Hliníkové slitiny jsou jedním z nejuniverzálnějších materiálů, používá se ve všem od leteckého inženýrství po kuchyňské spotřebiče. Jejich popularita není neopodstatněná; tyto slitiny nabízejí pozoruhodnou rovnováhu pevnosti, hmotnost, a odolnost proti korozi, které se vyrovná jen málo materiálů. nicméně, jeden zajímavý aspekt často mate nováčky: existují jemné rozdíly v hustotě mezi různými druhy hliníkových slitin(Tabulka hustoty hliníkových slitin), a tento blog zkoumá faktory, které přispívají k těmto rozdílům v hustotě.

Řada slitin hliníku a její typické třídy

Hliníkové slitiny jsou materiály složené z hliníku (Al) a různé legující prvky (jako je měď, hořčík, křemík, zinek, atd.) které zlepšují jejich mechanické vlastnosti a použitelnost pro různé aplikace. Podle hlavních slitinových prvků, dá se to rozdělit na 8 série , každá série obsahuje některé druhy slitin.

Níže je uvedena tabulka, která stručně představuje hlavní sérii hliníkových slitin a některé reprezentativní třídy v každé sérii, zdůraznění jejich primárních vlastností a typických aplikací.

Vliv legujících prvků na hustotu hliníkových slitin

Hustota hliníkových slitin je dána především jejím složením. Hustota čistého hliníku je přibližně 2.7 g/cm3 nebo 0.098 lb/in3 , ale přidání legujících prvků může tuto hodnotu změnit. Například, přidání mědi (která je hustší než hliník) vytvářet slitiny jako 2024 nebo 7075 může zvýšit hustotu výsledného materiálu. Naopak, křemík je méně hustý a při použití ve slitinách jako např 4043 nebo 4032, snižuje celkovou hustotu.

Tabulka legovacích prvků a jejich vliv na hustotu

Typická tabulka hustoty hliníkové slitiny

Níže je uvedena typická tabulka hustot pro některé běžné hliníkové slitiny, Chcete-li se dozvědět více o specifické hustotě hliníkových slitin, prosím navštivte Hustota 1000-8000 Řada Hliníková slitina Tyto hodnoty jsou přibližné a mohou se lišit v závislosti na konkrétním složení a zpracování slitiny.

Z výše uvedené tabulky, to můžeme snadno vidět:

• 2000 sériové slitiny obsahují značné množství mědi a mají tendenci mít vyšší hustoty kvůli relativně vysoké hustotě mědi.
• V porovnání, 6000 sériové slitiny obsahující křemík a hořčík obecně vykazují nižší hustoty.
• Známý pro svou vysokou pevnost, 7075 slitina obsahuje značné množství zinku, hořčík a měď. Čím vyšší hustota 7075 ve srovnání se slitinami 1050 a 6061 lze přičíst přítomnosti těchto těžších prvků.
• 5083 slitina se běžně používá v námořních aplikacích a má nižší hustotu než jiné slitiny díky vyššímu obsahu hořčíku a nižšímu obsahu těžších legujících prvků.

Vliv dalších faktorů

Kromě legujících prvků, hustotu hliníkových slitin ovlivňují i ​​další faktory:

• Teplota: Hliník, jako každý jiný kov, při zahřívání se roztahuje a při ochlazení smršťuje. Tato tepelná roztažnost a smršťování ovlivňuje objem slitiny, tím se mění jeho hustota.
• Technologie zpracování: Způsob zpracování hliníku ovlivňuje také jeho hustotu. Například, rychlost ochlazování po odlévání může vést k různým mikrostrukturám, což zase ovlivňuje hustotu.
• Nečistoty: Přítomnost nečistot, i v malých množstvích, může změnit hustotu slitiny. Vysoce kvalitní slitina s nízkým obsahem nečistot bude mít konzistentnější hustotu.

Hustota hliníkových slitin není pevnou vlastností, ale mění se v závislosti na legujících prvcích, výrobní proces a obsah nečistot. V konstrukčních a inženýrských aplikacích, kde hmotnost hraje rozhodující roli, tyto změny je třeba vzít v úvahu. Pochopením faktorů, které ovlivňují hustotu, inženýři si mohou vybrat vhodnou hliníkovou slitinu, aby splňovala její konstrukční a hmotnostní požadavky.