Jak grupowane są gatunki aluminium
Stopy aluminium są klasyfikowane według głównego pierwiastka stopowego i tego, czy reagują na obróbkę cieplną. Grupa 1xxx to metal o czystości-handlowej, grupa 3xxx jest wzmocniona manganem, a grupa 5xxx – magnezem; żadnego z tych trzech nie można wzmocnić przez opady atmosferyczne, więc temperament jest kontrolowany przez pracę na zimno. Grupa 6xxx wzmocniona magnezem i krzemem oraz grupa 7xxx wzmocniona cynkiem-poddają się obróbce cieplnej i osiągają swoją projektową wytrzymałość dzięki obróbce roztworem i sztucznemu starzeniu. Prace budowlane opierają się na wszystkich pięciu rodzinach, a wybór gatunku zwykle wynika z narażenia na korozję, wymaganej granicy plastyczności, drogi formowania i spawania.
Typowe właściwości w skrócie
| Stopień i temperament | Rozciąganie (MPa) | Wydajność (MPa) | Gęstość (g/cm3) | Główne zastosowanie konstrukcyjne |
|---|---|---|---|---|
| 3003 H14 | około 150 | około 145 | 2.73 | Panele, obróbka blacharska, kanały |
| 5052 H32 | około 228 | około 193 | 2.68 | Okładziny, zbiorniki, wykończenia morskie |
| 5083 H116 | około 305 | około 215 | 2.66 | Płyta kadłuba, ciężkie konstrukcje |
| 6061 T6 | około 310 | około 276 | 2.70 | Ramy, wsporniki, maszty |
| 6063 T6 | około 241 | około 214 | 2.70 | Profile architektoniczne |
| 7075 T6 | około 572 | około 503 | 2.81 | Osprzęt-o dużym obciążeniu |
Wartości są typowymi wartościami-temperatury pokojowej dla podanego temperamentu i służą wyłącznie celom porównawczym; Dopuszczalne warunki projektowe należy zaczerpnąć z obowiązującej normy lub kodeksu. Wszystkie te stopy mają moduł sprężystości bliski 70 GPa, czyli mniej więcej jedną trzecią modułu sprężystości stali, więc o wielkości przekroju decyduje zwykle ugięcie, a nie plastyczność.
Odporność na korozję według rodziny
Stopy 1xxx i 3xxx są dobrze odporne na słodką wodę, żywność i neutralną atmosferę, dlatego 3003 pozostaje domyślnym materiałem do pokryć dachowych, obróbek blacharskich i kanałów. Stopy 5xxx są najlepszym wyborem w przypadku narażenia na działanie chlorków: stop 5052 radzi sobie z atmosferą przybrzeżną i rozpryskami soli, natomiast stop 5083 i podobne gatunki o wysokiej-magnezie są stosowane do zanurzonych płyt morskich zgodnie z normą ASTM B928/B928M. Stopy 6xxx tworzą słabszą warstwę pasywną i są zwykle powlekane, anodowane lub izolowane, gdy są stosowane w pobliżu wybrzeża. Stopy 7xxx mają najniższą odporność na korozję w grupie i prawie zawsze są chronione przez platerowanie lub powlekanie.
Formowanie, obróbka skrawaniem i spawanie
3003 i 5052 łatwo się zginają i rozciągają; 5052 jest zwykle formowany w H32 lub H34, a nie w pełnym stanie twardym, aby uniknąć pęknięć przy małych promieniach. Stopy 6xxx wytłaczane są w złożone profile i obrabiane maszynowo z dobrym wykończeniem, dlatego 6063 dominuje w systemach okiennych, zasłonowych-ściennych i poręczach. Stopy 7xxx dobrze się obrabiają, ale po starzeniu słabo formują się. Do spawania gatunki 5052 i 5083 są najłatwiejszymi gatunkami konstrukcyjnymi z wypełniaczem 5356 lub 5556, 6061 traci wytrzymałość w-strefie wpływu ciepła i wymaga wypełniacza 4043 lub 5356 z naddatkiem-na starzenie się po spawaniu w projekcie, a 7075 jest zazwyczaj łączony mechanicznie.
Normy i punkty zamówienia
Blachy i płyty są zwykle zamawiane zgodnie z ASTM B209 / B209M, EN 485-2 z EN 573-3, GB/T 3880.2 lub ISO 6361-2, z tolerancjami wymiarowymi z odpowiedniej części tych norm. Wytłaczane profile i rury są objęte normami ASTM B221 i EN 755-2. Płyta morska dodaje ASTM B928 / B928M i, gdy problemem jest uczulenie, badanie korozji międzykrystalicznej zgodnie z ASTM G67. W zamówieniu należy podać gatunek, stan, grubość i szerokość, stan krawędzi, płaskość, klasę jakości powierzchni oraz wymagania atestu, gdyż ten sam gatunek dostarczony w dwóch stanach może różnić się granicą plastyczności o więcej niż 100 MPa.
Często zadawane pytania
Q:Który gatunek jest najlepszy do budownictwa przybrzeżnego?
Odp.: Stop 5xxx, taki jak 5052 na panele i wykończenia, lub 5083 na-płytę nośną, ponieważ stopy magnezowe-łożyskowe tolerują chlorki znacznie lepiej niż gatunki 6xxx i 7xxx.
Q:Czy 6061 może zastąpić 5052 w przypadku spawanej ramy?
Odp.: Wytrzymałość jest większa, ale materiał 6061 musi być spawany z wypełniaczem 4043 lub 5356, a jego strefa-podatności na ciepło traci wytrzymałość, dlatego materiał 5052 jest często bardziej ekonomiczny w przypadku spawanych ram, które nie będą się starzeć po wyprodukowaniu.
Q:Czy 7075 nadaje się do zastosowań architektonicznych?
O: Zwykle nie. Jego wytrzymałość jest bardzo wysoka, ale odporność na korozję i spawalność są słabe, dlatego należy go stosować w złączkach obrabianych maszynowo i złączach typu lotniczego-, a nie w odsłoniętych elementach budynków.
Q:O ile lżejsze jest aluminium od stali w tym samym przekroju?
Odp.: Gęstość wynosi około 2,7 g/cm3 w porównaniu z około 7,85 g/cm3 w przypadku stali, więc oszczędność masy wynosi prawie dwie trzecie przy tej samej objętości, chociaż sztywność wynosi około jednej trzeciej, więc sekcje są zwykle głębsze.
Q:Jaki stan należy określić dla paneli formowanych?
Odp.: H32 lub H34 dla 5052, H14 lub H24 dla 3003 i T4, gdzie stop 6xxx musi być wygięty przed starzeniem, ponieważ w pełni twarde odpuszczanie pęka przy małych promieniach zgięcia.
Q:Czy te gatunki wymagają zabezpieczenia powierzchni na miejscu?
Odp.: Stopy 3xxx i 5xxx są zwykle pozostawiane bez powłoki lub malowane dla uzyskania lepszego wyglądu, części 6xxx są anodowane lub powlekane, a części 7xxx wymagają powlekania lub platerowania, ponieważ łatwo korodują w wilgotnym powietrzu.