Výber správnej hliníkovej zliatiny je kritickým rozhodnutím vo výrobe a strojárstve, priamo ovplyvňuje výkonnosť produktu, trvanlivosť, a nákladovej efektívnosti.
V rámci všestrannej série 3xxx hliníkových zliatin, 3003 hliníková cievka vs 3004 hliníková cievka sú dva významné materiály, každý má odlišné vlastnosti, vďaka ktorým je vhodný pre širokú škálu aplikácií.
Aj keď zdieľajú spoločnú líniu, jemné, ale významné rozdiely v ich zložení a vlastnostiach diktujú ich optimálne využitie.
Tento článok poskytuje komplexné, hĺbkové porovnanie medzi 3003 hliníková cievka vs 3004 hliníková cievka.
Dôkladne analyzujeme ich chemické zloženie, fyzikálne a mechanické vlastnosti, tvárnosť, odolnosť proti korózii, a kľúčové aplikácie.
Cieľom je vybaviť inžinierov, dizajnérov, a odborníci na obstarávanie s potrebnými znalosťami, aby mohli robiť informované rozhodnutia pri výbere medzi týmito dvoma schopnými zliatinami.

3003 Hliníková cievka vs 3004 Hliníková cievka
The 3hliníkové zliatiny série xxx sú známe svojou miernou silou, výborná tvarovateľnosť, a dobrá odolnosť proti korózii, predovšetkým kvôli mangánu, ktorý je ich hlavným legujúcim prvkom.
Zliatiny série 3xxx boli vyvinuté tak, aby ponúkali vyššiu pevnosť ako zliatiny 1xxx (komerčne čisté) série, pričom si zachovali veľkú časť svojej vynikajúcej tvarovateľnosti a odolnosti proti korózii.
Zliatina 3003, jeden z prvých a najpoužívanejších v tejto sérii, stanovila referenčnú hodnotu pre aplikácie na všeobecné účely.
Podľa Aluminium Association (AA) systém označovania tvárnených zliatin:
Zliatina 3004 bol vyvinutý ako evolúcia 3003, špeciálne na dosiahnutie vyššej pevnosti pri zachovaní dobrej tvarovateľnosti a odolnosti proti korózii.
Strategické pridávanie horčíka do Al-Mn bázy 3003 vyústilo do 3004, zliatina obzvlášť vhodná pre aplikácie vyžadujúce väčšiu štrukturálnu integritu, ako sú telá plechoviek od nápojov.
| Prvok | AA 3003 Nominálny rozsah (%) | AA 3004 Nominálny rozsah (%) | Kľúčový vplyv |
| Silikón (A) | 0.6 max | 0.30 max | Menšie prísady môžu ovplyvniť zlievateľnosť a tekutosť. |
| Železo (Fe) | 0.7 max | 0.7 max | Bežná nečistota; kontrolované na optimalizáciu vlastností. |
| Meď (Cu) | 0.05 – 0.20 | 0.25 max | Malé množstvá môžu zvýšiť pevnosť, ale môžu mierne znížiť odolnosť proti korózii. |
| mangán (Mn) | 1.0 – 1.5 | 1.0 – 1.5 | Primárny posilňovač v sérii 3xxx; zlepšuje spevnenie kmeňa. |
| magnézium (Mg) | – | 0.8 – 1.3 | Kľúčový diferenciátor; výrazne zvyšuje pevnosť v 3004. |
| Zinok (Zn) | 0.10 max | 0.25 max | Vo všeobecnosti nečistota na týchto úrovniach. |
| Iní, každý | 0.05 max | 0.05 max | |
| Iní, celkom | 0.15 max | 0.15 max | |
| hliník (Al) | Zostatok | Zostatok | Základný kov. |
Kritický rozdiel je úmyselné pridanie 0.8-1.3% horčík v 3004 hliník, ktorý chýba alebo je prítomný len ako nečistota v 3003.
Tento prídavok horčíka je hlavným dôvodom vylepšených mechanických vlastností 3004.
Fyzikálne vlastnosti hliníkových zliatin sú základom ich správania v rôznych aplikáciách, ovplyvňuje všetko od hmotnosti až po tepelný manažment.
Zatiaľ čo 3003 hliníková cievka vs 3004 hliníková cievka má mnoho podobností vďaka vysokému obsahu hliníka, existujú jemné rozdiely.
Nižšie je uvedená porovnávacia tabuľka kľúčových fyzikálnych vlastností pre 3003 hliníková cievka vs 3004 hliníková cievka.
Upozorňujeme, že toto sú typické hodnoty a môžu sa mierne líšiť v závislosti od presného zloženia v rámci povolených rozsahov a špecifickej teploty materiálu.
Hodnoty sú všeobecne pre izbovú teplotu, pokiaľ nie je uvedené inak.
| Fyzické vlastnosti | AA 3003 hliník (Typické, O Temper) | AA 3004 hliník (Typické, O Temper) | Jednotka | Význam pre cievkové aplikácie |
| Hustota | ~2,73 | ~2,72 | g/cm³ (lb/in³) | Určuje hmotnosť pre daný objem; obe sú ľahké. Mierny rozdiel v dôsledku Mg in 3004 je ľahší ako Al. |
| (~0,0986) | (~0,0983) | |||
| Rozsah topenia (Pevná látka-kvapalina) | ~643 – 654 | ~629 – 654 | °C (°F) | Dôležité pre casting (menej pre kované zvitky), zváranie, a vysokoteplotné aplikácie. 3004 má o niečo nižší solidus. |
| (~1190 – 1210) | (~1165 – 1210) | |||
| Tepelná vodivosť (pri 25 °C) | ~193 | ~180 | W/m·K | Schopnosť viesť teplo; rozhodujúce pre riad, výmenníky tepla. 3003 je o niečo lepšia. |
| Elektrická vodivosť (pri 20°C) | ~49-50% IACS | ~46-48% IACS | % IACS | Schopnosť viesť elektrický prúd. Obaja sú dobrí dirigenti. |
| Elektrický odpor (pri 20°C) | ~34,5 – 35.2 | ~35,9 – 37.4 | nΩ·m | Inverzná hodnota vodivosti. |
| Špecifická tepelná kapacita (pri 20°C) | ~900 | ~900 | J/kg·K | Množstvo tepla potrebné na zvýšenie teploty jednotkovej hmoty o jeden stupeň. Veľmi podobné pre oboch. |
| Koeficient tepelnej rozťažnosti (20-100°C) | ~23.2 | ~23.4 | um/m-K (10⁻⁶/°C) | Ako veľmi sa materiál rozťahuje alebo zmršťuje pri zmenách teploty. Dôležité pre konštrukcie s odlišnými materiálmi alebo veľkými teplotnými rozdielmi. |
| Modul pružnosti (Youngov modul) | ~68,9 | ~70,3 | GPa (Msi) | Tuhosť materiálu; odolnosť proti elastickej deformácii. 3004 je trochu tuhšia. |
| (~10,0) | (~10.2) | |||
| Modul tuhosti (Modul šmyku) | ~25 | ~26 | GPa (Msi) | Odolnosť proti šmykovej deformácii. |
| (~3.6) | (~3.8) | |||
| Poissonov pomer | ~0,33 | ~0,33 | Bezrozmerný | Pomer priečnej deformácie k axiálnej deformácii. Podobné pre oboch. |
| Odrazivosť (Viditeľné svetlo) | Vysoká (~80-90% pre leštené) | Vysoká (~80-90% pre leštené) | % | Relevantné pre svietidlá alebo aplikácie odrážajúce teplo. |
| Emisivita (Termálne) | Nízka (~0,04-0,07 pre leštené) | Nízka (~0,04-0,07 pre leštené) | Bezrozmerný | Schopnosť vyžarovať tepelnú energiu. Nízka emisivita znamená, že sú zlými žiaričmi tepla. |
Kľúčové pozorovania z tabuľky fyzikálnych vlastností:
Zatiaľ čo mechanické vlastnosti (silu, tvrdosť, ťažnosť) vykazujú výraznejšie rozdiely v dôsledku horčíka v 3004, ich základné fyzikálne vlastnosti zostávajú vo všeobecnosti podobné, podčiarkujúc ich spoločnú líniu v sérii 3xxx.
Voľba založená na fyzikálnych vlastnostiach často závisí od veľmi špecifických požiadaviek, pri ktorých môžu byť kritické aj malé odchýlky vo vodivosti alebo tavení.
| Nehnuteľnosť | 3003-H14 | 3004-H14 | Relatívny rozdiel |
|---|---|---|---|
| Pevnosť v ťahu | 145 – 155 MPa | 195 – 205 MPa | +30–35 % (vyššie v 3004) |
| Medza klzu | 65 – 75 MPa | 110 – 120 MPa | +65 – 80 % |
| Predĺženie pri prestávke | 12 – 18 % | 8 – 12 % | –25 – 35 % (nižšie v 3004) |
| Tvrdosť (Brinell) | 40 – 45 HB | 55 – 60 HB | +35 – 40 % |
| Sila únavy | ~55 MPa | ~85 MPa | +50 % |
| Pevnosť v šmyku | ~100 MPa | ~140 MPa | +40 % |
Prechodná poznámka: Zatiaľ čo AA 3004 jednoznačne prevyšuje AA 3003 v sile, tvarovače sa musia pri špecifikovaní minimálnych polomerov ohybu alebo pomerov ťahania prispôsobiť zníženej ťažnosti.

Skúška ohybom 3003 hliník
Obidve zliatiny pri opracovaní za studena výrazne stvrdnú.
Avšak, 3004 typicky vykazuje vyššiu rýchlosť deformačného spevnenia (vyšší exponent deformačného spevnenia „n“) kvôli prítomnosti horčíka.
To znamená, že s deformáciou rýchlejšie spevňuje, prispieva k jeho vyššej konečnej pevnosti v temperovaných podmienkach.
3003 hliníková cievka vs 3004 hliníkové zvitky sú ľahko zvárateľné pomocou bežných techník tavného zvárania, ako je TIG (Plynové zváranie volfrámovým oblúkom) a JA (Plynové oblúkové zváranie kovov).
Obaja 3003 a 3004 vykazujú vynikajúcu odolnosť proti atmosférickej korózii a napadnutie širokou škálou potravín, nápojov, a mnoho priemyselných chemikálií.
Je to spôsobené vytvorením stajne, prívrženec, a samoliečivý oxid hlinitý (Al₂03) pasívny film na ich povrchu.
Ponúkajú dobrú odolnosť voči bodovej korózii v neutrálnom alebo mierne kyslom/alkalickom prostredí.
Avšak, vystavenie agresívnym roztokom obsahujúcim chloridy (ako morská voda alebo rozmrazovacie soli) môže vyvolať pitting, hoci zliatiny série 3xxx sú vo všeobecnosti odolnejšie ako niektoré iné rodiny zliatin hliníka, ako sú 2xxx alebo 7xxx.
V typických prevádzkových podmienkach a teplotách, ani jedno 3003 ani 3004 sa všeobecne považuje za náchylný na praskanie koróziou pod napätím.
Pri výbere hliníkovej zliatiny pre priemyselné alebo komerčné použitie, Prioritou musí byť výkon špecifický pre aplikáciu.
Zatiaľ čo 3003 hliníková cievka vs 3004 hliníková cievka zdieľa podobnú metalurgickú základňu, ich rozdielna sila a profily tvárnosti ich vedú k tomu, že v rôznych sektoroch plní prekrývajúce sa aj odlišné úlohy. Nižšie je uvedený smerodajný rozpis toho, kde a prečo každá zliatina vyniká.

3003 Hliníková cievka pre vlnité panely
3003 hliníková cievka je cenený za svoje výnimočná spracovateľnosť, odolnosť proti korózii, a nákladovej efektívnosti.
Jeho mierna pevnosť ho robí ideálnym pre aplikácie, ktoré vyžadujú rozsiahle tvarovanie, ohýbanie, alebo hlboké ťahanie bez praskania.
Kľúčové sektory a produkty:

3004 Hliníková cievka pre telá plechoviek na nápoje
3004 stavia na 3003 zvýšením sily pridaním horčíka, umožňujúce tenšie meradlá a aplikácie s vyššou nosnosťou.
Funguje dobre v pološtrukturálnych úlohách bez toho, aby obetoval príliš veľa spracovateľnosti.
Kľúčové sektory a produkty:
V niektorých prípadoch, môže sa použiť ktorákoľvek zliatina, v závislosti od požiadaviek na dizajn, citlivosť na náklady, a formálne obmedzenia.
| Oblasť aplikácie | Preferovaná zliatina | Prečo? |
|---|---|---|
| Kuchynský riad (hlboko ťahané) | 3003 | Lepšia ťažnosť pre hlboké ťahanie |
| Strešné panely | 3003 alebo 3004 | Vyberte si 3003 pre jednoduché ohyby, 3004 pre silu |
| Plechovky na nápoje (telesná zásoba) | 3004 | Vďaka vyššej pevnosti je možná tenšia stena |
| HVAC rebrá | 3003 alebo 3004 | Tepelné vlastnosti porovnateľné |
| Dekoratívne panely | 3003 | Eloxuje rovnomernejšie |
| Automobilové obloženie | 3004 | Zvýšená odolnosť voči mechanickému zaťaženiu |
3003 hliníková cievka VS 3004 hliníková cievka sú vysoko hodnotné a všestranné materiály v rámci série hliníkových zliatin 3xxx.
Majú spoločné prednosti vo vynikajúcej tvarovateľnosti a robustnej odolnosti proti korózii.
Avšak, kľúčový diferenciátor spočíva v zámernom pridávaní horčíka do 3004, ktorý prepožičiava výrazne vyššiu pevnosť v ťahu a medzu klzu v porovnaní s primárne Al-Mn zložením 3003.
V konečnom dôsledku, výber medzi 3003 a 3004 hliníková cievka závisí od špecifických požiadaviek aplikácie.
Na univerzálne tvárnenie, kde postačuje mierna pevnosť, 3003 ponúka vynikajúce a ekonomické riešenie.
A naopak, pre aplikácie vyžadujúce väčšiu štrukturálnu integritu, vyšší pomer pevnosti k hmotnosti (ako napríklad v plechovkách od nápojov, ktoré umožňujú tenšie steny), alebo lepší výkon pri mierne zvýšených teplotách, 3004 sa javí ako nadradená a často nevyhnutná voľba.
Dôkladné vyhodnotenie potrieb mechanických vlastností, požiadavky na tvarovanie, a úvahy o nákladoch budú usmerňovať optimálny výber, zabezpečenie úspechu produktu a efektívnosti výroby.
A: Hlavný chemický rozdiel je v tom 3004 hliník obsahuje približne 0.8-1.3% horčík (Mg) ako významný legujúci prvok, okrem mangánu (Mn), zatiaľ čo 3003 je predovšetkým zliatina hliníka a mangánu s iba stopovým množstvom horčíka, ak nejaké sú.
A: áno, 3004 hliník je výrazne pevnejší ako 3003 hliník v porovnateľných povahách. Napríklad, pevnosť v ťahu 3004-H34 môže byť okolo 285 MPa, zatiaľ čo 3003-H14 je typicky v 140-180 rozsah MPa. Je to spôsobené predovšetkým prídavkom horčíka 3004.
A: 3004 hliník je výhodný pre telá nápojových plechoviek kvôli jeho vyššej pevnosti, čo umožňuje tenšie steny plechovky (downgauging), úspora materiálu a hmotnosti. Má tiež vynikajúce vlastnosti hlbokého ťahania vhodné na výrobu plechoviek a odolá vnútornému tlaku sýtených nápojov.
A: Oba majú dobrú až výbornú tvarovateľnosť. Avšak, 3003 vo všeobecnosti vykazuje o niečo lepšiu ťažnosť a dokáže zvládnuť náročnejšie tvárniace operácie alebo užšie polomery ohybu, najmä v miernejších povahách, kvôli jeho nižšej pevnosti. 3004 stále ponúka veľmi dobrú tvarovateľnosť pre náročné úlohy, ako je výroba plechoviek.
A: áno, oboje 3003 a 3004 hliník sa široko používa v aplikáciách, ktoré prichádzajú do styku s potravinami (napr., riad, nápojové plechovky) a sú všeobecne považované za bezpečné, ak sú správne spracované a vyčistené. Spĺňajú FDA a ďalšie regulačné požiadavky pre materiály potravinárskej kvality.
č.52, Dongming Road,
Zhengzhou, Henan, Čína
Tel:+86-371-66302886
Whatsapp:+8618137782032