Каква е разликата между алуминий и алуминиева сплав?

Много хора смятат, че алуминият е само едно нещо. Но чистият алуминий и алуминиевата сплав са много различни. Изборът на грешната може да доведе до грешки в дизайна, увеличаване на разходите или изтегляне на продукти.

Алуминият е самостоятелен елемент, докато алуминиевите сплави са смеси на алуминий с други метали. Сплавите са по-здрави, по-издръжливи и по-гъвкави от чистия алуминий.

Ако използвате алуминий в строителството, автомобилостроенето или производството, трябва да знаете каква е разликата. Тя ще се отрази на производителността и цената на вашия продукт.

Каква е разликата между чист алуминий и алуминиева сплав?

Чистият алуминий е мек и лесно се огъва. Той е подходящ за проводници или фолио, но не и за строителство. В алуминиевите сплави се добавят други елементи, които го правят по-здрав и по-издръжлив.

Чистият алуминий е около 99% алуминий, докато алуминиевите сплави комбинират алуминий с метали като мед, магнезий или силиций, за да подобрят здравината, твърдостта и устойчивостта на корозия.

Сравнение рамо до рамо

Чистият алуминий е по-лесен за обработка, но ниската му якост ограничава използването му в конструктивни или носещи функции. Ето защо почти всички търговски приложения използват сплави.

Използване в реалния свят

Веднъж имах клиент, който използва чист алуминий за рамка на машина. Тя се огъваше при натоварване. Преминахме към алуминиева сплав и проблемът беше решен за една нощ.

Защо алуминиевите сплави са по-здрави от чистия алуминий?

Ако алуминият е мек, как да го направим по-здрав? Отговорът е легиране - добавяне на други метали, които променят поведението на алуминия.

Алуминиевите сплави са по-здрави, тъй като добавените елементи като мед, магнезий и силиций променят структурата на метала, като увеличават устойчивостта на деформация и подобряват механичната якост.

Как работи?

Добавянето на други метали нарушава меката кристална структура на чистия алуминий. Това ограничава лесното движение на атомите, което прави сплавта по-твърда и по-здрава.

Например:

• Магнезий увеличава здравината и устойчивостта на корозия.
• Мед добавя висока якост, но намалява устойчивостта на корозия.
• Силиций подобрява износоустойчивостта и намалява температурата на топене.

Науката за силата

Методите за укрепване включват:

• Укрепване на твърдия разтвор: атомите на добавения елемент се смесват с атомите на алуминия.
• Втвърдяване при утаяване: малки частици блокират движението на дислокациите.
• Студена обработка: металът се оформя при стайна температура, за да се повиши твърдостта му.

Това позволява на инженерите да изберат подходящата сплав за съответната задача. Независимо дали става въпрос за изграждане на високоскоростен влак или лека рамка за велосипед, легирането прави алуминия по-полезен.

Кои са най-често срещаните видове алуминиеви сплави?

Не всички алуминиеви сплави са еднакви. Някои са меки и устойчиви на корозия. Други са здрави и подлежат на термична обработка. Подходящата сплав зависи от вашето приложение.

Обичайните алуминиеви сплави включват сериите 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx и 7xxx. Всяка група има различна якост, устойчивост на корозия и приложения в промишлеността.

Преглед на сериите сплави

Кой трябва да използвате?

За повечето конструктивни и носещи работи серията 6xxx е добър избор. Тя предлага баланс между здравина, устойчивост на корозия и цена. Серията 7ххх е предназначена за работи с изключително висока якост, като например космически части.

Често препоръчваме 6061-T6 за клиенти, които се нуждаят от CNC обработка. Той е лесен за работа и достатъчно здрав за повечето промишлени нужди.

Кое е по-добро за структурни приложения - алуминий или сплав?

При конструкциите здравината е от значение. Както и устойчивостта на корозия. Материалът трябва да издържи на натоварване и да издържи години наред.

Алуминиевата сплав е по-добра от чистия алуминий за структурни приложения. Сплавите осигуряват здравината и издръжливостта, необходими за сгради, мостове и машинни части.

Защо сплавите печелят

Чистият алуминий е твърде мек за повечето носещи конструкции. Сплави като 6061 или 7075 са проектирани така, че да издържат на сила, атмосферни влияния и време. Те запазват формата си, устойчиви са на корозия и предлагат добра заваряемост.

Приложения

• 6061: Използва се широко в строителството, за рамки на камиони и морски части.
• 7075: Намират се в аерокосмическата индустрия, отбраната и високопроизводителните инструменти.
• 5083: Популярни в корабостроенето и офшорните структури.

Въпреки че чистият алуминий е по-устойчив на корозия, структурните приложения изискват здравина. Именно тук алуминиевите сплави блестят.

Имахме клиент, който използваше алуминиева сплав 5083 за рамки на лодки. Тя се справяше отлично както със солената вода, така и с конструктивното натоварване.

Заключение

Чистият алуминий е мек, лек и устойчив на корозия. Но алуминиевата сплав е по-здрава и универсална. За конструктивни работи разумният избор винаги е сплав. Тя балансира между здравина, цена и лекота на използване.