Hliníkové zliatiny sú jedným z najuniverzálnejších materiálov, používané vo všetkom od leteckého inžinierstva až po kuchynské spotrebiče. Ich popularita nie je neopodstatnená; tieto zliatiny ponúkajú pozoruhodnú rovnováhu pevnosti, hmotnosť, a odolnosť proti korózii, ktorej sa môže rovnať len málo materiálov. Avšak, jeden zaujímavý aspekt často mätie nováčikov: existujú jemné rozdiely v hustote medzi rôznymi druhmi hliníkových zliatin(Tabuľka hustoty hliníkových zliatin), a tento blog skúma faktory, ktoré prispievajú k týmto rozdielom v hustote.

Séria hliníkových zliatin a jej typické druhy

Zliatiny hliníka sú materiály zložené z hliníka (Al) a rôzne legujúce prvky (ako je meď, horčík, kremík, zinok, atď.) ktoré zlepšujú ich mechanické vlastnosti a použiteľnosť pre rôzne aplikácie. Podľa hlavných prvkov zliatiny, dá sa rozdeliť na 8 séria , každá séria obsahuje niektoré druhy zliatin.

Nižšie je uvedená tabuľka, ktorá stručne predstavuje hlavné série hliníkových zliatin a niektoré reprezentatívne triedy v rámci každej série, zdôrazňujúc ich primárne vlastnosti a typické aplikácie.

Vplyv legujúcich prvkov na hustotu hliníkových zliatin

Hustota hliníkových zliatin je určená najmä jej zložením. Hustota čistého hliníka je približne 2.7 g/cm3 alebo 0.098 lb/in3 , ale pridanie legujúcich prvkov môže túto hodnotu zmeniť. Napríklad, pridaním medi (ktorý je hustejší ako hliník) vytvárať zliatiny ako 2024 alebo 7075 môže zvýšiť hustotu výsledného materiálu. A naopak, kremík je menej hustý a pri použití v zliatinách ako napr 4043 alebo 4032, znižuje celkovú hustotu.

Tabuľka legujúcich prvkov a ich vplyv na hustotu

Typická tabuľka hustoty hliníkovej zliatiny

Nižšie je uvedená typická tabuľka hustôt pre niektoré bežné hliníkové zliatiny, Ak sa chcete dozvedieť viac o špecifickej hustote hliníkových zliatin, prosím navštívte Hustota 1000-8000 Séria Hliníková zliatina Tieto hodnoty sú približné a môžu sa líšiť v závislosti od konkrétneho zloženia a spracovania zliatiny.

Z vyššie uvedenej tabuľky, to môžeme ľahko vidieť:

• 2000 sériové zliatiny obsahujú značné množstvo medi a majú tendenciu mať vyššie hustoty v dôsledku relatívne vysokej hustoty medi.
• Na rozdiel od toho, 6000 sériové zliatiny obsahujúce kremík a horčík vo všeobecnosti vykazujú nižšie hustoty.
• Známy pre svoju vysokú pevnosť, 7075 zliatina obsahuje značné množstvo zinku, horčík a meď. Vyššia hustota 7075 v porovnaní so zliatinami 1050 a 6061 možno pripísať prítomnosti týchto ťažších prvkov.
• 5083 zliatina sa bežne používa v námorných aplikáciách a má nižšiu hustotu ako iné zliatiny v dôsledku vyššieho obsahu horčíka a nižšieho obsahu ťažších legujúcich prvkov.

Vplyv iných faktorov

Okrem legujúcich prvkov, hustotu hliníkových zliatin ovplyvňujú aj iné faktory:

• Teplota: hliník, ako každý iný kov, pri zahrievaní expanduje a pri ochladzovaní sa sťahuje. Táto tepelná rozťažnosť a kontrakcia ovplyvňuje objem zliatiny, čím sa mení jeho hustota.
• Technológia spracovania: Spôsob spracovania hliníka ovplyvňuje aj jeho hustotu. Napríklad, rýchlosť ochladzovania po odlievaní môže viesť k rôznym mikroštruktúram, čo zase ovplyvňuje hustotu.
• Nečistoty: Prítomnosť nečistôt, aj v malých množstvách, môže zmeniť hustotu zliatiny. Vysokokvalitná zliatina s nízkym obsahom nečistôt bude mať konzistentnejšiu hustotu.

Hustota hliníkových zliatin nie je pevnou vlastnosťou, ale mení sa v závislosti od legujúcich prvkov, výrobný proces a obsah nečistôt. V dizajnových a inžinierskych aplikáciách, kde hmotnosť hrá rozhodujúcu úlohu, tieto zmeny treba zvážiť. Pochopením faktorov, ktoré ovplyvňujú hustotu, inžinieri si môžu vybrať vhodnú hliníkovú zliatinu, aby vyhovovala jej konštrukčným a hmotnostným požiadavkám.