Aluminiumslegeringer er et af de mest alsidige materialer, bruges i alt fra rumfartsteknik til køkkenmaskiner. Deres popularitet er ikke ubegrundet; disse legeringer tilbyder en bemærkelsesværdig styrkebalance, vægt, og korrosionsbestandighed, som få materialer kan matche. Imidlertid, et interessant aspekt forvirrer ofte nybegyndere: der er subtile forskelle i densitet mellem forskellige aluminiumslegeringskvaliteter(Densitetstabel af aluminiumslegeringer), og denne blog udforsker de faktorer, der bidrager til disse tæthedsforskelle.

Aluminiumslegeringsserien og dens typiske kvaliteter

Aluminiumslegeringer er materialer sammensat af aluminium (Al) og forskellige legeringselementer (såsom kobber, magnesium, silicium, zink, etc.) som forbedrer deres mekaniske egenskaber og anvendelighed til forskellige applikationer. Ifølge de vigtigste legeringselementer, den kan opdeles i 8 serie , hver serie indeholder nogle legeringskvaliteter.

Nedenfor er en tabel, der kortfattet introducerer hovedserien af ​​aluminiumslegeringer og nogle repræsentative kvaliteter inden for hver serie, fremhæver deres primære egenskaber og typiske anvendelser.

Effekt af legeringselementer på tætheden af ​​aluminiumslegeringer

Densiteten af ​​aluminiumslegeringer bestemmes hovedsageligt af dens sammensætning. Densiteten af ​​rent aluminium er ca 2.7 g/cm3 eller 0.098 lb/in3 , men tilføjelse af legeringselementer kan ændre denne værdi. For eksempel, tilsætning af kobber (som er tættere end aluminium) at skabe legeringer som 2024 eller 7075 kan øge densiteten af ​​det resulterende materiale. Omvendt, silicium er mindre tæt og når det bruges i legeringer som f.eks 4043 eller 4032, reducerer den samlede tæthed.

Tabel over legeringselementer og deres indvirkning på massefylde

Typisk tæthedsdiagram af aluminiumslegering

Nedenfor er et typisk diagram over tætheder for nogle almindelige aluminiumslegeringer, For at lære mere om den specifikke densitet af aluminiumslegeringer, besøg venligst Tæthed af 1000-8000 Serie aluminiumslegering Disse værdier er omtrentlige og kan variere baseret på den specifikke sammensætning og bearbejdning af legeringen.

Fra ovenstående tabel, det kan vi sagtens se:

• 2000 serielegeringer indeholder betydelige mængder kobber og har en tendens til at have højere densiteter på grund af kobbers relativt høje densitet.
• I modsætning, 6000 serielegeringer indeholdende silicium og magnesium udviser generelt lavere densiteter.
• Kendt for sin høje styrke, 7075 legering indeholder betydelige mængder zink, magnesium og kobber. Den højere tæthed af 7075 sammenlignet med legeringer 1050 og 6061 kan tilskrives tilstedeværelsen af ​​disse tungere elementer.
• 5083 legering er almindeligt anvendt i marine applikationer og har en lavere densitet end andre legeringer på grund af dets højere magnesiumindhold og lavere indhold af tungere legeringselementer.

Påvirkning af andre faktorer

Ud over legeringselementer, densiteten af ​​aluminiumslegeringer påvirkes også af andre faktorer:

• Temperatur: Aluminium, som ethvert andet metal, udvider sig ved opvarmning og trækker sig sammen ved afkøling. Denne termiske udvidelse og sammentrækning påvirker legeringens volumen, og derved ændre dens tæthed.
• Bearbejdningsteknologi: Hvordan aluminium forarbejdes påvirker også dets massefylde. For eksempel, hastigheden af ​​afkøling efter støbning kan føre til forskellige mikrostrukturer, hvilket igen påvirker tætheden.
• Urenheder: Tilstedeværelsen af ​​urenheder, selv i små mængder, kan ændre densiteten af ​​legeringen. En legering af høj kvalitet med lavt indhold af urenheder vil have en mere ensartet tæthed.

Densiteten af ​​aluminiumslegeringer er ikke en fast egenskab, men varierer afhængigt af legeringselementerne, fremstillingsproces og indhold af urenheder. I design- og ingeniørapplikationer, hvor vægt spiller en afgørende rolle, disse ændringer skal overvejes. Ved at forstå de faktorer, der påvirker tætheden, ingeniører kan vælge den passende aluminiumslegering for at opfylde dens strukturelle og vægtkrav.