Aluminium is it meast oerfloedichste metaal yn 'e wrâld en is it tredde meast foarkommende elemint dat 8% fan 'e ierdkoarste útmakket. De veelzijdigheid fan aluminium makket it it meast brûkte metaal nei stiel.
Produksje fan Aluminium
Aluminium is ôflaat fan it mineraal bauxit. Bauxit wurdt omboud ta aluminium okside (aluminiumoxide) fia it Bayer-proses. It alumina wurdt dan omboud ta aluminiummetaal mei elektrolytyske sellen en it Hall-Heroult-proses.
Jierlikse fraach nei aluminium
De wrâldwide fraach nei aluminium is sawat 29 miljoen ton per jier. Sa'n 22 miljoen ton is nij aluminium en 7 miljoen ton is recycled aluminiumskrot. It brûken fan recycled aluminium is ekonomysk en miljeu twingend. It duorret 14.000 kWh om 1 ton nij aluminium te produsearjen. Oarsom is it mar 5% fan dit nedich om ien ton aluminium om te smelten en te recyclearjen. D'r is gjin ferskil yn kwaliteit tusken virgin en recycled aluminium alloys.
Applikaasjes fan aluminium
Suveraluminiumis sêft, ductile, corrosie resistant en hat in hege elektryske conductivity. It wurdt in soad brûkt foar folie en dirigint kabels, mar alloying mei oare eleminten is nedich om te foarsjen de hegere sterkte nedich foar oare applikaasjes. Aluminium is ien fan 'e lichtste yngenieurmetalen, mei in sterkte oant gewicht ferhâlding superieur oan stiel.
Troch gebrûk te meitsjen fan ferskate kombinaasjes fan syn foardielige eigenskippen lykas sterkte, ljochtheid, korrosjebestriding, recycleberens en formabiliteit, wurdt aluminium brûkt yn in hieltyd tanimmend oantal tapassingen. Dit oanbod fan produkten farieart fan strukturele materialen oant tinne ferpakkingsfolies.
Alloy oantsjuttings
Aluminium wurdt meast legere mei koper, sink, magnesium, silisium, mangaan en lithium. Lytse tafoegings fan chromium, titanium, sirkonium, lead, bismut en nikkel wurde ek makke en izer is altyd oanwêzich yn lytse hoemannichten.
D'r binne mear dan 300 smeedlegeringen mei 50 yn mienskiplik gebrûk. Se wurde normaal identifisearre troch in fjouwer figuer systeem dat ûntstien is yn 'e FS en is no universeel akseptearre. Tabel 1 beskriuwt it systeem foar smeed alloys. Cast alloys hawwe ferlykbere oantsjuttings en brûke in fiif sifer systeem.
Tabel 1.Oantsjuttings foar smeed aluminium alloys.
| Alloying Element | Wrought |
|---|---|
| Gjin (99% + aluminium) | 1XXX |
| Koper | 2XXX |
| Mangaan | 3XXX |
| Silisium | 4 XXX |
| Magnesium | 5 XXX |
| Magnesium + Silisium | 6 XXX |
| Sink | 7 XXX |
| Lithium | 8 XXX |
Foar unlegearre smeed aluminium alloys oanwiisd 1XXX, de lêste twa sifers fertsjintwurdigje de suverens fan it metaal. Se binne it lykweardich oan de lêste twa sifers nei it desimaal punt as de suverens fan aluminium wurdt útdrukt nei it tichtstby 0,01 prosint. It twadde sifer jout oanpassings yn ûnreinensgrinzen oan. As de twadde sifer is nul, it jout unalloyed aluminium hawwende natuerlike ûnreinens grinzen en 1 oan 9, jouwe yndividuele ûnreinheden of alloying eleminten.
Foar de 2XXX oant 8XXX-groepen identifisearje de lêste twa sifers ferskate aluminiumlegeringen yn 'e groep. It twadde sifer jout oanpassings fan alloy oan. In twadde sifer fan nul jout de oarspronklike alloy en hiele getallen 1 oant 9 jouwe opienfolgjende alloy modifikaasjes.
Fysike eigenskippen fan aluminium
Tichtheid fan aluminium
Aluminium hat in tichtens om in tredde fan dy fan stiel of koper, wêrtroch it ien fan 'e lichtste kommersjeel beskikbere metalen is. De resultearjende hege sterkte-to-gewichtferhâlding makket it in wichtich struktureel materiaal wêrtroch ferhege ladingen as brânstofbesparring foar benammen ferfierbedriuwen mooglik is.
Sterkte fan aluminium
Pure aluminium hat gjin hege treksterkte. De tafoeging fan legeringseleminten lykas mangaan, silisium, koper en magnesium kin lykwols de sterkte-eigenskippen fan aluminium ferheegje en in alloy produsearje mei eigenskippen ôfstimd op bepaalde tapassingen.
Aluminiumis goed geskikt foar kâlde omjouwings. It hat it foardiel boppe stiel yn dat syn 'treksterkte nimt ta mei ôfnimmende temperatuer, wylst syn taaiens behâldt. Stiel oan 'e oare kant wurdt bros by lege temperatueren.
Korrosjebestriding fan aluminium
Wannear't bleatsteld oan loft, in laach fan aluminium okside foarme hast daliks op it oerflak fan aluminium. Dizze laach hat poerbêst ferset tsjin corrosie. It is frij resistint foar de measte soeren, mar minder resistint foar alkalis.
Thermyske konduktiviteit fan aluminium
De termyske konduktiviteit fan aluminium is sawat trije kear grutter as dy fan stiel. Dit makket aluminium in wichtich materiaal foar sawol koeling as ferwaarming tapassingen lykas waarmte-wikselers. Yn kombinaasje mei it net-giftige betsjut dit eigendom dat aluminium wiidweidich wurdt brûkt yn koken en keukengerei.
Elektryske konduktiviteit fan aluminium
Tegearre mei koper hat aluminium in elektryske konduktiviteit heech genôch foar gebrûk as elektryske dirigint. Hoewol de konduktiviteit fan 'e meast brûkte liedende legering (1350) mar sawat 62% is fan fergloeid koper, is it mar ien tredde fan it gewicht en kin it dêrom twa kear safolle elektrisiteit liede as ferlike mei koper fan itselde gewicht.
Reflektiviteit fan aluminium
Fan UV oant ynfraread, aluminium is in poerbêste reflektor fan strieljende enerzjy. Sichtbere ljochtreflektiviteit fan sawat 80% betsjut dat it in soad brûkt wurdt yn ljochtarmaturen. Deselde eigenskippen fan reflektiviteit makketaluminiumideaal as isolearjend materiaal om simmerdeis te beskermjen tsjin sinnestrielen, wylst it yn 'e winter isolearret tsjin waarmteferlies.
Tabel 2.Eigenskippen foar aluminium.
| Besit | Wearde |
|---|---|
| Atoomnummer | 13 |
| Atoomgewicht (g/mol) | 26.98 |
| Valency | 3 |
| Crystal Struktuer | FCC |
| Smeltpunt (°C) | 660,2 |
| Kookpunt (°C) | 2480 |
| Gemiddelde spesifike waarmte (0-100°C) (cal/g.°C) | 0.219 |
| Thermyske konduktiviteit (0-100 °C) (kal/cms. °C) | 0.57 |
| Ko-effisjint fan lineêre útwreiding (0-100°C) (x10-6/°C) | 23.5 |
| Elektryske wjerstân by 20 °C (Ω.cm) | 2.69 |
| Tichtheid (g/cm3) | 2.6898 |
| Elasticiteitsmodulus (GPa) | 68.3 |
| Poissons Ratio | 0.34 |
Meganyske eigenskippen fan aluminium
Aluminium kin swier ferfoarme wurde sûnder mislearring. Dit makket it mooglik om aluminium te foarmjen troch rôljen, ekstrudearjen, tekenjen, ferwurkjen en oare meganyske prosessen. It kin ek wurde getten nei in hege tolerânsje.
Alloying, kâld wurkjen en waarmte-behanneling kinne allegear brûkt wurde om de eigenskippen fan aluminium oan te passen.
De treksterkte fan suver aluminium is sawat 90 MPa, mar dit kin wurde ferhege nei mear dan 690 MPa foar guon waarmte-behannelbere alloys.
Aluminium Standards
De âlde BS1470-standert is ferfongen troch njoggen EN-standerts. De EN-noarmen wurde jûn yn tabel 4.
Tabel 4.EN noarmen foar aluminium
| Standert | Scope |
|---|---|
| EN 485-1 | Technyske betingsten foar ynspeksje en levering |
| EN 485-2 | Meganyske eigenskippen |
| EN 485-3 | Tolerânsjes foar waarm rôle materiaal |
| EN 485-4 | Tolerânsjes foar kâld rôle materiaal |
| EN 515 | Temper oantsjuttings |
| EN 573-1 | Numerike alloy oantsjutting systeem |
| EN 573-2 | Gemysk symboal oantsjutting systeem |
| EN 573-3 | Gemyske komposysjes |
| EN 573-4 | Produktfoarmen yn ferskate alloys |
De EN-noarmen ferskille fan 'e âlde standert, BS1470 op'e folgjende gebieten:
- Gemyske komposysjes - net feroare.
- Alloy nûmering systeem - net feroare.
- Temperoantsjuttingen foar waarmtebehannelbere legeringen dekke no in breder skala oan spesjale temperatueren. Oant fjouwer sifers nei de T binne ynfierd foar net-standert applikaasjes (bgl. T6151).
- Temper-oantsjuttingen foar net-waarmebehannelbere legeringen - besteande temperatueren binne net feroare, mar temperatueren binne no wiidweidiger definieare yn termen fan hoe't se wurde makke. Sêfte (O) temperatuer is no H111 en in tuskentemperatuer H112 is yntrodusearre. Foar alloy 5251 temperatueren wurde no werjûn as H32 / H34 / H36 / H38 (lykweardich oan H22 / H24, ensfh). H19 / H22 & H24 wurde no apart toand.
- Meganyske eigenskippen - bliuwe fergelykber mei eardere sifers. 0,2% Proof Stress moat no wurde oanhelle op testsertifikaten.
- Tolerânsjes binne yn ferskate graden oanskerpe.
waarmte behanneling fan aluminium
In berik fan waarmte behannelingen kin tapast wurde op aluminium alloys:
- Homogenisaasje - it fuortheljen fan segregaasje troch ferwaarming nei casting.
- Annealing - brûkt nei kâld wurkjen om wurk-hardening alloys te verzachten (1XXX, 3XXX en 5XXX).
- Neerslag of leeftyd ferhurding (legeringen 2XXX, 6XXX en 7XXX).
- Oplossing waarmte behanneling foar fergrizing fan delslach ferhurding alloys.
- Stoving foar de curing fan coatings
- Nei waarmte behanneling wurdt in efterheaksel tafoege oan de oantsjutting nûmers.
- It efterheaksel F betsjut "as fabrisearre".
- O betsjut "annealed smeed produkten".
- T betsjut dat it is "waarmte behannele".
- W betsjut dat it materiaal is oplossing waarmte behannele.
- H ferwiist nei net-waarmebehannelbere legeringen dy't "kâld bewurke" of "strain ferhurde" binne.
- De net-waarmtebehannelbere alloys binne dy yn 'e 3XXX, 4XXX en 5XXX groepen.
Post tiid: Jun-16-2021