Aliajele de aluminiu sunt unul dintre cele mai versatile materiale, folosit în orice, de la inginerie aerospațială la aparate de bucătărie. Popularitatea lor nu este nefondată; aceste aliaje oferă un echilibru remarcabil de rezistență, greutate, și rezistență la coroziune pe care puține materiale o pot egala. in orice caz, un aspect interesant îi încurcă adesea pe începători: există diferențe subtile de densitate între diferitele tipuri de aliaje de aluminiu(Tabelul de densitate al aliajelor de aluminiu), iar acest blog explorează factorii care contribuie la aceste diferențe de densitate.

Seria de aliaje de aluminiu și clasele sale tipice

Aliajele de aluminiu sunt materiale compuse din aluminiu (Al) si diverse elemente de aliere (precum cuprul, magneziu, siliciu, zinc, etc.) care le îmbunătățesc proprietățile mecanice și capacitatea de utilizare pentru diferite aplicații. Conform principalelor elemente de aliaj, poate fi împărțit în 8 serie , fiecare serie conține niște grade de aliaje.

Mai jos este un tabel care prezintă succint seria principală de aliaje de aluminiu și câteva grade reprezentative din fiecare serie, evidențiind caracteristicile lor primare și aplicațiile tipice.

Efectul elementelor de aliere asupra densității aliajelor de aluminiu

Densitatea aliajelor de aluminiu este determinată în principal de compoziția sa. Densitatea aluminiului pur este de aproximativ 2.7 g/cm3 sau 0.098 lb/in3 , dar adăugarea elementelor de aliere poate modifica această valoare. De exemplu, adăugând cupru (care este mai dens decât aluminiul) pentru a crea aliaje ca 2024 sau 7075 poate crește densitatea materialului rezultat. Invers, siliciul este mai puțin dens și atunci când este utilizat în aliaje precum 4043 sau 4032, reduce densitatea totală.

Tabelul elementelor de aliere și impactul lor asupra densității

Diagrama de densitate tipică a aliajului de aluminiu

Mai jos este o diagramă tipică a densităților pentru unele aliaje obișnuite de aluminiu, Pentru a afla mai multe despre densitatea specifică a aliajelor de aluminiu, te rog viziteaza Densitatea de 1000-8000 Seria aliaj de aluminiu Aceste valori sunt aproximative și pot varia în funcție de compoziția specifică și prelucrarea aliajului.

Din tabelul de mai sus, putem vedea cu ușurință asta:

• 2000 Aliajele de serie conțin cantități semnificative de cupru și tind să aibă densități mai mari datorită densității relativ mari a cuprului.
• În contrast, 6000 aliajele de serie care conțin siliciu și magneziu prezintă în general densități mai mici.
• Cunoscut pentru rezistența sa ridicată, 7075 aliajul conține cantități semnificative de zinc, magneziu și cupru. Densitatea mai mare de 7075 comparativ cu aliajele 1050 și 6061 poate fi atribuită prezenței acestor elemente mai grele.
• 5083 aliaj 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.

Influența altor factori

Pe lângă elementele de aliere, densitatea aliajelor de aluminiu este afectată și de alți factori:

• Temperatura: Aluminiu, ca orice alt metal, se dilata la incalzire si se contracta la racire. Această dilatare și contracție termică afectează volumul aliajului, modificându-i astfel densitatea.
• Tehnologia de procesare: Modul în care este procesat aluminiul afectează și densitatea acestuia. De exemplu, viteza de răcire după turnare poate duce la diferite microstructuri, care la rândul său afectează densitatea.
• Impurităţi: Prezența impurităților, chiar și în cantități mici, poate modifica densitatea aliajului. Un aliaj de înaltă calitate cu conținut scăzut de impurități va avea o densitate mai consistentă.

Densitatea aliajelor de aluminiu nu este o proprietate fixă, ci variază în funcție de elementele de aliere, procesul de fabricație și conținutul de impurități. În aplicații de proiectare și inginerie în care greutatea joacă un rol critic, aceste modificări trebuie luate în considerare. Prin înțelegerea factorilor care afectează densitatea, inginerii pot selecta aliajul de aluminiu potrivit pentru a satisface cerințele sale structurale și de greutate.