Алуминиевите сплави са едни от най-универсалните материали, използвани във всичко - от космическата техника до кухненските уреди. Тяхната популярност не е неоснователна; тези сплави предлагат забележителен баланс на якост, тегло, и устойчивост на корозия, с която малко материали могат да се сравнят. въпреки това, един интересен аспект често обърква начинаещите: има фини разлики в плътността между различните степени на алуминиева сплав(Таблица за плътност на алуминиеви сплави), и този блог изследва факторите, които допринасят за тези разлики в плътността.

Серия от алуминиеви сплави и нейните типични степени

Алуминиевите сплави са материали, съставени от алуминий (Ал) и различни легиращи елементи (като медта, магнезий, силиций, цинк, и т.н.) които подобряват техните механични свойства и използваемост за различни приложения. Според основните елементи на сплавта, може да се раздели на 8 серия , всяка серия съдържа някои класове сплави.

По-долу е дадена таблица, която представя накратко основните серии от алуминиеви сплави и някои представителни класове във всяка серия, подчертавайки техните основни характеристики и типични приложения.

Влияние на легиращите елементи върху плътността на алуминиевите сплави

Плътността на алуминиевите сплави се определя главно от техния състав. Плътността на чистия алуминий е приблизително 2.7 g/cm3 или 0.098 lb/in3 , но добавянето на легиращи елементи може да промени тази стойност. Например, добавяне на мед (който е по-плътен от алуминия) за създаване на сплави като 2024 или 7075 може да увеличи плътността на получения материал. И обратно, силицийът е по-малко плътен и когато се използва в сплави като 4043 или 4032, намалява общата плътност.

Таблица на легиращите елементи и тяхното влияние върху плътността

Типична диаграма на плътността на алуминиева сплав

По-долу е дадена типична диаграма на плътностите за някои често срещани алуминиеви сплави, За да научите повече за специфичната плътност на алуминиевите сплави, Моля посети Плътност на 1000-8000 Серия Алуминиева сплав Тези стойности са приблизителни и могат да варират в зависимост от специфичния състав и обработката на сплавта.

От горната таблица, лесно можем да видим това:

• 2000 серийните сплави съдържат значителни количества мед и са склонни да имат по-висока плътност поради относително високата плътност на медта.
• За разлика, 6000 серийните сплави, съдържащи силиций и магнезий, обикновено показват по-ниска плътност.
• Известен с високата си якост, 7075 сплавта съдържа значителни количества цинк, магнезий и мед. По-високата плътност на 7075 в сравнение със сплавите 1050 и 6061 може да се дължи на наличието на тези по-тежки елементи.
• 5083 сплавта обикновено се използва в морски приложения и има по-ниска плътност от другите сплави поради по-високото съдържание на магнезий и по-ниското съдържание на по-тежки легиращи елементи.

Влияние на други фактори

Освен легиращи елементи, плътността на алуминиевите сплави се влияе и от други фактори:

• температура: Алуминий, като всеки друг метал, разширява се при нагряване и се свива при охлаждане. Това термично разширение и свиване влияе върху обема на сплавта, като по този начин променя плътността си.
• Технология на обработка: Начинът на обработка на алуминия също влияе върху неговата плътност. Например, скоростта на охлаждане след отливането може да доведе до различни микроструктури, което от своя страна влияе върху плътността.
• Примеси: Наличието на примеси, дори и в малки количества, може да промени плътността на сплавта. Висококачествена сплав с ниско съдържание на примеси ще има по-постоянна плътност.

Плътността на алуминиевите сплави не е фиксирано свойство, а варира в зависимост от легиращите елементи, производствен процес и съдържание на примеси. В дизайнерски и инженерни приложения, където теглото играе критична роля, тези промени трябва да се вземат предвид. Чрез разбиране на факторите, които влияят на плътността, инженерите могат да изберат подходящата алуминиева сплав, която да отговаря на нейните структурни и тегловни изисквания.