Kako so razvrščeni razredi aluminija
Aluminijeve zlitine so razvrščene glede na njihov glavni legirni element in glede na to, ali se odzivajo na toplotno obdelavo. Skupina 1xxx je kovina-komercialne čistosti, skupina 3xxx je ojačana z manganom, skupina 5xxx pa z magnezijem; nobenega od teh treh ni mogoče okrepiti s padavinami, zato se temperament nadzoruje s hladnim delom. Skupina 6xxx, ojačana z magnezijem in silicijem, in skupina 7xxx, ojačana s cinkom, sta toplo-obdelljivi in dosežeta svojo konstrukcijsko trdnost z obdelavo v raztopini in umetnim staranjem. Gradbena dela zajemajo vseh pet družin, izbira razreda pa običajno sledi izpostavljenosti koroziji, zahtevani meji tečenja, poti oblikovanja in varjenju.
Kratek pregled tipičnih lastnosti
| Razred in temperament | Natezna trdnost (MPa) | Izkoristek (MPa) | Gostota (g/cm3) | Glavna strukturna uporaba |
|---|---|---|---|---|
| 3003 H14 | približno 150 | približno 145 | 2.73 | Plošče, obloge, kanali |
| 5052 H32 | približno 228 | približno 193 | 2.68 | Obloga, rezervoarji, pomorska oprema |
| 5083 H116 | približno 305 | približno 215 | 2.66 | Plošča trupa, težke strukture |
| 6061 T6 | približno 310 | približno 276 | 2.70 | Okvirji, nosilci, drogovi |
| 6063 T6 | približno 241 | približno 214 | 2.70 | Arhitekturni profili |
| 7075 T6 | približno 572 | približno 503 | 2.81 | Oprema za-visoko obremenitev |
Vrednosti so značilne sobne{0}}temperature za navedeno temperaturo in so namenjene samo primerjavi; dovoljene konstrukcijske vrednosti je treba vzeti iz veljavnega standarda ali kodeksa. Vse te zlitine imajo modul elastičnosti blizu 70 GPa, kar je približno tretjina modula elastičnosti jekla, zato velikost preseka običajno določa upogib in ne tečenje.
Odpornost proti koroziji po družini
Zlitine 1xxx in 3xxx so dobro odporne na sladko vodo, hrano in nevtralno atmosfero, zato 3003 ostaja privzeta za strešne kritine, obloge in kanale. Zlitine 5xxx so najmočnejša izbira za izpostavljenost kloridom: 5052 je odporna na obalno atmosfero in brizganje soli, medtem ko se 5083 in podobni visoko-magnezijevi razredi uporabljajo za potopljeno morsko ploščo v skladu z ASTM B928 / B928M. Zlitine 6xxx tvorijo šibkejši pasivni film in so običajno prevlečene, anodizirane ali izolirane, kadar se uporabljajo blizu obale. Zlitine 7xxx imajo najnižjo odpornost proti koroziji v skupini in so skoraj vedno zaščitene z oblogo ali prevleko.
Oblikovanje, strojna obdelava in varjenje
3003 in 5052 se zlahka upognejo in raztezajo; 5052 se običajno oblikuje v H32 ali H34 in ne v polnem trdem stanju, da se prepreči razpokanje pri ozkih radijih. Zlitine 6xxx se ekstrudirajo v zapletene profile in obdelajo do dobre končne obdelave, zato 6063 prevladuje v sistemih oken,-stenskih zaves in ograj. Zlitine 7xxx se obdelujejo dobro, vendar se slabo oblikujejo v staranem stanju. Za varjenje sta 5052 in 5083 najpreprostejši strukturni razredi s 5356 ali 5556 polnilom, 6061 izgubi trdnost v toplotno-območju in zahteva 4043 ali 5356 polnilo z dovoljenim -staranjem po varjenju, 7075 pa je na splošno spojen mehansko.
Standardi in točke naročanja
Listi in plošče so običajno naročeni v skladu z ASTM B209 / B209M, EN 485-2 z EN 573-3, GB/T 3880.2 ali ISO 6361-2, z dimenzijskimi tolerancami iz ustreznega dela teh standardov. Ekstrudirani profili in cevi so zajeti v ASTM B221 in EN 755-2. Morska plošča dodaja ASTM B928 / B928M in, kjer je preobčutljivost zaskrbljujoča, testiranje interkristalne korozije ASTM G67. Naročilo mora vsebovati razred, stanje, debelino in širino, stanje robov, ravnost, razred kakovosti površine in zahtevo za certifikat, ker se isti razred, dobavljen v dveh pogojih, lahko razlikuje za več kot 100 MPa v meji tečenja.
Pogosto zastavljena vprašanja
Q:Kateri razred je najboljši za obalno gradnjo?
O: Zlitina 5xxx, kot je 5052 za plošče in obloge, ali 5083 za-nosilno ploščo, ker zlitine, ki vsebujejo magnezij-, prenašajo klorid veliko bolje kot stopnje 6xxx ali 7xxx.
Q:Ali lahko 6061 nadomesti 5052 za varjen okvir?
O: Trdnost je višja, vendar je treba 6061 variti s polnilom 4043 ali 5356 in njegova toplotno-prizadeta cona izgubi trdnost, zato je 5052 pogosto bolj ekonomičen za varjene okvirje, ki se po izdelavi ne bodo starali.
Q:Ali je 7075 primeren za uporabo v arhitekturi?
O: Običajno ne. Njegova trdnost je zelo visoka, vendar sta odpornost proti koroziji in varljivost slabi, zato sodi v strojno obdelane spoje in -spoje letalskega in vesoljskega tipa, ne pa v izpostavljene gradbene elemente.
Q:Koliko lažji je aluminij od jekla za isti profil?
O: Gostota je približno 2,7 g/cm3 v primerjavi s približno 7,85 g/cm3 za jeklo, tako da je prihranek teže skoraj dve tretjini za enako prostornino, čeprav je togost približno ena tretjina, zato so deli običajno globlji.
Q:Kakšno temperaturo je treba določiti za oblikovane plošče?
O: H32 ali H34 za 5052, H14 ali H24 za 3003 in T4, kjer je treba zlitino 6xxx upogniti pred staranjem, ker popolnoma trde lastnosti počijo pri majhnih radijih upogiba.
Q:Ali te stopnje potrebujejo površinsko zaščito na mestu?
O: Zlitine 3xxx in 5xxx so zaradi videza običajno gole ali pobarvane, deli 6xxx so anodizirani ali prevlečeni, deli 7xxx pa potrebujejo premaz ali oblogo, ker na vlažnem zraku zlahka korodirajo.