Aluminiumlegeringen zijn een van de meest veelzijdige materialen, gebruikt in alles, van lucht- en ruimtevaarttechniek tot keukenapparatuur. Hun populariteit is niet ongegrond; deze legeringen bieden een opmerkelijke sterktebalans, gewicht, en corrosieweerstand die maar weinig materialen kunnen evenaren. Echter, een interessant aspect brengt nieuwkomers vaak in verwarring: er zijn subtiele verschillen in dichtheid tussen verschillende soorten aluminiumlegeringen(Dichtheidstabel van aluminiumlegeringen), en deze blog onderzoekt de factoren die bijdragen aan deze dichtheidsverschillen.

Serie aluminiumlegeringen en de typische kwaliteiten ervan

Aluminiumlegeringen zijn materialen die zijn samengesteld uit aluminium (Al) en diverse legeringselementen (zoals koper, magnesium, silicium, zink, enz.) die hun mechanische eigenschappen en bruikbaarheid voor verschillende toepassingen verbeteren. Volgens de belangrijkste legeringselementen, het kan worden onderverdeeld in 8 serie , elke serie bevat enkele legeringskwaliteiten.

Hieronder vindt u een tabel met een beknopte introductie van de belangrijkste series aluminiumlegeringen en enkele representatieve kwaliteiten binnen elke serie, waarbij hun belangrijkste kenmerken en typische toepassingen worden benadrukt.

Effect van legeringselementen op de dichtheid van aluminiumlegeringen

De dichtheid van aluminiumlegeringen wordt voornamelijk bepaald door de samenstelling ervan. De dichtheid van zuiver aluminium is ongeveer 2.7 g/cm3 of 0.098 pond/inch3 , maar het toevoegen van legeringselementen kan deze waarde veranderen. Bijvoorbeeld, koper toevoegen (dat dichter is dan aluminium) om legeringen te maken zoals 2024 of 7075 kan de dichtheid van het resulterende materiaal verhogen. Omgekeerd, silicium heeft een lagere dichtheid en wordt bij gebruik in legeringen zoals 4043 of 4032, vermindert de totale dichtheid.

Tabel met legeringselementen en hun impact op de dichtheid

Typische dichtheidsgrafiek van aluminiumlegeringen

Hieronder vindt u een typisch diagram van de dichtheden voor enkele veel voorkomende aluminiumlegeringen, Voor meer informatie over de specifieke dichtheid van aluminiumlegeringen, bezoek alstublieft Dichtheid van 1000-8000 Serie aluminiumlegering Deze waarden zijn bij benadering en kunnen variëren afhankelijk van de specifieke samenstelling en verwerking van de legering.

Uit bovenstaande tabel, dat kunnen we gemakkelijk zien:

• 2000 Legeringen uit de serie bevatten aanzienlijke hoeveelheden koper en hebben doorgaans een hogere dichtheid vanwege de relatief hoge dichtheid van koper.
• In tegenstelling tot, 6000 legeringen uit de serie die silicium en magnesium bevatten, vertonen over het algemeen lagere dichtheden.
• Bekend om zijn hoge sterkte, 7075 legering bevat aanzienlijke hoeveelheden zink, magnesium en koper. De hogere dichtheid van 7075 vergeleken met legeringen 1050 En 6061 kan worden toegeschreven aan de aanwezigheid van deze zwaardere elementen.
• 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 andere factoren

Naast legeringselementen, de dichtheid van aluminiumlegeringen wordt ook beïnvloed door andere factoren:

• Temperatuur: Aluminium, zoals elk ander metaal, zet uit bij verhitting en krimpt bij afkoeling. Deze thermische uitzetting en samentrekking beïnvloedt het volume van de legering, waardoor de dichtheid ervan verandert.
• Verwerkingstechnologie: De manier waarop aluminium wordt verwerkt, heeft ook invloed op de dichtheid. Bijvoorbeeld, de snelheid van afkoelen na het gieten kan tot verschillende microstructuren leiden, wat op zijn beurt de dichtheid beïnvloedt.
• Onzuiverheden: De aanwezigheid van onzuiverheden, zelfs in kleine hoeveelheden, kan de dichtheid van de legering veranderen. Een hoogwaardige legering met een laag onzuiverheidsgehalte zal een consistentere dichtheid hebben.

De dichtheid van aluminiumlegeringen is geen vaste eigenschap, maar varieert afhankelijk van de legeringselementen, productieproces en onzuiverheidsgehalte. In ontwerp- en engineeringtoepassingen waarbij gewicht een cruciale rol speelt, deze veranderingen moeten in overweging worden genomen. Door de factoren te begrijpen die de dichtheid beïnvloeden, ingenieurs kunnen de juiste aluminiumlegering selecteren om aan de structurele en gewichtsvereisten te voldoen.