บทนำและการจำแนกประเภทของโลหะผสมอลูมิเนียม

บทนำซีรี่ส์อลูมิเนียมอัลลอยด์

ภาพรวมอลูมิเนียมอัลลอยด์: อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นวัสดุโครงสร้างโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบิน, การบินและอวกาศ, รถยนต์, การผลิตเครื่องจักร, อุตสาหกรรมการต่อเรือและเคมี. ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและเศรษฐกิจอุตสาหกรรมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา, ความต้องการชิ้นส่วนโครงสร้างเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียมเพิ่มขึ้น, ซึ่งนำไปสู่การวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับความสามารถในการเชื่อมของอลูมิเนียมอัลลอยด์. การใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์อย่างกว้างขวางได้ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียม. ในเวลาเดียวกัน, การพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมได้ขยายขอบเขตการใช้งานของโลหะผสมอลูมิเนียม. ดังนั้น, เทคโนโลยีการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียมกำลังกลายเป็นจุดสนใจด้านการวิจัยแห่งหนึ่ง.

อลูมิเนียมกับเหล็ก

ความหนาแน่นของอลูมิเนียมบริสุทธิ์มีน้อย (ρ=2.7ก./ซม3), ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 1/3 ของเหล็ก. จุดหลอมเหลวต่ำ (660℃). อะลูมิเนียมเป็นโครงสร้างทรงลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง, ดังนั้นจึงมีความเป็นพลาสติกสูง (ง: 32~40%, พี: 70~90%), ง่ายต่อการประมวลผล, และสามารถทำเป็นโปรไฟล์และแผ่นต่างๆได้. ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี; แต่ความแข็งแรงของอลูมิเนียมบริสุทธิ์นั้นต่ำมาก, และค่าสถานะการหลอม σb อยู่ที่ประมาณ 8kgf/mm2, จึงไม่เหมาะกับวัสดุโครงสร้าง. ผ่านการปฏิบัติด้านการผลิตในระยะยาวและการทดลองทางวิทยาศาสตร์, ผู้คนค่อยๆเสริมความแข็งแกร่งด้วยการเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมและใช้วิธีการรักษาความร้อน, จึงได้อะลูมิเนียมอัลลอยด์จำนวนหนึ่ง. โลหะผสมที่เกิดจากการเพิ่มองค์ประกอบบางอย่างสามารถมีความแข็งแรงสูงในขณะที่ยังคงข้อดีของอลูมิเนียมบริสุทธิ์เช่นน้ำหนักเบา, และค่า σb สามารถเข้าถึง 24-60kgf/mm2. ส่งผลให้มี “จุดแข็งเฉพาะตัว” (อัตราส่วนของความแรงต่อความถ่วงจำเพาะ σb/ρ) ดีกว่าเหล็กโลหะผสมหลายชนิด, ทำให้เป็นวัสดุโครงสร้างในอุดมคติ, ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องจักร, เครื่องจักรการขนส่ง, เครื่องจักรกำลังและอุตสาหกรรมการบิน. ลำตัว, ผิว, คอมเพรสเซอร์, เป็นต้น. ของเครื่องบินมักทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์เพื่อลดน้ำหนักของตัวเอง. การใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์แทนวัสดุแผ่นเหล็กในการเชื่อมสามารถลดน้ำหนักของโครงสร้างได้มากกว่า 50%. อลูมิเนียมอัลลอยด์มีความหนาแน่นต่ำ, แต่มีกำลังค่อนข้างสูง, ใกล้หรือเกินเหล็กคุณภาพสูง, ความเป็นพลาสติกที่ดี, สามารถนำไปแปรรูปเป็นโปรไฟล์ต่างๆได้, มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม, การนำความร้อนและความต้านทานการกัดกร่อน, และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม, รองจากเหล็กในแง่ของการใช้งาน. อลูมิเนียมอัลลอยด์แบ่งออกเป็นสองประเภท: หล่อโลหะผสมอลูมิเนียม, ซึ่งใช้ในสถานะการร่าย; อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีรูปร่างผิดปกติ, ซึ่งสามารถทนต่อการประมวลผลแรงดันได้. อลูมิเนียมอัลลอยด์สามารถแปรรูปเป็นรูปแบบและข้อกำหนดต่างๆ ได้. ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตอุปกรณ์การบิน, ประตูและหน้าต่างสำหรับอาคาร, เป็นต้น. อลูมิเนียมอัลลอยด์สามารถแบ่งออกเป็นอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เปลี่ยนรูปได้และโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อตามวิธีการประมวลผล. อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เปลี่ยนรูปได้ยังแบ่งออกเป็นอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ไม่เปลี่ยนรูปอีกด้วย, อลูมิเนียมอัลลอยด์เสริมความแข็งแรงที่ไม่ผ่านการบำบัดด้วยความร้อนและโลหะผสมอะลูมิเนียมเสริมความแข็งแรงที่ผ่านการบำบัดด้วยความร้อน. ประเภทการเสริมแรงที่ไม่ผ่านการบำบัดด้วยความร้อนไม่สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลผ่านการบำบัดความร้อนได้, และสามารถเสริมกำลังได้โดยการเสียรูปการทำงานแบบเย็นเท่านั้น. ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยอลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง, อลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงทางอุตสาหกรรม, อลูมิเนียมบริสุทธิ์อุตสาหกรรม, และอลูมิเนียมกันสนิม. อลูมิเนียมอัลลอยด์เสริมความแข็งแรงที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลได้โดยผ่านวิธีการอบชุบด้วยความร้อน เช่น การชุบแข็งและการบ่ม. สามารถแบ่งออกเป็นอลูมิเนียมแข็งได้, อลูมิเนียมปลอมแปลง, อลูมิเนียมที่มีความแข็งเป็นพิเศษ, และอลูมิเนียมอัลลอยด์ชนิดพิเศษ. อลูมิเนียมอัลลอยด์บางชนิดสามารถผ่านกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลที่ดี, คุณสมบัติทางกายภาพ, และความต้านทานการกัดกร่อน.

โลหะผสมอลูมิเนียมหล่อสามารถแบ่งออกเป็นโลหะผสมอลูมิเนียม-ซิลิคอน, โลหะผสมอลูมิเนียมทองแดง, โลหะผสมอลูมิเนียมแมกนีเซียม, โลหะผสมอะลูมิเนียม-สังกะสี และโลหะผสมอลูมิเนียมหายากตามองค์ประกอบทางเคมี. ในหมู่พวกเขา, โลหะผสมอลูมิเนียม-ซิลิคอนรวมถึงโลหะผสมอลูมิเนียม-ซิลิคอนอย่างง่าย (ซึ่งไม่สามารถทำให้แข็งขึ้นได้ด้วยการอบชุบด้วยความร้อน, มีคุณสมบัติทางกลต่ำและมีคุณสมบัติการหล่อที่ดี) และโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอนชนิดพิเศษ (ซึ่งสามารถเสริมความแข็งแรงได้ด้วยการอบชุบด้วยความร้อน, มีคุณสมบัติทางกลสูงและมีคุณสมบัติในการหล่อที่ดี).

การจำแนกประเภทของโลหะผสมอลูมิเนียม

ชุด 1000: 1000 โลหะผสมอลูมิเนียมซีรีส์ แทน 1050, 1060, และ 1100 ชุด. ในบรรดาซีรีย์ทั้งหมด, 1000 ซีรีส์เป็นซีรีส์ที่มีปริมาณอะลูมิเนียมสูงสุด. ความบริสุทธิ์สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 99.00%. เนื่องจากไม่มีองค์ประกอบทางเทคนิคอื่นๆ, กระบวนการผลิตค่อนข้างง่ายและราคาค่อนข้างถูก. เป็นซีรี่ส์ที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมทั่วไป. ส่วนใหญ่ 1050 และ 1060 ซีรีส์กำลังหมุนเวียนอยู่ในตลาด. เดอะ 1000 แผ่นอะลูมิเนียมซีรีส์จะกำหนดปริมาณอะลูมิเนียมขั้นต่ำของซีรีส์นี้โดยพิจารณาจากเลขอารบิคสองตัวสุดท้าย. ตัวอย่างเช่น, เลขอารบิกสองตัวท้ายของ 1050 ซีรีส์อยู่ 50. ตามหลักการตั้งชื่อแบรนด์สากล, ปริมาณอลูมิเนียมต้องมากกว่า 99.5% ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติเหมาะสม. มาตรฐานทางเทคนิคโลหะผสมอะลูมิเนียมในประเทศของฉัน (กิกะไบต์/T3880-2006) กำหนดไว้ชัดเจนว่าปริมาณอลูมิเนียมของ 1050 ถึง 99.5%. ด้วยเหตุผลเดียวกัน, ปริมาณอลูมิเนียมของ 1060 แผ่นอลูมิเนียมซีรีส์ต้องเข้าถึงได้มากกว่า 99.6%.

ชุด 2000: 2000 ซีรีส์อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นตัวแทน 2024, 2A16 (LY16), 2A02 (LY6). ลักษณะของ 2000 แผ่นอลูมิเนียมซีรีส์มีความแข็งสูง. ลักษณะของแผ่นมีความแข็งสูง, ซึ่งมีปริมาณทองแดงสูงที่สุด, เกี่ยวกับ 3-5%. 2000 แท่งอลูมิเนียมซีรีย์เป็นของวัสดุอลูมิเนียมการบินและไม่ได้ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมทั่วไป.

ชุด 3000: 3000 ซีรีส์อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นตัวแทน 3003 และ 3A21. ประเทศของฉัน 3000 กระบวนการผลิตแผ่นอลูมิเนียมซีรีส์ค่อนข้างดี. 3000 แท่งอลูมิเนียมซีรีส์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบแมงกานีส. เนื้อหาอยู่ระหว่าง 1.0-1.5, ซึ่งเป็นซีรีย์ที่มีฟังก์ชั่นป้องกันสนิมได้ดี.

3003 แผ่นเพชรอลูมิเนียมอัลลอยด์

ชุด 4000: 4000 แท่งอลูมิเนียมซีรีส์แสดงถึง 4A01. 4000 แผ่นอะลูมิเนียมซีรีส์เป็นของซีรีส์ที่มีปริมาณซิลิกอนสูง. โดยปกติแล้วเนื้อหาซิลิกอนจะอยู่ระหว่าง 4.5-6.0%. มันเป็นของวัสดุก่อสร้าง, ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล, วัสดุปลอม, วัสดุเชื่อม; จุดหลอมเหลวต่ำ, ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี, รายละเอียดสินค้า: มีลักษณะทนความร้อนและทนต่อการสึกหรอ.

5000 ชุด: 5000 ซีรีย์อลูมิเนียมอัลลอยด์แสดงถึง 5052, 5005, 5083, 5ซีรีย์ A05. 5000 แท่งอลูมิเนียมซีรีย์เป็นของซีรีย์แผ่นอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้กันทั่วไป, องค์ประกอบหลักคือแมกนีเซียม, และมีปริมาณแมกนีเซียมอยู่ระหว่าง 3-5%. นอกจากนี้ยังสามารถเรียกได้ว่าเป็นโลหะผสมอลูมิเนียมแมกนีเซียม. ลักษณะสำคัญคือมีความหนาแน่นต่ำ, ความต้านทานแรงดึงสูงและการยืดตัวสูง. น้ำหนักของโลหะผสมอะลูมิเนียม-แมกนีเซียมต่ำกว่าซีรีส์อื่นๆ ในพื้นที่เดียวกัน. นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมทั่วไป. ในประเทศของฉัน, 5000 แผ่นอลูมิเนียมซีรีส์เป็นของหนึ่งในซีรีย์แผ่นอลูมิเนียมที่เป็นผู้ใหญ่มากขึ้น.

6000 ชุด: 6000 ซีรีย์อลูมิเนียมอัลลอยด์แสดงถึง 6061. ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยสององค์ประกอบ, แมกนีเซียมและซิลิกอน, ดังนั้นจึงเน้นถึงข้อดีของ 4000 ซีรีส์และ 5000 ชุด. 6061 อลูมิเนียม เป็นผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมตีขึ้นรูปเย็น, เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีข้อกำหนดสูงในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน. ใช้งานได้ดี, เคลือบง่าย, ความสามารถในการแปรรูปที่ดี.

7000 ชุด: 7000 ซีรีย์อลูมิเนียมอัลลอยด์แสดงถึง 7075, ซึ่งมีสังกะสีเป็นส่วนใหญ่. มันอยู่ในซีรีย์การบินด้วย, เป็นโลหะผสมอะลูมิเนียม-แมกนีเซียม-สังกะสี-ทองแดง, เป็นโลหะผสมที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน, เป็นของอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งเป็นพิเศษ, และมีความทนทานต่อการสึกหรอได้ดี. ในปัจจุบัน, โดยพื้นฐานแล้วมันขึ้นอยู่กับการนำเข้า, และเทคโนโลยีการผลิตในประเทศของฉันต้องได้รับการปรับปรุง.

8000 ชุด: 8000 อลูมิเนียมซีรีส์มักใช้สำหรับ 8011, ซึ่งเป็นของซีรีส์อื่น. ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอลูมิเนียมฟอยล์, และไม่ค่อยนิยมใช้ในการผลิตแท่งอะลูมิเนียม.

9000 ชุด: 9000 ซีรีย์อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นซีรีย์โลหะผสมอะไหล่.