חומרי אלומיניום מייצגים כמה מהפתרונות ההנדסיים המגוונים ביותר הקיימים כיום, כאשר סדרות 6000 ו- 7000 מציעות מאפייני ביצועים מובחנים. הבנת ההבדלים הבסיסיים שלהם מאפשרת בחירה נאותה של חומרים ליישומים מבניים, רכיבים ימיים, חלקי תעופה וחלל וציוד תעשייתי.
קומפוזיציה ומטלורגיה
6 0 0 0 חומרי אלומיניום מסדרת משתמשים בעיקר במגנזיום וסיליקון כאלמנטים הסגסוגת העיקריים שלהם. ציונים נפוצים כמו צלחת אלומיניום 6061 מכילים 0. 8-1. 2% מגנזיום ו -0. 4-0. 8% סיליקון, ויוצרים משקעים של קוטלי סילינג במגנזיום במהלך טיפול בחום. סגסוגות אלה משיגות את כוחן באמצעות טיפול בחום פתרונות והזדקנות מלאכותית (T6 Tember).
לעומת זאת, 7 0 0 0 סגסוגות אלומיניום סדרות מסתמכות על אבץ כאלמנט הסגסוגת העיקרי, בדרך כלל נע בין 4-8% לפי משקל. ציונים כמו צלחת אלומיניום 7075 משלבים אבץ עם 1. 2-2. 0% מגנזיום ולעתים קרובות כוללים נחושת (1. 2-2. 0% בסגסוגת אלומיניום 7075). קומפוזיציה זו יוצרת משקעים מורכבים המספקים חוזק מעולה אך הפחיתו את עמידות הקורוזיה לעומת 6000 חומרים בסדרות.
השוואה בין תכונות מכניות
חומרי אלומיניום של 6000 סדרות מציעים תכונות מכניות מצוינות מסביב:
6061- צלחת אלומיניום T6: חוזק מתיחה 310 MPa, חוזק תשואה 276 MPa
6082 סגסוגת אלומיניום: חוזק מתיחה 340 מגה, חוזק תשואה 300 מגה -א.פ.
התארכות אופיינית: 8-12%
7000 סגסוגות אלומיניום מסדרות מספקות חוזק גבוה משמעותית:
7075- צלחת אלומיניום T6: חוזק מתיחה 572 MPa, חוזק תשואה 503 MPa
7050 סגסוגת אלומיניום: חוזק מתיחה 510 MPA, חוזק תשואה 455 MPA
התארכות אופיינית: 5-8%
היתרון החוזק הופך 7000 חומרי אלומיניום בסדרות העדיפות ליישומי חלל שבהם חיסכון במשקל הוא קריטי. עם זאת, סגסוגות אלומיניום של 6000 סדרות בדרך כלל מציעות בדרך כלל יכולת ויכולת ריתוך טובה יותר.
עמידות בפני קורוזיה
חומרי אלומיניום של 6000 מסדרת מדגימים עמידות בפני קורוזיה מעולה ברוב הסביבות. סגסוגת האלומיניום 6061 שומרת על ביצועים מצוינים באטמוספרות ימיות כאשר היא מוגנת כראוי, ואילו 6005 גיליון אלומיניום מתפקד היטב ביישומים אדריכליים.
7000 סגסוגות אלומיניום בסדרות, במיוחד אלה עם תכולת נחושת גבוהה יותר כמו צלחת אלומיניום 7075, מראים עמידות בפני קורוזיה מופחתת באופן משמעותי. בדרך כלל חומרים אלה דורשים ציפויים מגנים או חיפוי לחשיפה בחוץ. פיצוח קורוזיה מתח מציג דאגה מסוימת לקטעים עבים של 7000 חומרי אלומיניום בסדרות.
מאפייני ייצור
חומרי אלומיניום של 6000 סדרות מציעים מאפייני ייצור מעולים:
6061 ריתוך צלחות אלומיניום היטב בשיטות MIG ו- TIG קונבנציונאליות
6005 גיליון אלומיניום נוצר בקלות במצב מחולל
דירוג יכולת הכבוד של 50-70% (יחסית לסגסוגת אלומיניום 2011 כ 100%)
7000 סגסוגות אלומיניום סדרות מציגות אתגרי ייצור נוספים:
צלחת אלומיניום 7075 דורשת טכניקות מיוחדות לריתוך
7005 סגסוגת אלומיניום מציגה יכולת ריתוך טובה יותר מאשר 7000 ציונים אחרים
דירוג יכולת המכונה בדרך כלל 30-50% מתקן סגסוגת האלומיניום 2011
טיפול תרמי
שתי הסדרות מגיבות לטיפול בחום אך עם תהליכים שונים:
6000 סדרות חומרי אלומיניום משתמשים בטיפול בפתרונות ב 530-550 תואר ואחריו מרווה ומלאכותי בהזדקנות ב 160-180 תואר
7000 סגסוגות אלומיניום סדרות דורשות בקרת טמפרטורה מדויקת יותר במהלך טיפול בפתרונות (465-490 תואר) ולעתים קרובות משתמשים בתהליכי הזדקנות מדרגות
יישומים אופייניים
6000 חומרי אלומיניום מסדרת שולטים ב:
מבנים ארכיטקטוניים (6063 חריגות סגסוגת אלומיניום)
רכיבים ימיים (צלחת אלומיניום של 5083 העדיפו לעיתים קרובות על גופות)
מסגרות רכב (6005 גיליון אלומיניום)
הנדסה כללית (צלחת אלומיניום 6061)
7000 סגסוגות אלומיניום סדרות מתמחות ב:
מבני תעופה וחלל (7075 צלחת אלומיניום לעורות מטוסים)
מסגרות אופניים בעלות ביצועים גבוהים (7005 סגסוגת אלומיניום)
ציוד צבאי (7050 סגסוגת אלומיניום לרכבים משוריינים)
חלקים מכניים לחץ גבוה (7075- צלחת אלומיניום T6)
שיקולי עלות
6000 חומרי אלומיניום בסדרה עולים בדרך כלל 20-40% פחות מסגסוגות אלומיניום סדרות 7000 שוות. פרמיית המחירים עבור 7000 כיתות משקפת את ההרכב המתמחה שלהם, דרישות לטיפול בחום מורכבות יותר, ובדרך כלל היקפי ייצור נמוכים יותר.
