Aluminium und seine Legierungen

Aluminium und seine Legierungen

Aluminium und seine Legierungen

Obwohl die Aluminium Reine ist ein wenig verwendetes Material, gibt es das Paradox, dass die Legierungen dieses Materials in einer Vielzahl von Anwendungen sowohl industriell als auch auf anderen Ebenen weit verbreitet sind. Daher werden wir seine Klassifizierung, Zustände und die häufigsten Bezeichnungen sehen:

Klassifizierung nach Prozess

  • Geschmiedetes Aluminium
  • Aluminiumguss

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Aluminiumlegierungen (sowohl geschmiedet als auch geformt) werden nach dem verwendeten Legierungselement (mindestens dasjenige mit größerem Anteil) klassifiziert.
Aluminium Extrusion Broncesval

Einstufung nach Bundesländern

F: Bruttozustand. Es ist das Material, das den Herstellungsprozess verlässt.

O.: Glühen Es wird sowohl auf Schmiede- als auch auf Gusswerkstoffe angewendet, die vollständig geglüht wurden.

O1: Tempern bei hoher Temperatur und langsamer Abkühlung.

O2: Vorbehaltlich thermomechanischer Behandlung.

O3: Homogenisiert Diese Bezeichnung gilt für Drahtstäbe und Stranggussbänder, die einer Hochtemperaturdiffusionsbehandlung unterzogen werden.

W: Wärmebehandelte Lösung. Es wird auf Materialien angewendet, die nach einer Wärmebehandlung eine instabile Struktur aufweisen und einer natürlichen Alterung unterliegen.

H: Stand der Dinge. Es kommt mit Materialien, die durch Verformung gehärtet wurden.

H1. Durch Verformung gehärtet bis das gewünschte Niveau erreicht ist und ohne weitere Behandlung.

H2. Durch Verformung und teilweises Glühen übermäßig gehärtet, wird die Weichheit wiederhergestellt, ohne die Weichheit zu verlieren.

H3. Bitterkeit und stabilisiert.

H4. Acrimony und lackiert oder lackiert. Es handelt sich um kaltgehärtete Legierungen, die bei der Aushärtung der gegebenen Lackschicht eine gewisse Glühung erfahren können. 7Diese Klassifizierung verwendet eine zweite Ziffer (manchmal ist eine dritte Ziffer erforderlich), die den Grad der Kaltverfestigung angibt.

T: Bezeichnet Materialien, die durch Wärmebehandlung mit oder ohne Härtung durch anschließende Verformung ausgehärtet wurden. Die Bezeichnungen W und T gelten nur für bereits geschmiedete oder wärmebehandelbare Aluminiumlegierungen.

T1: Aus einem Herstellungsprozess bei hoher Temperatur gekühlt und natürlich gealtert.

T2: Aus einem Herstellungsprozess bei hoher Temperatur gekühlt, kalt geschluckt und natürlich gealtert.

T3: Wärmebehandelte Lösung, kaltverarbeitet und bis zum Erreichen eines stabilen Zustands zu Tamb gealtert.

T4: In Lösung wärmebehandelt und bei Tamb gealtert, bis ein stabiler Zustand erreicht ist. Es ist eine Behandlung ähnlich wie T3, jedoch ohne Kaltarbeit.

T5: Aus einem Hochtemperatur-Herstellungsprozess gekühlt und künstlich gealtert.

T6: Lösungsgeglüht und künstlich gealtert. Produkte werden daher so bezeichnet, dass sie nach einem Hochtemperaturformungsprozess (Formen oder Extrudieren) nicht kalt aushärten, sondern künstlich altern.

T7: Wärmebehandelte und überalterte Lösung zur vollständigen Stabilisierung.

T8: Durch Auflösen thermisch behandelt, kalt bearbeitet und künstlich gealtert.

T9: Wärmebehandelte Lösung, künstlich gealtert und kalt bearbeitet.

T10: Gekühlt aus einem Herstellungsprozess bei hoher Temperatur, kalt bearbeitet und künstlich gealtert bis zu einem im Wesentlichen stabilen Zustand.

Es gibt Varianten des T-Zustands, zu diesen Varianten werden dem T zwei Ziffern hinzugefügt. Diese beiden Ziffern sind für jedes Produkt spezifisch und werden für den Spannungsabbau in Produkten verwendet, die im Schmiedeprozess hergestellt wurden.

Aluminiumserien nach ihren Legierungen

Aluminiumlegierungen (sowohl geschmiedet als auch geformt) werden nach dem verwendeten Legierungselement (mindestens dasjenige mit größerem Anteil) klassifiziert. Die am häufigsten verwendeten Legierungselemente sind:

Aluminiumlegierungen

2xxx Serie. In diesen Legierungen ist das Hauptlegierungselement Cu, aber manchmal wird auch Mg zugesetzt. Die Eigenschaften dieser Serie sind: gutes Verhältnis von Härte zu Gewicht und schlechte Korrosionsbeständigkeit. In Bezug auf das erste Merkmal muss gesagt werden, dass einige der Legierungen in dieser Reihe einer TT-Löslichkeit und manchmal einer Alterung unterzogen werden müssen, um ihre mechanischen Eigenschaften zu verbessern.

Sobald dies erledigt ist, hat die 2xxx-Serie mechanische Eigenschaften, die in der Größenordnung und manchmal höher sind als die von Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Die Wirkung von TT ist die Zunahme der Härte mit einer Abnahme der Dehnung.

In Bezug auf die zweite Eigenschaft werden diese Legierungen im Allgemeinen mit hochreinem Aluminium oder mit Legierungen der Serie 6xxx verzinkt, um sie vor Korrosion zu schützen und um zu verhindern, dass interkristalline Korrosion auftritt. Die häufigsten Verwendungszwecke für dieses Aluminium sind (sie werden in der Regel an Orten eingesetzt, an denen ein hohes Verhältnis von Härte zu Gewicht erforderlich ist) die Räder der Lastkraftwagen und Flugzeuge, die Aufhängung der Lastkraftwagen und der Rumpf von die Flugzeuge in Strukturen, die eine gute Härte bei Temperaturen über 150 ° C erfordern.

Abschließend sei angemerkt, dass diese Legierungen mit Ausnahme der 2219-Legierung eine schlechte Schweißbarkeit, aber eine sehr gute Bearbeitbarkeit aufweisen.

3xxx Serie. In diesen Legierungen ist das Hauptlegierungselement Mn. Diese Legierungen haben nur 20% mehr Härte als reines Aluminium. Das liegt daran, dass das Mn nur in einem 1.5% effektiv hinzugefügt werden kann.

Daher gibt es nur sehr wenige Legierungen dieser Serie. Aluminium 3003, 3 × 04 und 3105 werden jedoch häufig zur Herstellung von Utensilien verwendet, die eine mittlere Härte erfordern und für deren Herstellung eine gute Bearbeitbarkeit erforderlich ist, wie z. B. Getränkeflaschen, Küchenutensilien, Wärmetauscher, Möbel, Verkehrszeichen, Dächer und andere architektonische Anwendungen.

4xxx Serie. In dieser Reihe ist das Hauptlegierungselement Si, das normalerweise in mäßig hohen Mengen (über 12%) zugesetzt wird, um eine Verringerung des Schmelzbereichs der Legierung zu erreichen. Ziel ist es, eine Legierung zu erhalten, die bei einer niedrigeren Temperatur als die übrigen Aluminiumlegierungen schmilzt und als Schweißelement verwendet werden kann.

Diese Legierungen sind im Prinzip nicht wärmebehandelbar, aber wenn sie beim Schweißen zum Schweißen anderer Legierungen verwendet werden, die wärmebehandelbar sind, werden Teile der Legierungselemente der wärmebehandelbaren Legierungen in die Serie 4xxx aufgenommen und machen einen Teil der Legierung wärmebehandelbar.

Legierungen mit einem hohen Si-Gehalt haben eine Farbpalette von dunkelgrau bis kohlenstofffarben und werden daher für architektonische Anwendungen benötigt. Der 4032 hat einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine hohe Verschleißfestigkeit, wodurch er für die Herstellung von Motorkolben gut geeignet ist.

Serie 5xxx. Diese Serie verwendet Mg als Hauptlegierungselement und manchmal werden auch geringe Mengen an Mn zugesetzt, deren Ziel es ist, das Aluminium zu härten. Mg ist ein Element, das Aluminium mehr als Mn härtet (0,8 Mg bewirken den gleichen Effekt wie 1,25 Mn), und es kann auch mehr Mg als Mn zugesetzt werden.

Die Haupteigenschaften dieser Legierungen sind eine mittlere bis hohe Härte aufgrund von Kaltverfestigung, eine gute Schweißbarkeit, eine gute Korrosionsbeständigkeit in der Meeresumwelt und eine geringe Kaltumformbarkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften werden diese Legierungen für dekorative, dekorative und architektonische Verzierungen in Wohngebäuden, Straßen- und Straßenbeleuchtungen, Booten, Schiffen und Kryotanks, Teilen von Kranbrücken und Autokonstruktionen verwendet.

Serie 6xxx. In diesen Legierungen werden Mg und Si als Legierungselemente in geeigneten Anteilen zur Bildung von Mg 2 Si verwendet. Dies macht diese Legierung wärmebehandelbar. Diese Legierungen sind weniger beständig als andere Legierungen, dafür hat es auch Formbarkeit, Schweißbarkeit, Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Diese Legierungen können mit einem TT T4 modelliert und durch eine Reihe von Vorgängen gehärtet werden, die den TT T6 vervollständigen. Es wird normalerweise für architektonische Anwendungen, Fahrradrahmen, Brückengeländer, Transportmittel und Schweißkonstruktionen verwendet.

Serie 7xxx Das in Anteilen im Bereich von 1 bis 8 % zugesetzte Zn ist in diesen Legierungen das Legierungselement in größerem Anteil. Manchmal werden geringe Mengen Mg zugesetzt, um die Legierung wärmebehandelbar zu machen.

Es ist auch normal, andere Legierungselemente wie Cu oder Cr in kleinen Mengen zuzusetzen. Da die Haupteigenschaft dieser Legierungen ihre hohe Härte ist, wird sie häufig in Flugzeugen, mobilen Geräten und anderen stark beanspruchten Teilen verwendet.

Da diese Baureihe eine sehr geringe Korrosionsbeständigkeit unter Spannung aufweist, wird zur Erzielung einer besseren Eigenschaftsmischung in der Regel ein TT leicht aufgetragen.

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