3003 Kumparan aluminium vs. 3004 Aluminium Coil - Performance, Biaya & Sifat mampu bentuk

1. Perkenalan

Pemilihan paduan aluminium yang benar adalah keputusan penting dalam pembuatan dan teknik, berdampak langsung pada kinerja produk, daya tahan, dan efektivitas biaya.

Dalam seri 3xxx yang serbaguna dari paduan aluminium, 3003 kumparan aluminium vs 3004 kumparan aluminium adalah dua bahan yang menonjol, masing -masing memiliki karakteristik berbeda yang membuatnya cocok untuk beragam aplikasi.

Sementara mereka berbagi garis keturunan yang sama, Perbedaan yang halus namun signifikan dalam komposisi dan sifatnya menentukan penggunaan optimal mereka.

Artikel ini memberikan komprehensif, Perbandingan mendalam antara 3003 kumparan aluminium vs 3004 kumparan aluminium.

Kami akan dengan cermat menganalisis komposisi kimianya, sifat fisik dan mekanik, kemampuan bentuk, tahan korosi, dan aplikasi utama.

Tujuannya adalah untuk melengkapi insinyur, desainer, dan para profesional pengadaan dengan pengetahuan yang diperlukan untuk membuat keputusan berdasarkan informasi saat memilih di antara kedua paduan yang mampu ini.

3003 Kumparan aluminium vs. 3004 Gulungan Aluminium

2. Penunjukan dan latar belakang paduan

Itu 3XXX Series Aluminium Alloys dikenal karena kekuatan sedang, sifat mampu bentuk yang sangat baik, dan resistensi korosi yang baik, terutama karena mangan menjadi elemen paduan utama mereka.

Sejarah Singkat Paduan Aluminium Seri 3xxx

Paduan seri 3xxx dikembangkan untuk menawarkan kekuatan yang lebih baik dibandingkan 1xxx (murni secara komersial) seri sambil mempertahankan banyak kemampuan bentuk dan resistensi korosi yang sangat baik.

Paduan 3003, Salah satu yang paling awal dan paling banyak digunakan dalam seri ini, menetapkan tolok ukur untuk aplikasi tujuan umum.

Sistem Penomoran Paduan (Keluarga AL-MN-MG)

Menurut Asosiasi Aluminium (A A) Sistem Penunjukan untuk Paduan Tempa:

• Digit pertama "3" mengidentifikasi grup paduan, dimana mangan (M N) adalah elemen paduan utama.
• Digit selanjutnya menentukan paduan individu dalam seri ini.
  Ketika 3003 terutama paduan al-Mn, 3004 milik subfamili AL-MN-MG, menunjukkan peran penting magnesium dalam komposisi dan sifatnya.

Evolusi dari 3003 ke 3004

Paduan 3004 dikembangkan sebagai evolusi 3003, khusus untuk mencapai kekuatan yang lebih tinggi sambil mempertahankan bentuk kemampuan bentuk dan korosi yang baik.

Penambahan strategis magnesium ke dasar al-Mn 3003 menghasilkan 3004, Paduan yang sangat cocok untuk aplikasi yang menuntut integritas struktural yang lebih besar, seperti Beverage Can Bodies.

3. Komposisi kimia: 3003 Kumparan aluminium vs. 3004 Gulungan Aluminium

Perbedaan kritis adalah penambahan yang disengaja 0.8-1.3% Magnesium di 3004 aluminium, yang tidak ada atau ada hanya sebagai pengotor 3003.

Penambahan magnesium ini adalah alasan utama untuk 3004 yang ditingkatkan sifat mekanik.

4. Properti fisik: 3003 Kumparan aluminium vs. 3004 Gulungan Aluminium

Sifat fisik paduan aluminium sangat mendasar bagi perilaku mereka dalam berbagai aplikasi, Mempengaruhi segalanya mulai dari berat hingga manajemen termal.

Ketika 3003 kumparan aluminium vs. 3004 kumparan aluminium berbagi banyak kesamaan karena kandungan aluminiumnya yang tinggi, Perbedaan halus ada.

Di bawah ini adalah tabel komparatif sifat fisik utama 3003 kumparan aluminium vs. 3004 kumparan aluminium.

Perhatikan bahwa ini adalah nilai -nilai tipikal dan dapat sedikit bervariasi tergantung pada komposisi yang tepat dalam rentang yang diizinkan dan temperamen material spesifik.

Nilai umumnya untuk suhu kamar kecuali ditentukan lain.

Pengamatan utama dari tabel sifat fisik:

• Kepadatan: Kedua paduan sangat mirip dalam kepadatan, menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk aplikasi ringan.
  Kepadatan yang sedikit lebih rendah 3004 karena magnesium lebih ringan dari aluminium.
• Sifat termal dan listrik: 3003 umumnya menunjukkan konduktivitas termal dan listrik yang sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan 3004.
  Perbedaan ini, sementara kecil, mungkin menjadi pertimbangan dalam aplikasi di mana sifat -sifat ini sangat penting (misalnya, Penukar panas atau komponen listrik yang sangat efisien).
• Rentang leleh: 3004 memiliki suhu solidus yang sedikit lebih rendah (suhu di mana leleh dimulai), yang bisa relevan dalam beberapa skenario suhu tinggi atau selama pengelasan.
• Kekakuan: 3004 sedikit lebih kaku (modulus elastisitas yang lebih tinggi) dibandingkan 3003.
• Properti lainnya: Banyak sifat fisik lainnya seperti kapasitas panas tertentu, koefisien ekspansi termal (sangat mirip), Rasio Poisson, daya pemantulan, dan emisivitas sebagian besar sebanding antara kedua paduan, mencerminkan basis aluminium bersama mereka.

Sedangkan sifat mekanik (kekuatan, Kekerasan, keuletan) Tunjukkan perbedaan yang lebih jelas karena magnesium 3004, Karakteristik fisik mendasar mereka tetap sama secara luas, menggarisbawahi garis keturunan bersama mereka dalam seri 3xxx.

Pilihan yang didasarkan pada sifat fisik sering kali bermuara pada persyaratan yang sangat spesifik di mana bahkan sedikit variasi dalam konduktivitas atau perilaku pencairan mungkin kritis.

5. Peralatan mekanis

Catatan transisi: Sementara aa 3004 jelas mengungguli AA 3003 dalam kekuatan, Pembentuk harus mengakomodasi pengurangan keuletannya saat menentukan jari -jari tikungan minimum atau rasio penarikan.

6. Kemampuan formulir dan kemampuan kerja: 3003 Kumparan aluminium vs.. 3004 Gulungan Aluminium

Kelenturan

• 3003: Memamerkan kemampuan tikungan yang sangat baik, mampu jari -jari tikungan ketat, terutama dalam emosi yang lebih lembut (misalnya, 0T ke 1t untuk o temper).
• 3004: Juga memiliki kemampuan tikungan yang baik, tetapi karena kekuatannya yang lebih tinggi, itu mungkin memerlukan jari -jari tikungan yang sedikit lebih besar untuk ketebalan dan temperamen yang diberikan 3003 (misalnya, 1T ke 2t untuk o temper).

Tes Bending 3003 Aluminium

Karakteristik gambar yang dalam

• 3003: Terkenal karena kemampuan menggambar dalam yang sangat baik, membuatnya ideal untuk peralatan masak, kontainer, dan bentuk kompleks. Ini memiliki rasio undian pembatas yang baik (Ldr).
• 3004: Memiliki sifat menggambar dalam yang sangat baik, Cukup untuk menuntut aplikasi seperti Beverage Can Bodies. Kandungan magnesiumnya membantu mengendalikan "earing" (pembentukan tepi bergelombang selama menggambar dalam) lebih efektif daripada di 3003 untuk aplikasi tertentu.

Perilaku pengerasan regangan

Kedua paduan mengeras secara signifikan selama kerja dingin.

Namun, 3004 biasanya menunjukkan tingkat pengerasan regangan yang lebih tinggi (Eksponen pengerasan regangan yang lebih tinggi ‘n’) karena adanya magnesium.

Ini berarti menguat lebih cepat dengan deformasi, berkontribusi pada kekuatan akhir yang lebih tinggi dalam kondisi temper.

Kemampuan las

3003 kumparan aluminium vs. 3004 kumparan aluminium mudah dilas menggunakan teknik pengelasan fusi umum seperti TIG (Gas Tungsten Arc Welding) dan aku (Pengelasan busur logam gas).

• Paduan pengisi yang disarankan untuk 3003: AA4043 atau AA1100.
• Paduan pengisi yang disarankan untuk 3004: AA4043 untuk tujuan umum, atau AA5356 jika kekuatan las yang lebih tinggi diinginkan (meskipun harus diperhatikan 5356 pada seri 3xxx karena potensi pemisahan magnesium jika tidak dikontrol dengan benar).
  Zona yang terkena dampak panas (Haz) akan mengalami pelembutan (anil) dalam kedua paduan.

Kemampuan mesin

• 3003 & 3004: Keduanya memiliki kemampuan mesin yang adil untuk paduan aluminium, Terutama di Harder Mempol. Mereka bisa menjadi "bergetah" di o-semper (anil) kondisi, mengarah ke penumpukan chip. Menggunakan alat yang tajam, Cairan pemotongan yang tepat, dan kecepatan yang lebih tinggi dapat meningkatkan pemesinan.

7. Tahan korosi: Daya tahan di berbagai lingkungan

Resistensi Korosi Umum

Keduanya 3003 Dan 3004 menunjukkan resistensi yang sangat baik terhadap korosi atmosfer dan menyerang berbagai macam makanan, minuman, dan banyak bahan kimia industri.

Ini karena pembentukan stabil, penganut, dan aluminium oksida penyembuhan diri (Al₂o₃) film pasif di permukaan mereka.

Korosi pitting

Mereka menawarkan resistensi yang baik terhadap korosi pitting di lingkungan netral atau sedikit asam/alkali.

Namun, Paparan solusi yang mengandung klorida agresif (seperti air laut atau garam de-icing) dapat menginduksi pitting, Meskipun paduan seri 3xxx umumnya lebih tahan daripada beberapa keluarga aluminium aluminium lainnya seperti 2xxx atau 7xxx.

Retak korosi stres (SCC)

Dalam kondisi layanan dan pengemasan yang khas, juga tidak 3003 juga bukan 3004 umumnya dianggap rentan terhadap retak korosi stres.

Pengaruh elemen paduan pada korosi

• Mangan (M N): Memiliki sedikit efek merugikan pada resistensi korosi dan bahkan dapat sedikit memperbaikinya dalam beberapa kasus.
• Magnesium (Mg) di dalam 3004: Umumnya mempertahankan resistensi korosi yang baik yang khas dari paduan al-Mn. Sementara paduan magnesium al-mg yang sangat tinggi (seperti beberapa seri 5xxx) Terkadang dapat rentan terhadap SCC atau korosi intergranular jika diproses atau peka yang tidak tepat, Ini bukan masalah khas untuk kadar magnesium 3004.
• Tembaga (Cu): Sejumlah kecil tembaga, seperti yang ada di kedua paduan, dapat sedikit mengurangi resistensi korosi umum jika tidak terdistribusi secara seragam dalam matriks, Tetapi level umumnya cukup rendah untuk tidak menyebabkan masalah yang signifikan untuk sebagian besar aplikasi.

Kinerja di lingkungan tertentu

• Laut: Meskipun bukan paduan laut primer, Mereka menawarkan perlawanan yang adil terhadap atmosfer laut, Tapi perendaman air asin langsung akan mendukung paduan seri 5xxx.
• Industri: Resistensi yang baik terhadap banyak asap dan bahan kimia industri.
• Kontak makanan: Keduanya banyak digunakan dan dianggap aman untuk aplikasi kontak makanan bila dibersihkan dengan benar dan pada pengiring yang sesuai.

8. Aplikasi utama: 3003 Kumparan aluminium vs. 3004 Gulungan Aluminium

Saat memilih paduan aluminium untuk penggunaan industri atau komersial, Kinerja khusus aplikasi harus diprioritaskan.

Ketika 3003 kumparan aluminium vs. 3004 Kumparan Aluminium berbagi pangkalan metalurgi yang serupa, Profil kekuatan dan formabilitas mereka yang berbeda mengarahkan mereka untuk melayani peran yang tumpang tindih dan berbeda di berbagai sektor. Di bawah ini adalah gangguan otoritatif di mana dan mengapa setiap paduan unggul.

3003 Kumparan aluminium untuk panel bergelombang

A A 3003 Aplikasi kumparan aluminium

3003 kumparan aluminium dihargai untuk itu kemampuan kerja yang luar biasa, tahan korosi, dan efektivitas biaya.

Kekuatannya yang sedang membuatnya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan pembentukan luas, pembengkokan, atau gambar yang dalam tanpa retak.

Sektor dan produk utama:

• Kelongsong dan atap arsitektur:
  3003 digunakan secara luas di panel bergelombang, jalur, talang, dan sistem atap karena kemampuannya untuk menahan paparan atmosfer tanpa terkorosi.
• Peralatan masak dan peralatan dapur:
  Itu banyak digunakan dalam pressure cooker, panci, dan nampan memanggang karena konduktivitas termal dan kemampuan format yang mudah.
• Penukar hvac dan panas:
  Digunakan dalam sirip evaporator dan sistem saluran, 3003 menawarkan kombinasi konduktivitas termal dan fleksibilitas yang baik.
• Tangki penyimpanan dan wadah bahan bakar (Tidak bertekanan):
  3003Kemudahan pengelasan dan resistensi korosi yang tinggi menjadikannya pilihan cerdas untuk wadah yang terpapar bahan kimia atau kelembaban.
• Jaket isolasi dan kelongsong:
  Untuk bungkus pipa dan isolasi peralatan, 3003 menawarkan daya tahan dengan kemudahan fabrikasi.

3004 Kumparan aluminium untuk minuman kaleng minuman

A A 3004 Aplikasi kumparan aluminium

3004 dibangun di atas 3003 dengan meningkatkan kekuatan melalui penambahan magnesium, memungkinkan untuk pengukur yang lebih tipis dan aplikasi penahan beban yang lebih tinggi.

Ini berkinerja baik dalam peran semi-struktural tanpa mengorbankan terlalu banyak kemampuan kerja.

Sektor dan produk utama:

• Minuman dan kaleng makanan:
  Mungkin aplikasinya yang paling terkenal, 3004 adalah standar industri untuk ditarik dan disetujui (D&SAYA) Minuman Aluminium Can Bodies.
• Panel dan trim bodi otomotif:
  Di beberapa area kendaraan non-struktural atau yang sangat ditekankan, seperti penutup roda atau cetakan dekoratif, 3004 dipilih untuk efisiensi kekuatan-untuk-berat.
• Trailer dan panel truk:
  Untuk aplikasi transportasi, 3004 menyeimbangkan antara kemampuan dan kekuatan, terutama di mana cahaya struktural adalah yang terpenting.
• Membangun fasad dan dinding tirai:
  Karena peningkatan kekuatan dan daya tahan mekanisnya, 3004 cocok untuk panel area besar yang harus menahan angin dan beban struktural.
• Perumahan alat:
  Ini juga digunakan dalam drum mesin cuci, Lapisan gelombang mikro, dan komponen lain yang membutuhkan formabilitas dengan keausan yang lebih baik dan ketahanan stres daripada 3003 dapat menawarkan.

Aplikasi yang tumpang tindih dan faktor penentu

Dalam beberapa kasus, Paduan apa pun dapat digunakan, tergantung pada persyaratan desain, sensitivitas biaya, dan membentuk kendala.

9. Kesimpulan

3003 kumparan aluminium VS 3004 kumparan aluminium adalah bahan yang sangat berharga dan serbaguna dalam seri paduan aluminium 3xxx.

Mereka berbagi kekuatan bersama dalam bentuk kemampuan bentuk yang sangat baik dan ketahanan korosi yang kuat.

Namun, Pembeda utama terletak pada penambahan magnesium yang disengaja 3004, yang memberikan kekuatan tarik dan hasil yang secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan komposisi AL-MN terutama 3003.

Akhirnya, pilihan antara 3003 Dan 3004 kumparan aluminium bergantung pada tuntutan spesifik aplikasi.

Untuk pembentukan tujuan umum di mana kekuatan sedang mencukupi, 3003 menawarkan solusi yang sangat baik dan ekonomis.

sebaliknya, Untuk aplikasi yang membutuhkan integritas struktural yang lebih besar, rasio kekuatan-ke-berat yang lebih tinggi (seperti di kaleng minuman yang memungkinkan dinding yang lebih tipis), atau kinerja yang lebih baik pada suhu yang cukup tinggi, 3004 muncul sebagai pilihan yang unggul dan seringkali diperlukan.

Evaluasi menyeluruh terhadap kebutuhan properti mekanik, Membentuk persyaratan, dan pertimbangan biaya akan memandu pilihan optimal, memastikan keberhasilan produk dan efisiensi manufaktur.

10. Pertanyaan yang sering diajukan (FAQ)

Q1: Apa perbedaan kimia utama antara 3003 Dan 3004 aluminium?

A: Perbedaan kimia utama adalah itu 3004 Aluminium mengandung sekitar 0.8-1.3% magnesium (Mg) Sebagai elemen paduan yang signifikan, Selain mangan (M N), ketika 3003 terutama paduan aluminium-mangan dengan hanya jejak magnesium, Jika ada.

Q2: Adalah 3004 aluminium secara signifikan lebih kuat dari 3003 aluminium?

A: Ya, 3004 aluminium secara signifikan lebih kuat dari 3003 aluminium di pengiring yang sebanding. Misalnya, Kekuatan tarik 3004-H34 bisa ada 285 MPa, sedangkan 3003-H14 biasanya di 140-180 Kisaran MPA. Ini terutama karena penambahan magnesium 3004.

Q3: Kenapa 3004 aluminium yang digunakan untuk kaleng minuman alih -alih 3003?

A: 3004 aluminium lebih disukai untuk minuman kaleng minuman Karena kekuatannya yang lebih tinggi, yang memungkinkan dinding kaleng yang lebih tipis (downgauging), menghemat materi dan berat badan. Ini juga memiliki karakteristik gambar dalam yang sangat baik yang cocok untuk manufaktur kaleng dan dapat menahan tekanan internal dari minuman berkarbonasi.

Q4: Paduan mana yang memiliki kemampuan bentuk yang lebih baik, 3003 atau 3004?

A: Keduanya memiliki bentuk kemampuan yang baik untuk sangat baik. Namun, 3003 Umumnya menunjukkan keuletan yang sedikit lebih baik dan dapat menangani operasi pembentukan yang lebih parah atau jari -jari tikungan yang lebih ketat, terutama dalam emosi yang lebih lembut, Karena kekuatannya yang lebih rendah. 3004 Masih menawarkan bentuk kemampuan yang sangat baik untuk tugas yang menuntut seperti membuat Can Make.

Q5: Keduanya 3003 Dan 3004 Aluminium dianggap tingkat makanan?

A: Ya, keduanya 3003 Dan 3004 Aluminium banyak digunakan dalam aplikasi kontak makanan (misalnya, peralatan masak, kaleng minuman) dan umumnya dianggap aman saat diproses dan dibersihkan dengan benar. Mereka memenuhi FDA dan persyaratan peraturan lainnya untuk bahan tingkat makanan.