تحرير الترجمة
بواسطة Transposh - translation plugin for wordpress

كشف الألغاز: الكثافات المتنوعة لسبائك الألومنيوم

سبائك الألومنيوم هي واحدة من أكثر المواد تنوعا, تستخدم في كل شيء من هندسة الطيران إلى أدوات المطبخ. شعبيتهم لا أساس لها من الصحة; توفر هذه السبائك توازنًا رائعًا للقوة, وزن, ومقاومة التآكل التي لا يمكن أن يضاهيها سوى عدد قليل من المواد. لكن, أحد الجوانب المثيرة للاهتمام غالبًا ما يربك المبتدئين: هناك اختلافات طفيفة في الكثافة بين درجات سبائك الألومنيوم المختلفة(جدول الكثافة لسبائك الألومنيوم), وتستكشف هذه المدونة العوامل التي تساهم في اختلافات الكثافة هذه.

ورقة الألمنيوم & طبق

سلسلة سبائك الألومنيوم ودرجاتها النموذجية

سبائك الألومنيوم هي مواد تتكون من الألومنيوم (آل) وعناصر صناعة السبائك المختلفة (مثل النحاس, المغنيسيوم, السيليكون, الزنك, إلخ.) التي تعزز خواصها الميكانيكية وسهولة استخدامها لتطبيقات مختلفة. وفقا لعناصر السبائك الرئيسية, يمكن تقسيمها إلى 8 مسلسل , تحتوي كل سلسلة على بعض درجات السبائك.

يوجد أدناه جدول يقدم بإيجاز سلسلة سبائك الألومنيوم الرئيسية وبعض الدرجات التمثيلية داخل كل سلسلة, تسليط الضوء على خصائصها الأساسية والتطبيقات النموذجية.

مسلسل درجات السبائك عنصر صناعة السبائك الأساسي صفات التطبيقات النموذجية
1xxx 1050, 1060, 1100 الألومنيوم النقي (>99%) مقاومة عالية للتآكل, الموصلية الممتازة, قوة ضعيفة الصناعات الغذائية, المعدات الكيميائية, عاكسات
2xxx 2024, 2أ12, 2219 نحاس قوة عالية, مقاومة محدودة للتآكل, قابلة للعلاج بالحرارة الهياكل الفضائية, المسامير, عجلات الشاحنة
3xxx 3003, 3004, 3105 المنغنيز قوة متوسطة, قابلية تشغيل جيدة, مقاومة عالية للتآكل مواد بناء, علب المشروبات, السيارات
4xxx 4032, 4043 السيليكون درجة انصهار منخفضة, سيولة جيدة حشو اللحام, سبائك اللحام
5xxx 5052, 5083, 5754 المغنيسيوم قوة عالية, مقاومة ممتازة للتآكل, قابلة للحام التطبيقات البحرية, السيارات, بنيان
6xxx 6061, 6063, 6082 المغنيسيوم والسيليكون قوة جيدة, مقاومة عالية للتآكل, قابلة للحام للغاية التطبيقات الهيكلية, السيارات, السكك الحديدية
7xxx 7075, 7050, 7أ04 الزنك قوة عالية جدا, انخفاض مقاومة التآكل, قابلة للعلاج بالحرارة الفضاء الجوي, جيش, أجزاء عالية الأداء
8xxx 8011 عناصر أخرى يختلف مع سبيكة محددة (على سبيل المثال, حديد, الليثيوم) رقائق, الموصلات, وغيرها من الاستخدامات المحددة

تأثير عناصر صناعة السبائك على كثافة سبائك الألومنيوم

يتم تحديد كثافة سبائك الألومنيوم بشكل أساسي من خلال تركيبها. تبلغ كثافة الألومنيوم النقي تقريبًا 2.7 جم / سم 3 أو 0.098 رطل/بوصة3 , لكن إضافة عناصر صناعة السبائك يمكن أن يغير هذه القيمة. على سبيل المثال, إضافة النحاس (وهو أكثر كثافة من الألومنيوم) لإنشاء سبائك مثل 2024 أو 7075 يمكن أن تزيد من كثافة المادة الناتجة. على العكس من ذلك, السيليكون أقل كثافة وعند استخدامه في السبائك مثل 4043 أو 4032, يقلل من الكثافة الكلية.

جدول عناصر صناعة السبائك وتأثيرها على الكثافة

عنصر صناعة السبائك كثافة (جم/سم3) التأثير على كثافة سبائك الألومنيوم
الألومنيوم (آل) 2.70 حدود
نحاس (النحاس) 8.96 يزيد من الكثافة
السيليكون (و) 2.33 يقلل من الكثافة
المغنيسيوم (ملغ) 1.74 يقلل من الكثافة
الزنك (الزنك) 7.14 يزيد من الكثافة
المنغنيز (من) 7.43 يزيد من الكثافة

مخطط كثافة سبائك الألومنيوم النموذجي

يوجد أدناه مخطط نموذجي للكثافة لبعض سبائك الألومنيوم الشائعة, لمعرفة المزيد عن الكثافة النوعية لسبائك الألومنيوم, يرجى زيارة كثافة 1000-8000 سلسلة سبائك الألومنيوم هذه القيم تقريبية ويمكن أن تختلف بناءً على التركيب والمعالجة المحددة للسبيكة.

سلسلة سبائك الدرجات النموذجية كثافة (جم/سم3) كثافة (رطل/بوصة³)
1000 مسلسل 1050 2.71 0.0979
2000 مسلسل 2024 2.78 0.1004
3000 مسلسل 3003 2.72 0.0983
4000 مسلسل 4043 2.70 0.0975
5000 مسلسل 5052 2.68 0.0968
5000 مسلسل 5083 2.64 0.0954
6000 مسلسل 6061 2.70 0.0975
7000 مسلسل 7075 2.81 0.1015
8000 مسلسل 8011 2.73 0.0979

من الجدول أعلاه, يمكننا أن نرى ذلك بسهولة:

  • 2000 تحتوي السبائك المتسلسلة على كميات كبيرة من النحاس وتميل إلى أن تكون ذات كثافات أعلى بسبب كثافة النحاس العالية نسبيًا.
  • في المقابل, 6000 تظهر السبائك المتسلسلة التي تحتوي على السيليكون والمغنيسيوم عمومًا كثافات أقل.
  • معروف بقوته العالية, 7075 تحتوي السبائك على كميات كبيرة من الزنك, المغنيسيوم والنحاس. ارتفاع كثافة 7075 مقارنة بالسبائك 1050 و 6061 يمكن أن يعزى إلى وجود هذه العناصر الأثقل.
  • 5083 تُستخدم السبائك بشكل شائع في التطبيقات البحرية ولها كثافة أقل من السبائك الأخرى بسبب محتواها العالي من المغنيسيوم والمحتوى المنخفض من عناصر السبائك الأثقل..

تأثير العوامل الأخرى

بالإضافة إلى عناصر صناعة السبائك, تتأثر كثافة سبائك الألومنيوم أيضًا بعوامل أخرى:

  • درجة حرارة: الألومنيوم, مثل أي معدن آخر, تتوسع عند تسخينها وتنكمش عند تبريدها. يؤثر هذا التمدد الحراري والانكماش على حجم السبيكة, وبالتالي تغيير كثافته.
  • تكنولوجيا المعالجة: تؤثر كيفية معالجة الألومنيوم أيضًا على كثافته. على سبيل المثال, معدل التبريد بعد الصب يمكن أن يؤدي إلى هياكل مجهرية مختلفة, والذي بدوره يؤثر على الكثافة.
  • الشوائب: وجود الشوائب, حتى بكميات صغيرة, يمكن أن تغير كثافة السبيكة. سيكون للسبائك عالية الجودة ذات المحتوى المنخفض من الشوائب كثافة أكثر اتساقًا.

كثافة سبائك الألومنيوم ليست خاصية ثابتة ولكنها تختلف تبعا لعناصر صناعة السبائك, عملية التصنيع ومحتوى الشوائب. في تطبيقات التصميم والهندسة حيث يلعب الوزن دورًا حاسمًا, يجب أن تؤخذ هذه التغييرات في الاعتبار. من خلال فهم العوامل التي تؤثر على الكثافة, يمكن للمهندسين اختيار سبائك الألومنيوم المناسبة لتلبية متطلباتها الهيكلية والوزن.


يشارك
2024-03-25 08:45:11

واتس اب/ويشات
+86 18838939163

[email protected]