انواع آلیاژ آلومینیوم: راهنمای سری، خواص و نکات انتخاب برای استفاده صنعتی

دو سفارش خرید برای همان مشخصات اسلات T 4040 می تواند فلزات مختلفی را مشخص کند: یک خریدار 6063-T5 می نویسد، دیگری بر روی 6061-T6 اصرار می کند و شکاف بین این دو قیمت اغلب به 10 تا 20 درصد می رسد. این تفاوت کاغذبازی نیست. در میان انواع آلیاژ آلومینیوم، درجه ای که انتخاب می کنید تعیین می کند که یک قاب چقدر بار را تحمل می کند، چقدر تمیز آنودایز می کند و اینکه آیا یک فروشگاه CNC می تواند روی قطعه تمام شده تحمل داشته باشد یا خیر. این راهنما سیستم سری چهار رقمی را به عبارات ساده تقسیم می‌کند، درجه‌هایی را که واقعاً در برگه‌های مشخصات صنعتی ظاهر می‌شوند مقایسه می‌کند، و با پنج بررسی پایان می‌یابد که ادعای آلیاژ را قبل از امضای سفارش خرید تأیید می‌کند.

انواع آلیاژ آلومینیوم رمزگشایی شده: آنچه که کد چهار رقمی به شما می گوید

اولین رقم هر کد آلیاژ آلومینیوم فرفورژه، عنصر آلیاژی اصلی آن را نام می‌برد و این رقم تک رقمی بیشتر آنچه را که خریدار باید بداند، پیش‌بینی می‌کند: سقف مقاومتی، رفتار خوردگی، جوش‌پذیری، و اینکه آیا فلز به عملیات حرارتی پاسخ می‌دهد یا خیر. آلیاژهای آلومینیوم به دو طبقه بندی اصلی، فرفورژه و ریخته گری تقسیم می شوند. آلیاژهای فرفورژه نورد، اکسترود یا آهنگری می شوند و دارای کد چهار رقمی ساده هستند. آلیاژهای ریخته‌گری یک نقطه اعشار مانند A356.0 اضافه می‌کنند و به جای پروفیل‌ها بر اشکال قالب‌گیری تسلط دارند. قاب‌بندی صنعتی T-slot تقریباً به طور کامل در خانواده فرفورژه 6xxx زندگی می‌کند.

آلیاژهای ریخته‌گری همان منطق را در محدوده 1xx.x تا 8xx.x منعکس می‌کنند، اما پروفیل‌های قاب ماشین اکسترود شده از سیستم فرفورژه بالا می‌آیند.

T5، T6 یا H32؟ چرا پسوند Temper استحکام را بیشتر از نام آلیاژ حرکت می دهد؟

دو میله با ترکیب شیمیایی یکسان می توانند در استحکام تسلیم نزدیک به 50 درصد متفاوت باشند، زیرا حروف بعد از خط تیره مسیر پردازش را به جای خود فلز توصیف می کنند. برای 6063، دمای T5 در حدود 145 مگاپاسکال است در حالی که T6 به حدود 214 مگاپاسکال می رسد. شکاف ناشی از گرما است، نه شیمی.

تعیین‌های مزاج در چهار گروه گسترده کار می‌کنند. F به معنای ساخته شده، O به معنای آنیل شده و نرم، H نشانگر فلز سخت شده با کرنش است که از کار سرد استحکام می یابد، و T نشانگر فلز عملیات حرارتی است که از سخت شدن بارندگی استحکام می یابد. T5 مسیری مناسب برای اکستروژن است: پروفیل در پرس سرد می شود و سپس به طور مصنوعی پیر می شود، که باعث کاهش هزینه در پروفیل های طولانی می شود. T6 نیاز به درمان و کوئنچ جداگانه دارد که قدرت را بالاتر می برد. خانواده‌های غیرقابل عملیات حرارتی مانند 3xxx و 5xxx به جای آن از حالت‌های H استفاده می‌کنند، که در آن H32 به معنای سخت شدن کرنش و تثبیت حرارتی است.

مقایسه استحکام: انواع آلیاژهای معمول آلومینیوم چگونه رتبه بندی می شوند

در استحکام کششی نهایی، 1100-O با خلوص تجاری نزدیک به 90 مگاپاسکال می‌نشیند، درجه‌های 6xxx اسب کار تقریباً 186 تا 310 مگاپاسکال است، و درجه هوافضا 7075-T6 حدود 572 مگاپاسکال، نزدیک به شش برابر قدرت آلومینیوم خالص است. نمودار زیر از مقادیر معمولی کتابچه راهنمای هر آلیاژ و مزاج استفاده می کند.

قدرت به تنهایی انتخاب را حل نمی کند. درجات 7xxx مقاومت در برابر خوردگی و جوش پذیری را با استحکام معاوضه می کنند، به همین دلیل است که آنها در هوافضا به جای قاب بندی کارخانه زندگی می کنند. گریدهای 5xxx به زیبایی جوش می‌شوند و در برابر آب شور مقاومت می‌کنند، اما نمی‌توان آن‌ها را عملیات حرارتی کرد، بنابراین استحکام آنها افزایش می‌یابد. خانواده 6xxx در تعادل برنده می شود: استحکام جامد، قابلیت اکسترودپذیری عالی، آنودایز تمیز و جوش پذیری کامل.

کدام نوع آلیاژ آلومینیوم برای کدام شغل صنعتی مناسب است

برای قاب بندی صنعتی، محافظ و پایه های ماشین آلیاژهای 6xxx انتخاب پیش فرض هستند. اکثر پروفیل‌های تجاری T-slot، از جمله محدوده‌های تولید شده توسط شرکت فناوری صنعت آلومینیوم شانگهای Huishuo، از 6063-T5 اکسترود شده‌اند، زیرا آلیاژ به راحتی در بخش‌های نازک و پیچیده جریان می‌یابد و یک روکش روشن و حتی آنودایز می‌گیرد. 6061-T6 جاهایی را می گیرد که صفحات CNC، براکت ها و اتصالات بارگذاری شده به استحکام بالاتر و ماشین کاری بهتر نیاز دارند.

پروفیل آلومینیومی با استحکام بالا HS-8-4040D 4040 T-Slot این پروفیل 6063-T5 از یک دیوار ضخیم 3.2 میلی متری در محدوده ضخامت خانواده 4040 استفاده می کند، که آن را به گزینه ای مناسب برای قاب های سنگین و پایه های ماشینی مورد بحث تبدیل می کند، بدون سوراخ های از پیش سوراخ شده برای مونتاژ انعطاف پذیر. مشاهده محصول →

در یک آلیاژ واحد، مهندسان ظرفیت را از طریق هندسه به جای شیمی تنظیم می کنند. خانواده 4040 دارای ضخامت دیواره از 1.2 میلی متر در انواع بسیار نازک تا 4.5 میلی متر در نسخه های بسیار سنگین است که ظرفیت بار را بدون تغییر آلیاژ تغییر می دهد. بخش‌های بهینه‌سازی وزن از همان منطق به صورت معکوس پیروی می‌کنند و قاب‌های آزمایشگاهی و محافظ‌های سبک را ارائه می‌کنند که هر کیلوگرم وزن دارد.

پروفیل اکستروژن آلومینیومی HS-8-3030QL سبک وزن 3030 T-Slot با دیوار 1.4 میلی‌متری و وزن 0.58 کیلوگرم بر متر، این پروفیل 30×30 میلی‌متری در انتهای سبک تنظیم ظرفیت مبتنی بر هندسه قرار می‌گیرد و با قاب‌های آزمایشگاهی و حفاظ‌های نوری که در آن‌ها صرفه‌جویی وزن مهم‌تر است، مطابقت دارد. مشاهده محصول →

شکاف شیمی بین 6061 و 6063 روی کاغذ کم است اما در تولید مهم است، بنابراین سزاوار یک مقایسه اختصاصی است. یکی در این بخش فنی از دو نوع آلیاژ آلومینیوم که خریداران اکستروژن بیشتر وزن می‌کنند موجود است.

بخش های سفارشی و بارهای سنگین: زمانی که پروفایل های استاندارد کافی نیستند

هنگامی که یک بار نقطه ای بیش از چیزی است که یک دیوار استاندارد می تواند حمل کند، یا یک طرح نیاز به مقطعی دارد که هیچ کاتالوگی شامل آن نباشد، پاسخ عملی یک سری بزرگتر یا یک قالب اختصاصی است تا یک آلیاژ متفاوت. پروفیل های بسیار سنگین 9090 و 120120 بارهایی را حمل می کنند که بسیار فراتر از محدوده 4040 قرار می گیرند، در حالی که یک قالب اکستروژن سفارشی یک بخش منحصر به فرد را به یک محصول قابل تکرار و قابل سفارش تبدیل می کند.

پروفیل آلومینیومی اسلات T 9090 HS-10-9090W Extra Heavy-Duty برای بارهای نقطه‌ای فراتر از آنچه پروفیل‌های 4040 حمل می‌کنند، این اکستروژن 90x90 میلی‌متری با دیوار تقویت‌شده 5.4 میلی‌متری، قاب‌بندی مدولار و بدون جوشکاری را ارائه می‌دهد که مجموعه‌ای بسیار سنگین را نشان می‌دهد که برای سازه‌های صنعتی خواستار ارجاع شده است. مشاهده محصول →

قبل از خرید بررسی کنید: پنج چک که ادعای آلیاژ را آزمایش می کند

ادعای آلیاژ یک تامین کننده را می توان با پنج بررسی عملی آزمایش کرد که هیچ یک از آنها به آزمایشگاه کامل نیاز ندارند. آنها را روی مقالات اول، سپس بر روی نمونه های تصادفی از تولید حجمی اجرا کنید.

• یک گواهی تست آسیاب حاوی شیمی واقعی بخواهید. Spec-grade 6063 دارای 0.20 تا 0.60 درصد سیلیکون و 0.45 تا 0.90 درصد منیزیم است.
• مواد دریافتی را با یک طیف سنج قابل حمل XRF بررسی کنید. این خانواده آلیاژ را در چند ثانیه تایید می کند و جایگزینی ناخالص را نشان می دهد.
• یک بررسی چگالی بر روی نمونه بریده شده با جابجایی آب در برابر خط پایه 2.70 گرم بر سانتی متر مکعب برای آلومینیوم انجام دهید.
• کوپن تست را آندایز کنید. آهن اضافی سطح را کدر می کند، بنابراین یک نتیجه خاکستری و تکه تکه به ذخایر مبتنی بر ضایعات غیرمجاز با آهن بالای سقف 0.35 درصد اشاره دارد.
• به استانداردها مراجعه کنید. ASTM B221 و EN 755-2 حداقل‌های مکانیکی را برای پروفیل‌های اکسترود شده تعریف می‌کنند و یک تامین‌کننده جدی می‌تواند موجودی خود را برای آنها ترسیم کند.

انواع آلیاژ آلومینیوم: سوالات متداول

انواع اصلی آلیاژ آلومینیوم در مصارف صنعتی کدامند؟

سیستم فرفورژه دارای هشت سری است، از 1xxx تا 8xxx. کار تجهیزات صنعتی بر روی 5xxx و 6xxx متمرکز است: 6063-T5 برای پروفیل های T-slot، 6061-T6 برای قطعات ماشین کاری و ساختاری، و 5052-H32 برای محافظ ورق و محیط های دریایی. 2xxx و 7xxx در خدمت هوافضا هستند، در حالی که 1100 و 3003 فویل، شینه‌ها و تجهیزات شیمیایی را پوشش می‌دهند.

آیا 6063-T5 برای قاب دستگاه به اندازه کافی قوی است؟

برای اکثر فریم‌ها، محافظ‌ها و ایستگاه‌های کاری، بله. 6063-T5 در حدود 145 مگاپاسکال تسلیم می شود و انحراف قاب معمولاً به اندازه مقطع و دهانه بیشتر از مقاومت آلیاژ بستگی دارد. برای بارهای سنگین متمرکز، قبل از تعویض آلیاژها، به دیوار ضخیم‌تری در همان سری بروید یا به پروفایل بسیار سنگین 8080 یا 9090 بروید.

تفاوت واقعی بین T5 و T6 چیست؟

مسیر خنک سازی و پیری T5 در پرس اکستروژن خنک می شود و سپس به طور مصنوعی پیر می شود. T6 یک محلول کامل درمان می شود و قبل از پیری خاموش می شود. در 6063، این تفاوت حداقل قدرت تسلیم را از حدود 145 مگاپاسکال به حدود 214 مگاپاسکال افزایش می دهد که تقریباً 45 تا 50 درصد افزایش می یابد، با هزینه پردازش بالاتر.

کدام نوع آلیاژ آلومینیوم در برابر خوردگی بهتر مقاومت می کند؟

گریدهای تجاری خالص 1xxx و گریدهای منیزیم 5xxx سرب، با 5052 یک انتخاب استاندارد برای قرار گرفتن در معرض آب شور. آلیاژهای 6xxx به خوبی در برابر خوردگی مقاومت می کنند و هنگام آنودایز در فضای باز نگه می دارند. از تکیه بر 2xxx یا 7xxx خالی در محیط‌های مرطوب یا شور خودداری کنید، زیرا محتوای مس و روی آن‌ها باعث می‌شود خانواده‌های ساختاری کمترین مقاومت در برابر خوردگی را داشته باشند.