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 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.

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.