Aluminiumlegerings is een van die mees veelsydige materiale, gebruik in alles van lugvaart-ingenieurswese tot kombuistoestelle. Hul gewildheid is nie ongegrond nie; hierdie legerings bied 'n merkwaardige balans van sterkte, gewig, en korrosiebestandheid wat min materiale kan pas. Egter, een interessante aspek verwar dikwels nuwelinge: daar is subtiele verskille in digtheid tussen verskeie aluminiumlegeringsgrade(Digtheidstabel van aluminiumlegerings), en hierdie blog ondersoek die faktore wat bydra tot hierdie digtheidsverskille.

Aluminiumlegeringsreeks en sy tipiese grade

Aluminiumlegerings is materiale wat uit aluminium bestaan (Al) en verskeie legeringselemente (soos koper, magnesium, silikon, sink, ens.) wat hul meganiese eienskappe en bruikbaarheid vir verskillende toepassings verbeter. Volgens die belangrikste legeringselemente, dit kan verdeel word in 8 reeks , elke reeks bevat 'n paar legeringsgrade.

Hieronder is 'n tabel wat die belangrikste aluminiumlegeringsreeks en 'n paar verteenwoordigende grade binne elke reeks bondig voorstel, hul primêre kenmerke en tipiese toepassings uit te lig.

Effek van legeringselemente op die digtheid van aluminiumlegerings

Die digtheid van aluminiumlegerings word hoofsaaklik deur die samestelling daarvan bepaal. Die digtheid van suiwer aluminium is ongeveer 2.7 g/cm3 of 0.098 lb/in3 , maar die byvoeging van legeringselemente kan hierdie waarde verander. Byvoorbeeld, koper by te voeg (wat digter as aluminium is) allooie soos te skep 2024 of 7075 kan die digtheid van die resulterende materiaal verhoog. Omgekeerd, silikon is minder dig en wanneer dit gebruik word in legerings soos 4043 of 4032, verminder die algehele digtheid.

Tabel van legeringselemente en hul impak op digtheid

Tipiese digtheidskaart van aluminiumlegering

Hieronder is 'n tipiese grafiek van digthede vir sommige algemene aluminiumlegerings, Om meer te wete te kom oor die spesifieke digtheid van aluminiumlegerings, besoek gerus Digtheid van 1000-8000 Reeks aluminiumlegering Hierdie waardes is benaderd en kan wissel op grond van die spesifieke samestelling en verwerking van die legering.

Uit die tabel hierbo, ons kan dit maklik sien:

• 2000 reekslegerings bevat aansienlike hoeveelhede koper en is geneig om hoër digthede te hê as gevolg van koper se relatief hoë digtheid.
• In kontras, 6000 reekslegerings wat silikon en magnesium bevat, vertoon gewoonlik laer digthede.
• Bekend vir sy hoë sterkte, 7075 legering bevat aansienlike hoeveelhede sink, magnesium en koper. Die hoër digtheid van 7075 in vergelyking met legerings 1050 en 6061 kan toegeskryf word aan die teenwoordigheid van hierdie swaarder elemente.
• 5083 legering is commonly used in marine applications and has a lower density than other alloys due to its higher magnesium content and lower content of heavier alloying elements.

Invloed van ander faktore

Benewens legeringselemente, die digtheid van aluminiumlegerings word ook deur ander faktore beïnvloed:

• Temperatuur: Aluminium, soos enige ander metaal, sit uit wanneer dit verhit word en trek saam wanneer dit afgekoel word. Hierdie termiese uitsetting en sametrekking beïnvloed die volume van die legering, waardeur die digtheid daarvan verander.
• Verwerking tegnologie: Hoe aluminium verwerk word, beïnvloed ook die digtheid daarvan. Byvoorbeeld, die tempo van afkoeling na gietwerk kan tot verskillende mikrostrukture lei, wat weer digtheid beïnvloed.
• Onsuiwerhede: Die teenwoordigheid van onsuiwerhede, selfs in klein hoeveelhede, kan die digtheid van die legering verander. 'n Hoë kwaliteit legering met 'n lae onsuiwerheid inhoud sal 'n meer konsekwente digtheid hê.

Die digtheid van aluminiumlegerings is nie 'n vaste eienskap nie, maar wissel na gelang van die legeringselemente, vervaardigingsproses en onreinheid inhoud. In ontwerp- en ingenieurstoepassings waar gewig 'n kritieke rol speel, hierdie veranderinge moet oorweeg word. Deur die faktore te verstaan ​​wat digtheid beïnvloed, ingenieurs kan die toepaslike aluminiumlegering kies om aan sy strukturele en gewigvereistes te voldoen.