Aluminiumlegeringar är ett av de mest mångsidiga materialen, används i allt från flygteknik till köksmaskiner. Deras popularitet är inte ogrundad; dessa legeringar erbjuder en anmärkningsvärd balans av styrka, vikt, och korrosionsbeständighet som få material kan matcha. dock, en intressant aspekt förvirrar ofta nybörjare: det finns subtila skillnader i densitet mellan olika aluminiumlegeringskvaliteter(Densitetstabell av aluminiumlegeringar), och den här bloggen utforskar de faktorer som bidrar till dessa täthetsskillnader.

Aluminiumlegeringsserien och dess typiska kvaliteter

Aluminiumlegeringar är material som består av aluminium (Al) och olika legeringselement (såsom koppar, magnesium, kisel, zink, etc.) som förbättrar deras mekaniska egenskaper och användbarhet för olika applikationer. Enligt de viktigaste legeringselementen, den kan delas in i 8 serier , varje serie innehåller några legeringskvaliteter.

Nedan är en tabell som kortfattat introducerar huvudserien av aluminiumlegeringar och några representativa kvaliteter inom varje serie, lyfta fram deras primära egenskaper och typiska tillämpningar.

Effekt av legeringselement på densiteten av aluminiumlegeringar

Densiteten hos aluminiumlegeringar bestäms huvudsakligen av dess sammansättning. Densiteten för rent aluminium är ungefär 2.7 g/cm3 eller 0.098 lb/in3 , men att lägga till legeringselement kan ändra detta värde. Till exempel, lägga till koppar (som är tätare än aluminium) att skapa legeringar som 2024 eller 7075 kan öka densiteten hos det resulterande materialet. Omvänt, kisel är mindre tätt och när det används i legeringar som t.ex 4043 eller 4032, minskar den totala densiteten.

Tabell över legeringselement och deras inverkan på densiteten

Typiskt densitetsdiagram av aluminiumlegering

Nedan finns ett typiskt diagram över densiteter för några vanliga aluminiumlegeringar, För att lära dig mer om den specifika densiteten hos aluminiumlegeringar, besök Densitet av 1000-8000 Serie aluminiumlegering Dessa värden är ungefärliga och kan variera beroende på legeringens specifika sammansättning och bearbetning.

Från tabellen ovan, det kan vi lätt se:

• 2000 serielegeringar innehåller betydande mängder koppar och tenderar att ha högre densiteter på grund av koppars relativt höga densitet.
• I kontrast, 6000 serielegeringar innehållande kisel och magnesium uppvisar i allmänhet lägre densiteter.
• Känd för sin höga styrka, 7075 legering innehåller betydande mängder zink, magnesium och koppar. Den högre densiteten av 7075 jämfört med legeringar 1050 och 6061 kan hänföras till närvaron av dessa tyngre element.
• 5083 legering används ofta i marina applikationer och har en lägre densitet än andra legeringar på grund av dess högre magnesiuminnehåll och lägre innehåll av tyngre legeringselement.

Påverkan av andra faktorer

Förutom legeringselement, densiteten hos aluminiumlegeringar påverkas också av andra faktorer:

• Temperatur: Aluminium, som vilken annan metall som helst, expanderar vid upphettning och drar ihop sig vid kylning. Denna termiska expansion och sammandragning påverkar legeringens volym, därigenom ändra dess densitet.
• Bearbetningsteknik: Hur aluminium bearbetas påverkar också dess densitet. Till exempel, kylhastigheten efter gjutning kan leda till olika mikrostrukturer, vilket i sin tur påverkar tätheten.
• Föroreningar: Förekomsten av föroreningar, även i små mängder, kan ändra legeringens densitet. En högkvalitativ legering med låg föroreningshalt kommer att ha en mer konsekvent densitet.

Densiteten hos aluminiumlegeringar är inte en fast egenskap utan varierar beroende på legeringselementen, tillverkningsprocess och föroreningsinnehåll. I design- och ingenjörsapplikationer där vikt spelar en avgörande roll, dessa förändringar måste beaktas. Genom att förstå de faktorer som påverkar tätheten, ingenjörer kan välja lämplig aluminiumlegering för att möta dess strukturella och viktkrav.