Οι τύποι αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου

Καθαρό αλουμίνιο

Το χαρακτηριστικό του καθαρού αλουμινίου είναι η χαμηλή του πυκνότητα, που είναι 2,72 g/cm³, μόνο περίπου το ένα τρίτο της πυκνότητας του σιδήρου ή του χαλκού. Καλή αγωγιμότητα και θερμική αγωγιμότητα, δεύτερο μόνο μετά το ασήμι και τον χαλκό. Οι χημικές ιδιότητες του αλουμινίου είναι πολύ ενεργές.

Σε κυκλοφορία, Η επιφάνεια του αλουμινίου μπορεί να συνδυαστεί με το οξυγόνο για να σχηματίσει ένα πυκνό προστατευτικό φιλμ Al2O3, που εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση του αλουμινίου. Επομένως, Το αλουμίνιο έχει καλή αντοχή στη διάβρωση στον αέρα και το νερό, αλλά δεν μπορεί να αντισταθεί στο οξύ, αλκαλίο, και διάβρωση αλατιού.

Το αλουμίνιο έχει κυβικό πλέγμα με επίκεντρο πρόσωπο και καλή πλαστικότητα (δ=50%, ψ=80%). Μπορεί να υποστεί επεξεργασία σε προφίλ όπως σύρματα, πιάτα, λωρίδες, και σωλήνες μέσω ψυχρής ή θερμής πίεσης, αλλά η δύναμή του δεν είναι υψηλή, σb＝80MPa， Μετά από ψυχρή επεξεργασία, σb＝(150-250)MPa。 Άρα το καθαρό αλουμίνιο χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή συρμάτων, καλώδια, ψύκτες θερμότητας, και καθημερινές ανάγκες ή κράματα που απαιτούν αντοχή στη σκουριά και τη διάβρωση αλλά απαιτήσεις χαμηλής αντοχής.

Το αλουμίνιο εμπορικής καθαρότητας δεν είναι τόσο καθαρό όσο το αλουμίνιο χημικής καθαρότητας, καθώς περιέχει ακαθαρσίες όπως Fe, Και, και τα λοιπά. σε διάφορους βαθμούς. Όσο περισσότερες ακαθαρσίες υπάρχουν στο αλουμίνιο, τόσο χαμηλότερη είναι η αγωγιμότητά του, θερμική αγωγιμότητα, αντοχή στην ατμοσφαιρική διάβρωση, και πλαστικότητα.

Οι ποιότητες βιομηχανικού καθαρού αλουμινίου στη χώρα μας διαμορφώνονται με βάση το όριο των προσμίξεων, όπως το L1 L2、L3……。 Το L είναι ο πρώτος κινέζικος χαρακτήρας Pinyin για “αλουμίνιο”, και όσο μεγαλύτερος είναι ο αύξων αριθμός που επισυνάπτεται μετά από αυτό, τόσο χαμηλότερη είναι η καθαρότητά του.

Κράμα αργιλίου

Το καθαρό αλουμίνιο έχει χαμηλή αντοχή και δεν είναι κατάλληλο ως δομικό υλικό. Να βελτιώσει τη δύναμή του, η πιο αποτελεσματική μέθοδος είναι η προσθήκη στοιχείων κράματος όπως το Si, Cu, Mg, Mn, και τα λοιπά. για την κατασκευή κράματος αλουμινίου (αερόλιθος). Αυτά τα κράματα αλουμινίου έχουν υψηλή αντοχή, αλλά ακόμα έχουν χαμηλή πυκνότητα, ιδιαίτερα υψηλή ειδική αντοχή (δηλ. ο λόγος του ορίου αντοχής προς την πυκνότητα), καθώς και καλή θερμική αγωγιμότητα και αντοχή στη διάβρωση.

Ταξινόμηση κραμάτων αλουμινίου

Σύμφωνα με τη σύνθεση και τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας παραγωγής των κραμάτων αλουμινίου, μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: παραμορφωμένα κράματα αλουμινίου και χυτά κράματα αλουμινίου.
Όταν η σύνθεση του κράματος είναι μικρότερη από D/σημείο, μπορεί να σχηματίσει μια μονοφασική δομή στερεού διαλύματος όταν θερμαίνεται, με καλή πλαστικότητα και κατάλληλο για επεξεργασία υπό πίεση, γι' αυτό ονομάζεται παραμορφωμένο κράμα αλουμινίου.

Κράματα αλουμινίου με σύνθεση μικρότερη από το σημείο F σε παραμόρφωση, του οποίου η σύσταση του στερεού διαλύματος δεν μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία και δεν μπορεί να ενισχυθεί με θερμική επεξεργασία, ονομάζονται μη ενισχυμένα κράματα αλουμινίου με θερμική επεξεργασία; Ένα κράμα με σύνθεση μεταξύ F και D/, του οποίου η σύσταση του στερεού διαλύματος αλλάζει με τη θερμοκρασία, μπορεί να ενισχυθεί με θερμική επεξεργασία, ως εκ τούτου ονομάζεται κράμα αλουμινίου που μπορεί να ενισχυθεί με θερμική επεξεργασία.

Κράματα με σύνθεση μεγαλύτερη από D/σημείο, Ευτηκτική δομή χαμηλού σημείου τήξης, καλή ρευστότητα, κατάλληλο για χύτευση, ονομάζονται χυτά κράματα αλουμινίου, αλλά δεν είναι κατάλληλο για επεξεργασία υπό πίεση.

Τα παραμορφώσιμα κράματα αλουμινίου μπορούν επίσης να ταξινομηθούν σε αλουμίνιο ανθεκτικό στη σκουριά, σκληρό αλουμίνιο, εξαιρετικά σκληρό αλουμίνιο, και σφυρήλατο αλουμίνιο σύμφωνα με τα κύρια χαρακτηριστικά απόδοσης τους.
Τα κράματα αλουμινίου χύτευσης μπορούν επίσης να ταξινομηθούν σύμφωνα με τα διάφορα κύρια στοιχεία κράματος: Ναι, Al Cu, Al Mg, Al Zn, και τα λοιπά.

Χαρακτηριστικά θερμικής επεξεργασίας κράματος αλουμινίου

Τα κράματα αλουμινίου μπορούν όχι μόνο να βελτιώσουν την αντοχή τους μέσω της σκλήρυνσης με ψυχρή παραμόρφωση, αλλά και ενισχύουν περαιτέρω τη δύναμή τους μέσω θερμικής επεξεργασίας – “σκλήρυνση της ηλικίας” μέθοδος.
Ο μηχανισμός θερμικής επεξεργασίας του κράματος αλουμινίου είναι διαφορετικός από αυτόν του χάλυβα. Μετά το σβήσιμο, η σκληρότητα και η αντοχή του χάλυβα αυξάνονται αμέσως, ενώ η πλαστικότητα μειώνεται. Τα κράματα αλουμινίου με συστατικά μεταξύ F και D/μπορούν να θερμανθούν στην περιοχή της άλφα φάσης, μονωμένο, και σβήνεται με ψύξη με νερό για να ληφθούν υπερκορεσμένα άλφα στερεά διαλύματα σε θερμοκρασία δωματίου. Η αντοχή και η σκληρότητά τους δεν μπορούν να αυξηθούν αμέσως, αλλά η πλαστικότητά τους βελτιώνεται σημαντικά. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται σβέση ή επεξεργασία διαλύματος.

Λόγω της αστάθειας του υπερκορεσμένου στερεού διαλύματος που λαμβάνεται μετά την απόσβεση, υπάρχει μια τάση να επισπεύσει μια δεύτερη φάση (φάση ενίσχυσης). Αφού αφεθεί σε θερμοκρασία δωματίου για κάποιο χρονικό διάστημα ή θερμανθεί σε χαμηλές θερμοκρασίες, Τα άτομα έχουν την ικανότητα να κινούνται μέσα στο πλέγμα και σταδιακά να μεταβαίνουν σε μια σταθερή κατάσταση, με αποτέλεσμα σημαντική αύξηση της αντοχής και της σκληρότητας, ενώ η πλαστικότητα μειώνεται. Το φαινόμενο της περαιτέρω ενίσχυσης του κράματος μετά από επεξεργασία στερεού διαλύματος με την πάροδο του χρόνου ονομάζεται “σκλήρυνση της ηλικίας” ή “σκλήρυνση της ηλικίας”. Η διαδικασία γήρανσης που πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου ονομάζεται φυσική γήρανση, ενώ η διαδικασία γήρανσης που πραγματοποιείται υπό συνθήκες θέρμανσης ονομάζεται τεχνητή γήρανση.

Παραμορφώσιμο κράμα αλουμινίου

1. Αντισκωριακό κράμα αλουμινίου

Τα κύρια στοιχεία κραμάτων είναι το Mn και το Mg. Αυτός ο τύπος κράματος είναι μονοφασικό στερεό διάλυμα μετά από σφυρηλάτηση και ανόπτηση, έτσι έχει καλή αντοχή στη διάβρωση και πλαστικότητα. Η ποιότητα αλουμινίου ανθεκτικό στη σκουριά αντιπροσωπεύεται από το κινεζικό πρόθεμα Pinyin “LF” ακολουθούμενο από έναν αύξοντα αριθμό. Όπως το LF5, LF11, LF21, και τα λοιπά. Αυτός ο τύπος κράματος χρησιμοποιείται κυρίως για έλαση, συγκόλληση, ή ανθεκτικά στη διάβρωση δομικά εξαρτήματα με χαμηλά φορτία, όπως δεξαμενές πετρελαίου, σωλήνες, σύρματα, σκελετοί ελαφρού φορτίου, και διάφορες οικιακές συσκευές. Όλα τα είδη κραμάτων αλουμινίου κατά της σκουριάς είναι κράματα αλουμινίου που δεν μπορούν να ενισχυθούν με θερμική επεξεργασία. Για τη βελτίωση της αντοχής του κράματος, μπορεί να εφαρμοστεί επεξεργασία ψυχρής πίεσης, που μπορεί να προκαλέσει σκλήρυνση εργασίας.

2. Σκληρό κράμα αλουμινίου

Το σκληρό αλουμίνιο είναι βασικά ένα κράμα Al Cu Mg με μικρή ποσότητα Mn. Διάφοροι τύποι duralumins μπορούν να ενισχυθούν με τη γήρανση, αλλά η αντοχή τους στη διάβρωση είναι χαμηλή, ειδικά στο θαλασσινό νερό. Επομένως, σκληρά εξαρτήματα αλουμινίου που απαιτούν προστασία είναι τυλιγμένα με αλουμίνιο υψηλής καθαρότητας στο εξωτερικό για την κατασκευή σκληρών υλικών αλουμινίου με επίστρωση αλουμινίου. Οι ποιότητες σκληρού αλουμινίου χρησιμοποιούν το κινέζικο πρόθεμα Pinyin “LY” ακολουθούμενο από έναν αύξοντα αριθμό, όπως το LY1 (πριτσίνια σκληρό αλουμίνιο), LY11 (τυπικό σκληρό αλουμίνιο), και LY12 (σκληρό αλουμίνιο υψηλής αντοχής).
Το σκληρό αλουμίνιο είναι ένα δομικό υλικό με υψηλή ειδική αντοχή, που έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αεροπορική βιομηχανία και την κατασκευή οργάνων.

3. Εξαιρετικά σκληρό κράμα αλουμινίου (Κράμα SD)

Είναι ένα κράμα Al Cu Mg Zn, που γίνεται με την προσθήκη Zn σε σκληρό αλουμίνιο. Αυτός ο τύπος κράματος είναι σήμερα το ισχυρότερο κράμα αλουμινίου, με μεγαλύτερη ειδική αντοχή, γι' αυτό ονομάζεται υπερσκληρό αλουμίνιο. Το μειονέκτημα είναι επίσης η κακή αντοχή στη διάβρωση, που μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία τεχνητής γήρανσης ή την επίστρωση αλουμινίου.
Η ποιότητα του εξαιρετικά σκληρού κράματος αλουμινίου αντιπροσωπεύεται από το κινεζικό πρόθεμα Pinyin “LC” ακολουθούμενο από έναν αύξοντα αριθμό. LC4, LC6, και τα λοιπά. χρησιμοποιούνται συνήθως για την κατασκευή σημαντικών εξαρτημάτων με υψηλή καταπόνηση, όπως οι δοκοί αεροσκαφών.

4. Σφυρήλατο κράμα αλουμινίου

Είναι ένα κράμα Al Cu Mg Si με ποικιλία στοιχείων κράματος, αλλά η περιεκτικότητα κάθε στοιχείου είναι σχετικά χαμηλή, έτσι έχει καλή θερμοπλαστική και αντοχή στη διάβρωση, και η αντοχή του είναι συγκρίσιμη με αυτή του σκληρού αλουμινίου. Μετά το σβήσιμο και τη γήρανση, η δύναμη μπορεί να βελτιωθεί.
Η ποιότητα του σφυρηλατημένου κράματος αλουμινίου αντιπροσωπεύεται από το κινεζικό πρόθεμα Pinyin “LD” ακολουθούμενο από έναν αύξοντα αριθμό, όπως το LD5, LD7, και τα λοιπά. Λόγω της εξαιρετικής απόδοσης σφυρηλάτησης, χρησιμοποιείται κυρίως για σφυρηλάτηση ή σφυρηλάτηση εξαρτημάτων που φέρουν βαριά φορτία σε αεροσκάφη ή ατμομηχανές ντίζελ.

Χυτό κράμα αλουμινίου

Υπάρχουν πολλοί τύποι χυτών κραμάτων αλουμινίου, μεταξύ των οποίων τα κράματα πυριτίου αλουμινίου έχουν καλή απόδοση χύτευσης, επαρκής αντοχή, και χαμηλής πυκνότητας, και χρησιμοποιούνται ευρέως, αντιπροσωπεύουν περισσότερα από 50% της συνολικής παραγωγής χυτών κραμάτων αλουμινίου. Κράματα Al Si που περιέχουν Si (10-13)% είναι τα πιο χαρακτηριστικά κράματα πυριτίου αλουμινίου, που ανήκουν στην ευτηκτική σύνθεση, κοινώς γνωστό ως “κράματα αλουμινίου πυριτίου”.

Η ποιότητα του χυτού κράματος αλουμινίου αντιπροσωπεύεται από το κινεζικό πρόθεμα Pinyin “Ζ”+Άλλα σύμβολα σημαντικών στοιχείων και ποσοστό περιεχομένου της λέξης “εκμαγείο”. Για παράδειγμα, Το ZAlSi12 αντιπροσωπεύει χυτό κράμα Al Si που περιέχει 12% Και.

Ο κωδικός για το κράμα αντιπροσωπεύεται από το κινεζικό πρόθεμα Pinyin “ZL” του “χυτό αλουμίνιο” ακολουθούμενο από τρία ψηφία. Το πρώτο ψηφίο αντιπροσωπεύει την κατηγορία του κράματος, ενώ το δεύτερο και το τρίτο ψηφίο υποδεικνύουν τον αύξοντα αριθμό του κράματος.

Το Παράδειγμα ZL102 αντιπροσωπεύει το κράμα αλουμινίου χύτευσης της σειράς Al Si No. 2.
Το κράμα αλουμινίου χύτευσης χρησιμοποιείται γενικά για την παραγωγή εξαρτημάτων που είναι ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση, έχουν πολύπλοκα σχήματα, και έχουν ορισμένες μηχανικές ιδιότητες. Όπως έμβολα αλουμινίου, περιβλήματα οργάνων, υδρόψυκτα εξαρτήματα κυλίνδρων κινητήρα, στροφαλοθάλαμοι, και τα λοιπά.