Jenis-jenis Aluminium Dan Aloi Aluminium

Aluminium tulen

Ciri aluminium tulen ialah ketumpatannya yang rendah, iaitu 2.72g/cm ³, hanya kira-kira satu pertiga daripada ketumpatan besi atau kuprum. Kekonduksian yang baik dan kekonduksian haba, kedua selepas perak dan tembaga. Sifat kimia aluminium sangat aktif.

Di udara, permukaan aluminium boleh bergabung dengan oksigen untuk membentuk filem pelindung Al2O3 yang padat, yang menghalang pengoksidaan selanjutnya aluminium. Oleh itu, aluminium mempunyai rintangan kakisan yang baik dalam udara dan air, tetapi ia tidak dapat menahan asid, alkali, dan kakisan garam.

Aluminium mempunyai kekisi kubik berpusat muka dan keplastikan yang baik (d=50%, ψ=80%). Ia boleh diproses menjadi profil seperti wayar, pinggan, jalur, dan paip melalui tekanan sejuk atau panas, tetapi kekuatannya tidak tinggi, σb＝80MPa， Selepas pemprosesan sejuk, σb＝(150～250)MPa。 Jadi aluminium tulen digunakan terutamanya untuk membuat wayar, kabel, sink haba, dan keperluan harian atau aloi yang memerlukan ketahanan karat dan kakisan tetapi keperluan kekuatan yang rendah.

Aluminium ketulenan komersial tidak setulen aluminium ketulenan kimia, kerana ia mengandungi kekotoran seperti Fe, Dan, dll. kepada tahap yang berbeza-beza. Lebih banyak kekotoran terdapat dalam aluminium, semakin rendah kekonduksiannya, kekonduksian haba, ketahanan terhadap kakisan atmosfera, dan keplastikan.

Gred aluminium tulen industri di negara kita dirumus berdasarkan had kekotoran, seperti L1 L2、L3……。 L ialah aksara Pinyin Cina yang pertama untuk “aluminium”, dan semakin tinggi nombor jujukan yang dilampirkan selepasnya, semakin rendah kesuciannya.

Aloi aluminium

Aluminium tulen mempunyai kekuatan yang rendah dan tidak sesuai sebagai bahan struktur. Untuk meningkatkan kekuatannya, kaedah yang paling berkesan ialah menambah unsur pengaloian seperti Si, Cu, Mg, Mn, dll. untuk membuat aloi aluminium (aerolit). Aloi aluminium ini mempunyai kekuatan yang tinggi, tetapi masih ada ketumpatan rendah, terutamanya kekuatan spesifik yang tinggi (i.e. nisbah had kekuatan kepada ketumpatan), serta kekonduksian terma yang baik dan rintangan kakisan.

Pengelasan Aloi Aluminium

Mengikut komposisi dan ciri proses pengeluaran aloi aluminium, mereka boleh dibahagikan kepada dua kategori: aloi aluminium cacat dan aloi aluminium tuang.
Apabila komposisi aloi kurang daripada D/titik, ia boleh membentuk struktur larutan pepejal fasa tunggal apabila dipanaskan, dengan keplastikan yang baik dan sesuai untuk pemprosesan tekanan, oleh itu ia dipanggil aloi aluminium cacat.

Aloi aluminium dengan komposisi lebih kecil daripada titik F dalam ubah bentuk, yang komposisi larutan pepejalnya tidak berubah dengan suhu dan tidak boleh dikuatkan dengan rawatan haba, dipanggil aloi aluminium tak bertetulang rawatan haba; Aloi dengan komposisi antara F dan D/, komposisi larutan pepejalnya berubah mengikut suhu, boleh dikuatkan dengan rawatan haba, oleh itu ia dipanggil aloi aluminium yang boleh dikuatkan dengan rawatan haba.

Aloi dengan komposisi lebih besar daripada D/titik, struktur eutektik takat lebur rendah, kebolehliran yang baik, sesuai untuk casting, dipanggil aloi aluminium tuang, tetapi tidak sesuai untuk pemprosesan tekanan.

Aloi aluminium boleh ubah bentuk juga boleh dikelaskan kepada aluminium kalis karat, aluminium keras, aluminium ultra keras, dan aluminium palsu mengikut ciri prestasi utamanya.
Aloi aluminium tuangan juga boleh dikelaskan mengikut unsur pengaloian utama yang berbeza: Kepada Ya, Al Cu, Al Mg, Al Zn, dll.

Ciri-ciri rawatan haba aloi aluminium

Aloi aluminium bukan sahaja boleh meningkatkan kekuatannya melalui pengerasan kerja ubah bentuk sejuk, tetapi juga meningkatkan lagi kekuatan mereka melalui rawatan haba – “pengerasan usia” kaedah.
Mekanisme rawatan haba aloi aluminium adalah berbeza daripada keluli. Selepas pelindapkejutan, kekerasan dan kekuatan keluli serta-merta meningkat, manakala keplastikan berkurangan. Aloi aluminium dengan komponen antara F dan D/boleh dipanaskan ke kawasan fasa alfa, terlindung, dan dipadamkan dengan penyejukan air untuk mendapatkan larutan pepejal alfa supertepu pada suhu bilik. Their strength and hardness cannot be immediately increased, but their plasticity is significantly improved. This process is called quenching or solution treatment.

Due to the instability of the supersaturated solid solution obtained after quenching, there is a tendency to precipitate a second phase (strengthening phase). After being left at room temperature for a period of time or heated at low temperatures, atoms have the ability to move within the lattice and gradually transition to a stable state, resulting in a significant increase in strength and hardness, while plasticity decreases. The phenomenon of further strengthening of the alloy after solid solution treatment over time is called “pengerasan usia” atau “pengerasan usia”. The aging process carried out at room temperature is called natural aging, manakala proses penuaan yang dijalankan di bawah keadaan pemanasan dipanggil penuaan buatan.

Aloi aluminium boleh ubah bentuk

1. Aloi aluminium anti karat

Unsur pengaloian utama ialah Mn dan Mg. Aloi jenis ini ialah larutan pepejal fasa tunggal selepas penempaan dan penyepuhlindapan, jadi ia mempunyai rintangan kakisan dan keplastikan yang baik. Gred aluminium kalis karat diwakili oleh awalan Pinyin Cina “LF” diikuti dengan nombor berurutan. Seperti LF5, LF11, LF21, dll. Jenis aloi ini digunakan terutamanya untuk menggulung, mengimpal, atau komponen struktur tahan kakisan dengan beban yang rendah, seperti tangki minyak, paip, wayar, rangka beban ringan, dan pelbagai peralatan rumah. Semua jenis aloi aluminium anti karat adalah aloi aluminium yang tidak boleh dikuatkan dengan rawatan haba. Untuk meningkatkan kekuatan aloi, pemprosesan tekanan sejuk boleh digunakan, yang boleh menghasilkan pengerasan kerja.

2. Aloi aluminium keras

Duraluminum pada asasnya adalah aloi Al Cu Mg dengan sejumlah kecil Mn. Pelbagai jenis duralumin boleh diperkuatkan dengan penuaan, tetapi rintangan kakisan mereka adalah lemah, terutamanya dalam air laut. Oleh itu, komponen aluminium keras yang memerlukan perlindungan dibalut dengan aluminium ketulenan tinggi di bahagian luar untuk membuat bahan aluminium keras bersalut aluminium. Gred aluminium keras menggunakan awalan Pinyin Cina “LY” diikuti dengan nombor berurutan, seperti LY1 (rivet aluminium keras), LY11 (aluminium keras standard), dan LY12 (aluminium keras berkekuatan tinggi).
Aluminium keras adalah bahan struktur dengan kekuatan spesifik yang tinggi, yang telah digunakan secara meluas dalam industri penerbangan dan pembuatan instrumen.

3. Aloi aluminium super keras (aloi SD)

Ia adalah aloi Al Cu Mg Zn, yang dibuat dengan menambahkan Zn kepada aluminium keras. Aloi jenis ini merupakan aloi aluminium terkuat pada masa ini, dengan kekuatan spesifik yang lebih tinggi, oleh itu ia dipanggil aluminium superhard. Kelemahannya juga adalah rintangan kakisan yang lemah, yang boleh meningkatkan suhu penuaan buatan atau salutan aluminium.
Gred aloi aluminium ultra keras diwakili oleh awalan Pinyin Cina “LC” diikuti dengan nombor berurutan. LC4, LC6, dll. biasanya digunakan untuk mengeluarkan komponen penting dengan tekanan tinggi, seperti rasuk pesawat.

4. Aloi aluminium palsu

Ia adalah aloi Al Cu Mg Si dengan pelbagai unsur pengaloian, tetapi kandungan setiap elemen adalah agak rendah, oleh itu ia mempunyai ketahanan termoplastik dan kakisan yang baik, dan kekuatannya setanding dengan aluminium keras. Selepas pelindapkejutan dan penuaan, kekuatan boleh dipertingkatkan.
Gred aloi aluminium palsu diwakili oleh awalan Pinyin Cina “LD” diikuti dengan nombor berurutan, seperti LD5, LD7, dll. Oleh kerana prestasi penempaannya yang sangat baik, ia digunakan terutamanya untuk menempa atau menempa bahagian yang menanggung beban berat pada pesawat atau lokomotif diesel.

aloi aluminium tuang

Terdapat banyak jenis aloi aluminium tuang, antaranya aloi silikon aluminium mempunyai prestasi tuangan yang baik, kekuatan yang mencukupi, dan ketumpatan rendah, dan digunakan secara meluas, menyumbang lebih daripada 50% daripada jumlah pengeluaran aloi aluminium tuang. Aloi Al Si yang mengandungi Si (10-13)% adalah aloi silikon aluminium yang paling tipikal, tergolong dalam komposisi eutektik, biasa dikenali sebagai “aloi aluminium silikon”.

Gred aloi aluminium tuang diwakili oleh awalan Pinyin Cina “Z”+Al+simbol elemen utama lain dan peratusan kandungan perkataan “pelakon”. Contohnya, ZAlSi12 mewakili tuangan aloi Al Si yang mengandungi 12% Dan.

Kod untuk aloi diwakili oleh awalan Pinyin Cina “ZL” daripada “aluminium tuang” diikuti dengan tiga digit. Digit pertama mewakili kategori aloi, manakala digit kedua dan ketiga menunjukkan nombor jujukan aloi.

Contoh ZL102 mewakili aloi aluminium tuangan siri Al Si No. 2.
Aloi aluminium tuangan biasanya digunakan untuk menghasilkan bahagian yang ringan, tahan kakisan, mempunyai bentuk yang kompleks, dan mempunyai sifat mekanikal tertentu. Seperti omboh aluminium, perumahan instrumen, komponen silinder enjin yang disejukkan dengan air, kotak engkol, dll.