Rent aluminium og aluminiumslegeringer er begge meget brugt i industriel fremstilling, men de er udvalgt til forskellige ydeevnekrav.Rent aluminium indeholder cirka 99 % eller mere aluminium, mens aluminiumslegeringer indeholder aluminium kombineret med elementer som magnesium, silicium, mangan, kobber eller zink for at forbedre styrke, hårdhed, korrosionsbestandighed eller andre egenskaber.
Enkelt sagt,rent aluminium foretrækkes generelt for ledningsevne, korrosionsbestandighed og fremragende formbarhed, mens aluminiumslegering vælges, når der kræves højere mekanisk styrke, hårdhed eller strukturel ydeevne.
Hvad er rent aluminium?
Rent aluminium refererer til kommercielt rene aluminiumskvaliteter, hovedsageligt fundet i1xxx serien, herunder 1050, 1060, 1070 og 1100.
Disse kvaliteter indeholder cirka 99 % eller mere aluminium. Fordi de indeholder relativt få legeringselementer, har de fremragende elektrisk og termisk ledningsevne, god korrosionsbestandighed og fremragende formbarhed.
f.eks.1100 aluminiumindeholder mindst omkring 99,0 % aluminium og bruges almindeligvis til-varmeoverførselskomponenter, elektriske applikationer, køkkengrej, belysningsprodukter, kemisk udstyr og emballage.
Rent aluminium er ikke nødvendigvis "blødt" under alle forhold. Kolde-bearbejdningstemperamenter såsom H14 øger dens styrke sammenlignet med den udglødede O-temperering, samtidig med at den anvendelige formningsydelse bevares.
Hvad er aluminiumslegering?
Aluminiumslegering er aluminium kombineret med kontrollerede mængder af andre elementer for at opnå specifikke tekniske egenskaber.
Almindelige legeringsfamilier inkluderer:
- 2xxx serie:aluminium-kobberlegeringer, der generelt bruges, hvor der kræves høj styrke.
- 3xxx serie:aluminium-manganlegeringer, der giver god formbarhed og korrosionsbestandighed.
- 5xxx serie:aluminium-magnesiumlegeringer, kendt for god korrosionsbestandighed og svejsbarhed.
- 6xxx serie:aluminium-magnesium-siliciumlegeringer, der tilbyder en nyttig kombination af styrke, korrosionsbestandighed og bearbejdelighed.
- 7xxx serie:aluminium-zinklegeringer, udviklet til anvendelser med meget høj styrke.
Temperamentet er også vigtigt. f.eks.6061-T6har væsentlig højere styrke end 6061-O, fordi T6 er en varmebehandlet tilstand.
Ren aluminium vs aluminiumslegering
| Ejendom | Rent aluminium (f.eks.. 1060/1100) | Aluminiumslegering (f.eks.. 6061/7075) |
|---|---|---|
| Aluminium indhold | 99.0-99.99% | Omkring 90-99 % |
| Styrke | Lav (1100-O trækstyrke 75-110 MPa) | Høj (6061-T6 310 MPa; 7075-T6 omkring 570 MPa) |
| Formbarhed | Fremragende | God til moderat (afhænger af temperament) |
| Elektrisk ledningsevne | Høj (ca. 62 % IACS for 1100) | Sænke |
| Korrosionsbestandighed | Fremragende | God (afhænger af serie) |
| Koste | Sænke | Højere (legering + forarbejdning) |
Mekaniske egenskaber varierer betydeligt med legering, temperament og tykkelse. Derfor bør købere bruge den gældende materialestandard og mølletestcertifikat i stedet for at stole på en enkelt generisk styrkeværdi.
Styrke forskel
En af de største forskelle mellem rent aluminium og aluminiumslegering er mekanisk styrke.
Typiske eksempler illustrerer forskellen:
1100-O:relativt lav styrke, men fremragende formbarhed.
1100-H14:højere styrke end 1100-O på grund af belastningshærdning.
5052-H32:betydeligt stærkere end kommercielt rent aluminium, samtidig med at den bibeholder god korrosionsbestandighed og svejsbarhed.
6061-T6:almindeligvis brugt, når der kræves højere strukturel styrke.
7075-T6:giver meget høj styrke til krævende rumfarts- og-højtydende applikationer.
Den nøjagtige trækstyrke og flydespænding afhænger af den gældende standard, temperament og produkttykkelse.
Elektrisk og termisk ledningsevne
Rent aluminium har generelt højere elektrisk ledningsevne end de fleste aluminiumslegeringer, fordi legeringselementer forstyrrer elektronernes bevægelse.
Det er derfor1050, 1060 og 1100 aluminiumovervejes ofte til elektriske ledere,-varmeoverførselskomponenter og andre applikationer, hvor ledningsevne er vigtig.
Når mekanisk styrke bliver vigtigere end ledningsevne, kan en aluminiumslegering give en bedre samlet teknisk løsning.
Formbarhed og fremstilling
Kommercielt rent aluminium har fremragende duktilitet og er relativt let at bukke, rulle, tegne, stemple og forme.
Dette gør 1xxx-seriens aluminium velegnet til:
Dybttrukne-komponenter
Køkkengrej
Reflekser
Varmevekslerdele.-
Emballagematerialer
Dekorative produkter
Generel plade-fremstilling
Aluminiumslegeringer kan også dannes, men ydeevnen varierer betydeligt efter legering og temperament. Et blødt O-temperament er generelt lettere at danne end en hærdet eller varme-behandlet tilstand.
For et projekt, der involverer omfattende bøjning eller dybtrækning, bør legeringen, temperamentet, minimum bøjningsradius og tykkelse bekræftes før produktion.
Korrosionsbestandighed
Rent aluminium udvikler naturligt et tyndt oxidlag, når det udsættes for luft. Dette oxidlag giver effektiv beskyttelse mod mange atmosfæriske miljøer.
Mange aluminiumslegeringer har også god korrosionsbestandighed, men deres ydeevne varierer.
For eksempel:
5052 og 5083er almindeligvis udvalgt til marine og korrosive miljøer på grund af deres stærke korrosionsbestandighed.
6061giver en god balance mellem styrke og korrosionsbestandighed til strukturelle applikationer.
7075tilbyder meget høj styrke, men dens korrosionsadfærd og krav til overfladebeskyttelse skal overvejes nøje i krævende miljøer.
Derfor er "aluminiumslegering har lavere korrosionsbestandighed end rent aluminium" et for bredt udsagn. Den faktiske ydeevne afhænger af den specifikke legering, temperament, miljø og overfladebehandling.
Industrielle applikationer
Anvendelse af aluminiumslegering
Aluminiumslegeringer foretrækkes, når mekanisk ydeevne er vigtig.
Automotive:hjul, chassiskomponenter, karrosseripaneler, affjedringskomponenter og udvalgte motorkomponenter.
Luftfart:flystrukturkomponenter, fittings og andre- højstyrkedele. Specifikke luft- og rumfartslegeringer og temperamenter skal vælges i henhold til designkravene.
Konstruktion:vindues- og dørrammer, gardin-vægsystemer, strukturelle profiler og arkitektoniske komponenter.
Marine:5052, 5083 og andre egnede 5xxx--legeringer er meget udbredt til udvalgte skrog, tanke, dæk og marinekonstruktioner.
Anvendelser i rent aluminium
Rent aluminium er særligt nyttigt, når ledningsevne, formbarhed eller korrosionsbestandighed er vigtigere end høj styrke.
El og elektronik:ledere, kondensatorfolie,-varmeoverførselskomponenter og udvalgte huse.
Emballage:folie, beholdere, fødevareemballage og andre formede produkter.
Varmeoverførsel:varmevekslere, radiatorer og termiske komponenter.
Belysning og dekoration:reflektorer, lampekomponenter, dekorative paneler og polerede produkter.
Kemisk og industrielt udstyr:udvalgte tanke, kanaler og fabrikerede komponenter, hvor driftsmiljøet er kompatibelt med materialet.
Hvilken skal du vælge?
Valget bør baseres på det primære tekniske krav snarere end blot materialeprisen.
Vælg kommercielt rent aluminium, når:
Høj elektrisk ledningsevne er vigtig.
Fremragende formbarhed er påkrævet.
Korrosionsbestandighed er en prioritet.
Anvendelsen kræver ikke høj strukturel styrke.
Lave materialeomkostninger er vigtigt.
Vælg aluminiumslegering, når:
Højere trækstyrke og flydespænding er påkrævet.
Materialet vil bære strukturelle belastninger.
Højere hårdhed eller slidstyrke er nødvendig.
Letvægts strukturel konstruktion er påkrævet.
Specifikke ydeevnekrav begrunder legering og varmebehandling.
f.eks.1100 eller 1060 kan være passende til ledende eller meget formbare produkter, 3003 til almindelige-formede komponenter, 5052/5083 til korrosionsbestandige-applikationer, 6061 til strukturelle komponenter og 7075 hvor meget høj styrke er påkrævet.
Omkostninger og bæredygtighed
Rent aluminium kan have en lavere legeringsomkostninger, fordi det indeholder færre ekstra elementer. Den laveste materialepris betyder dog ikke nødvendigvis den laveste samlede projektomkostning.
En aluminiumslegering, der giver væsentligt højere styrke, kan give en designer mulighed for at reducere materialetykkelse eller komponentvægt. Omvendt kan brug af en høj-legering, hvor det er unødvendigt, øge materiale- og forarbejdningsomkostningerne.
Både primært og genanvendt aluminium kan genbruges gentagne gange. Den energi, der kræves for at producere genanvendt aluminium, er væsentligt lavere end den, der kræves til produktion af primær aluminium, hvilket gør aluminium til et vigtigt materiale til cirkulær fremstilling.
Køb af aluminium: Hvad skal du specificere?
For et nøjagtigt aluminiumstilbud bør købere give mere end blot "rent aluminium" eller "aluminiumslegering."
De vigtigste købsoplysninger omfatter:
Legering:såsom 1060, 1100, 3003, 5052 eller 6061.
Temperament:såsom O, H14, H32 eller T6.
Produktform:plade, plade, spole, rør, stang eller ekstrudering.
Dimensioner:tykkelse × bredde × længde eller udvendig diameter × vægtykkelse.
Gældende standard:ASTM, EN, GB/T eller kundespecifikation.
Overfladekrav:møllefinish, poleret, anodiseret, malet eller anden behandling.
Mængde:totalvægt og/eller mængde pr. størrelse.
Inspektionskrav:MTC, kemisk analyse, mekanisk test eller tredjepartsinspektion.
Emballage:eksportemballage, paller, fugtbeskyttelse og læssekrav.
Bestemmelsessted:destinationshavn eller leveringssted.
GNEE leverer begge delekommercielt rent aluminium og aluminiumslegeringsprodukter, med flere legeringer, temperamenter, dimensioner og tilpassede behandlingsmuligheder. For projektordrer kan kunder bekræfte materialetilgængelighed, dimensionelle tolerancer, inspektionsdokumentation, emballering og leveringstid før produktion.
Hurtig valgvejledning
| Krav | Anbefalet retning |
|---|---|
| Højeste formbarhed | 1050 / 1060 / 1100 |
| Høj elektrisk ledningsevne | 1050 / 1060 / 1100 |
| Generel-formning | 3003 |
| Marine korrosionsbestandighed | 5052 / 5083 |
| Strukturel styrke | 6061-T6 og passende 6xxx legeringer |
| Meget høj styrke | 7075 og passende 7xxx legeringer |
| Laveste materialekompleksitet | 1xxx-serie rent aluminium |
Den rigtige aluminiumskvalitet bestemmes af den nødvendige kombination af styrke, formbarhed, ledningsevne, korrosionsbestandighed, forarbejdningsmetode og omkostninger.Hvis du angiver applikationen og den nødvendige tykkelse og dimensioner, kan GNEE anbefale en passende legering og temperament og udarbejde et tilbud baseret på dine faktiske specifikationer.
