugvaartbedryf en instrumentvervaardiging gebruik is.

3. Super harde aluminiumlegering (SD legering)

Dit is 'n Al Cu Mg Zn-legering, wat gemaak word deur Zn by harde aluminium te voeg. Hierdie tipe legering is tans die sterkste aluminiumlegering, met hoër spesifieke sterkte, daarom word dit superhard aluminium genoem. Die nadeel is ook swak weerstand teen korrosie, wat die kunsmatige verouderingstemperatuur of aluminiumbedekking kan verhoog.
Die graad van ultra harde aluminium legering word verteenwoordig deur die Chinese Pinyin voorvoegsel “LC” gevolg deur 'n opeenvolgende nommer. LC4, LC6, ens. word algemeen gebruik om belangrike komponente met hoë spanning te vervaardig, soos vliegtuigbalke.

4. Gesmede aluminiumlegering

Dit is 'n Al Cu Mg Si-legering met 'n verskeidenheid legeringselemente, maar die inhoud van elke element is relatief laag, dus het dit goeie termoplastiese en korrosiebestandheid, en sy sterkte is vergelykbaar met dié van harde aluminium. Na blus en veroudering, die sterkte kan verbeter word.
Die graad van gesmede aluminiumlegering word verteenwoordig deur die Chinese Pinyin-voorvoegsel “LD” gevolg deur 'n opeenvolgende nommer, soos LD5, LD7, ens. As gevolg van sy uitstekende smee prestasie, dit word hoofsaaklik gebruik vir die smee of smee van onderdele wat swaar vragte op vliegtuie of diesellokomotiewe dra.

Gegote aluminiumlegering

Daar is baie soorte gegote aluminiumlegerings, waaronder aluminium silikonlegerings goeie gietprestasie het, voldoende sterkte, en lae digtheid, en word wyd gebruik, verantwoordelik vir meer as 50% van die totale produksie van gegote aluminiumlegerings. Al Si-legerings wat Si bevat (10-13)% is die mees tipiese aluminium silikon legerings, wat tot eutektiese samestelling behoort, algemeen bekend as “silikon aluminium legerings”.

Die graad van gegote aluminiumlegering word verteenwoordig deur die Chinese Pinyin-voorvoegsel “Z”+Al+ander hoofelementsimbole en persentasie inhoud van die woord “cast”. Byvoorbeeld, ZAlSi12 verteenwoordig gegote Al Si-legering wat bevat 12% En.

Die kode vir die legering word verteenwoordig deur die Chinese Pinyin-voorvoegsel “ZL” van “gegote aluminium” gevolg deur drie syfers. Die eerste syfer verteenwoordig die legeringskategorie, terwyl die tweede en derde syfers die rynommer van die legering aandui.

Voorbeeld ZL102 verteenwoordig die gietaluminiumlegering van Al Si reeks No. 2.
Gietaluminiumlegering word oor die algemeen gebruik om dele wat liggewig is te vervaardig, korrosiebestand, komplekse vorms hê, en het sekere meganiese eienskappe. Soos aluminium suiers, instrument omhulsels, waterverkoelde enjinsilinderkomponente, krukkaste, ens.