Hliníková slitina - Aluminium alloy

Svařovaný rám jízdního kola z hliníkové slitiny vyrobený v 90. letech.

Slitiny hliníku (nebo slitiny hliníku ; viz rozdíly v pravopisu ) jsou slitiny, ve kterých je převládajícím kovem hliník (Al). Typickými legujícími prvky jsou měď , hořčík , mangan , křemík , cín a zinek . Existují dvě hlavní klasifikace, jmenovitě slitiny pro odlévání a slitiny kujné, které se dále dělí do kategorií tepelně zpracovatelné a tepelně neošetřitelné. Asi 85% hliníku se používá na tvářené výrobky, například válcované plechy, fólie a vytlačované výrobky . Slitiny hliníku lité poskytují nákladově efektivní produkty díky nízké teplotě tání, i když mají obecně nižší pevnost v tahu než slitiny tvářené. Nejdůležitějším systémem lité hliníkové slitiny je Al – Si , kde vysoké hladiny křemíku (4,0–13%) přispívají k dobrým charakteristikám lití. Slitiny hliníku jsou široce používány ve stavebních konstrukcích a součástech, kde je vyžadována nízká hmotnost nebo odolnost proti korozi.

Slitiny složené převážně z hliníku byly od zavedení letadel s kovovým pláštěm v letecké výrobě velmi důležité . Slitiny hliníku a hořčíku jsou lehčí než jiné slitiny hliníku a mnohem méně hořlavé než jiné slitiny, které obsahují velmi vysoké procento hořčíku.

Povrchy ze slitiny hliníku vytvoří bílou ochrannou vrstvu oxidu hlinitého, pokud nebudou chráněny eloxováním a / nebo správnými postupy lakování. Ve vlhkém prostředí může dojít ke galvanické korozi, když se slitina hliníku dostane do elektrického kontaktu s jinými kovy s pozitivnějším korozním potenciálem než hliník a je přítomen elektrolyt, který umožňuje iontovou výměnu. Tento proces, označovaný jako koroze odlišného kovu, může probíhat jako exfoliace nebo jako mezikrystalová koroze. Slitiny hliníku mohou být nesprávně tepelně ošetřeny. To způsobí oddělení vnitřních prvků a kov poté koroduje zevnitř ven.

Složení ze slitin hliníku jsou registrována u The Aluminium Association . Mnoho organizací vydává konkrétnější standardy pro výrobu hliníkových slitin, včetně normalizační organizace Society of Automotive Engineers , konkrétně jejích podskupin pro letecké standardy, a ASTM International .

Technické využití a vlastnosti slitin hliníku

Kolo z hliníkové slitiny. Cyklus skládání botiček ze 60. let

Ve stavebních konstrukcích se používají slitiny hliníku se širokou škálou vlastností. Slitinové systémy jsou klasifikovány číselným systémem ( ANSI ) nebo názvy označujícími jejich hlavní legující složky ( DIN a ISO ). Výběr správné slitiny pro danou aplikaci vyžaduje zohlednění její pevnosti v tahu , hustoty , tažnosti , tvařitelnosti, zpracovatelnosti, svařitelnosti a odolnosti proti korozi . Stručný historický přehled slitin a výrobních technologií je uveden v Ref. Slitiny hliníku se v letadle značně používají kvůli vysokému poměru pevnosti a hmotnosti . Na druhé straně je čistý hliníkový kov pro takové použití příliš měkký a nemá vysokou pevnost v tahu potřebnou pro letadla a vrtulníky .

Slitiny hliníku versus druhy oceli

Slitiny hliníku mají obvykle modul pružnosti asi 70 GPa , což je asi jedna třetina modulu pružnosti ocelových slitin . Proto pro dané zatížení dojde u součásti nebo jednotky vyrobené ze slitiny hliníku k větší deformaci v elastickém režimu než u ocelové části stejné velikosti a tvaru.

U zcela nových kovových výrobků se výběr designu často řídí výběrem výrobní technologie. Extruze jsou v tomto ohledu obzvláště důležité, vzhledem ke snadnosti, s jakou lze hliníkové slitiny, zejména řady Al – Mg – Si, vytlačovat za vzniku složitých profilů.

Obecně lze s hliníkovou slitinou dosáhnout tužšího a lehčího designu, než je to možné u ocelí. Zvažte například ohyb tenkostěnné trubky: druhý moment plochy je nepřímo úměrný napětí ve stěně trubky, tj. Napětí jsou u větších hodnot nižší. Druhý moment plochy je úměrný krychli poloměru krát tloušťky stěny, čímž zvětšení poloměru (a hmotnosti) o 26% povede ke snížení napětí stěny na polovinu. Z tohoto důvodu používají rámy jízdních kol ze slitin hliníku větší průměry trubek než ocel nebo titan, aby se dosáhlo požadované tuhosti a pevnosti. V automobilovém průmyslu používají automobily vyrobené ze slitin hliníku pro zajištění tuhosti prostorové rámy z extrudovaných profilů. To představuje radikální změnu oproti běžnému přístupu pro současný ocelový design automobilu, který závisí na tuhosti skořepin karoserie, známý jako unibody design.

Slitiny hliníku jsou široce používány v automobilových motorech, zejména v blocích válců a klikových skříních kvůli možné úspoře hmotnosti. Protože slitiny hliníku jsou náchylné k deformaci při zvýšených teplotách, je chladicí systém těchto motorů zásadní. K úspěšné aplikaci v automobilových motorech také napomohly výrobní techniky a metalurgický pokrok. V roce 1960, hliníkové hlavy válců z Corvair získal pověst selhání a stržení závitů , které nejsou vidět v běžných hliníkové hlavy válců.

Důležitým konstrukčním omezením hliníkových slitin je jejich nižší únavová pevnost ve srovnání s ocelí. V kontrolovaných laboratorních podmínkách vykazují oceli mez únavy , což je amplituda napětí, pod níž nedochází k žádným poruchám - kov s prodlouženými cykly napětí nadále neoslabuje. Slitiny hliníku nemají tuto spodní mez únavy a budou se s pokračujícími stresovými cykly dále oslabovat. Slitiny hliníku se proto řídce používají v částech, které vyžadují vysokou mez únavy v režimu vysoké cyklu (více než 10 7 zatěžovacích cyklů).

Aspekty tepelné citlivosti

Často je také třeba vzít v úvahu citlivost kovu na teplo. Dokonce i relativně rutinní dílenský postup zahrnující ohřev komplikuje skutečnost, že hliník se na rozdíl od oceli roztaví, aniž by nejprve svítil červeně. Tvářecí operace, kde se používá ofukovací hořák, mohou zvrátit nebo odstranit tepelné zpracování, proto se vůbec nedoporučuje. Žádné vizuální známky neodhalují, jak je materiál vnitřně poškozen. Stejně jako svařování tepelně zpracované, vysokopevnostní článkové řetězy, veškerá pevnost je nyní ztracena teplem hořáku. Řetěz je nebezpečný a musí být zlikvidován.

Hliník podléhá vnitřním napětím a napětí. Někdy o několik let později, stejně jako tendence nesprávně svařovaných hliníkových rámů jízdních kol k postupnému vyklouznutí z vyrovnání od napětí v procesu svařování. Letecký a kosmický průmysl se tak úplně vyhýbá teplu spojováním dílů s nýty jako je kovové složení, jinými spojovacími prostředky nebo lepidly.

Zdůrazňuje přehřáté hliníku lze zmírňovat pomocí tepelné zpracování dílů v peci a postupně ochlazuje-ve skutečnosti žíhání namáhání. Přesto se tyto části mohou stále zkreslovat, takže například tepelné zpracování svařovaných rámů jízdních kol může vést k nesprávnému vyrovnání významné části. Pokud vychýlení není příliš silné, mohou být ochlazené části ohnuty do vyrovnání. Samozřejmě, pokud je rám správně navržen pro tuhost (viz výše), bude tento ohyb vyžadovat obrovskou sílu.

Nesnášenlivost hliníku k vysokým teplotám nevylučuje jeho použití v raketové technice; dokonce i pro použití při konstrukci spalovacích komor, kde mohou plyny dosáhnout 3 500 K. Motor v horním stupni Agena používal pro některé části trysky, včetně tepelně kritické oblasti hrdla, regenerativně chlazený hliníkový design; ve skutečnosti extrémně vysoká tepelná vodivost hliníku zabránila hrdlu v dosažení bodu tání i při velkém tepelném toku, což vedlo ke spolehlivé a lehké součásti.

Domácí elektroinstalace

Hlavní článek: hliníkový drát

Kvůli vysoké vodivosti a relativně nízké ceně ve srovnání s mědí v 60. letech byl v té době zaveden hliník pro domácí elektroinstalace v Severní Americe, přestože mnoho svítidel nebylo navrženo tak, aby přijímalo hliníkový drát. Nové použití však přineslo určité problémy:

  • Vyšší koeficient tepelné roztažnosti hliníku způsobí, že se drát roztahuje a smršťuje vzhledem k odlišnému kovovému šroubovému spojení, což nakonec uvolní spojení.
  • Čistý hliník má tendenci se plazit pod stálým trvalým tlakem (ve větší míře se zvyšující se teplotou) a opět uvolňovat spojení.
  • Galvanická koroze z odlišných kovů zvyšuje elektrický odpor spojení.

To vše mělo za následek přehřátí a uvolnění spojení, a to zase vyústilo v některé požáry. Stavitelé se poté při používání drátu nestarali a mnoho jurisdikcí zakázalo jeho použití ve velmi malých velikostech, v nové výstavbě. Přesto byly nakonec představeny novější přípravky s přípojkami navrženými tak, aby nedocházelo k uvolňování a přehřívání. Nejprve byly označeny „Al / Cu“, ale nyní nesou kódování „CO / ALR“.

Dalším způsobem, jak zabránit problémům s vytápěním, je zalisovat krátký „ cop “ z měděného drátu. Správně provedené vysokotlaké lisování správným nástrojem je dostatečně pevné, aby se snížila tepelná roztažnost hliníku. Dnes se pro hliníkové elektroinstalace používají nové slitiny, konstrukce a metody v kombinaci s hliníkovými koncovkami.

Označení slitiny

Tvářené a lité slitiny hliníku používají různé identifikační systémy. Tepaný hliník je označen čtyřmístným číslem, které identifikuje legující prvky.

Lité slitiny hliníku používají čtyř až pětimístné číslo s desetinnou čárkou. Číslice na stovkách označuje legující prvky, zatímco číslice za desetinnou čárkou označuje tvar (litý tvar nebo ingot).

Označení temperování

Označení temperamentu následuje odlévací nebo tepané označení s pomlčkou, písmenem a potenciálně jedno až třímístným číslem, např. 6061-T6. Definice nálady jsou:

-F  : Jak je vyrobeno
-H  : Kmen kalený (tvářený za studena) s tepelným zpracováním nebo bez něj

-H1  : Kmen kalený bez tepelného zpracování
-H2  : Kmen kalený a částečně žíhaný
-H3  : Kmen kalený a stabilizovaný zahřátím na nízkou teplotu
Druhá číslice  : Druhá číslice označuje stupeň tvrdosti
-HX2 = 1/4 tvrdé
-HX4 = 1/2 tvrdý
-HX6 = 3/4 tvrdé
-HX8 = plně tvrdý
-HX9 = extra tvrdý

-O  : Plně měkký (žíhaný)
-T  : Tepelně zpracovaný, aby se dosáhlo stabilních teplot

-T1  : Chlazeno z horkého prostředí a přirozeně stárnuto (při pokojové teplotě)
-T2  : Chlazeno za tepla, za studena a přirozeně stárnuto
-T3  : Řešení tepelně ošetřeno a zpracováno za studena
-T4  : Řešení tepelně ošetřené a přirozeně stárnuté
-T5  : Chlazený z horké práce a uměle stárnutý (při zvýšené teplotě)
-T51  : Stres uvolněný protažením
-T510  : Žádné další narovnávání po protažení
-T511  : Menší narovnání po protažení
-T52  : Stres uvolněný tepelným zpracováním
-T6  : Řešení tepelně ošetřené a uměle stárnuté
-T7  : Řešení tepelně zpracované a stabilizované
-T8  : Řešení tepelně zpracované, zpracované za studena a uměle stárnuté
-T9  : Řešení tepelně zpracované, uměle stárnuté a zpracované za studena
-T10  : Chlazeno za horka, za studena a uměle stárnuto

-W  : Řešení je pouze tepelně ošetřeno

Poznámka: -W je relativně měkké přechodné označení, které platí po tepelném ošetření a před dokončením stárnutí. Stav -W lze prodloužit při extrémně nízkých teplotách, ale ne na dobu neurčitou a v závislosti na materiálu obvykle nebude trvat déle než 15 minut při okolních teplotách.

Tvářené slitiny

International Alloy Určení systém je nejvíce široce přijímaný jmenovat schéma pro tepané slitiny . Každá slitina má čtyřmístné číslo, kde první číslice označuje hlavní legující prvky, druhá - pokud se liší od 0 - označuje variaci slitiny a třetí a čtvrtá číslice označují konkrétní slitinu v sérii. Například ve slitině 3105 číslo 3 označuje, že slitina je v manganové řadě, 1 označuje první modifikaci slitiny 3005 a nakonec 05 ji identifikuje v sérii 3000.

  • Řady 1000 jsou v podstatě čistý hliník s minimálním obsahem 99% hmotnostních hliníku a lze je kalit .
  • Řady 2000 jsou legovány mědí a lze je srážkově kalit na pevnost srovnatelnou s ocelí. Dříve označované jako dural , byly kdysi nejběžnějšími leteckými slitinami, byly však náchylné k praskání korozí napětím a jsou stále více nahrazovány řadami 7000 v nových konstrukcích.
  • Řady 3000 jsou legovány manganem a lze je kalit .
  • Série 4000 jsou legovány křemíkem. Varianty slitin hliníku a křemíku určené k odlévání (a proto nejsou zahrnuty do série 4000) jsou také známé jako silumin .
  • Řady 5000 jsou legovány hořčíkem a nabízejí vynikající odolnost proti korozi, takže jsou vhodné pro námořní aplikace. Také, 5083 slitina má nejvyšší pevnost tepelně zpracované slitiny. Většina slitin řady 5000 zahrnuje také mangan .
  • Série 6000 jsou legovány hořčíkem a křemíkem. Jsou snadno obrobitelné, svařitelné a lze je kalit srážením, ale ne na vysoké pevnosti, kterých mohou dosáhnout 2000 a 7000. Slitina 6061 je jednou z nejčastěji používaných slitin hliníku pro všeobecné použití.
  • Řady 7000 jsou legovány zinkem a lze je srážkově kalit na nejvyšší pevnost jakékoli hliníkové slitiny (konečná pevnost v tahu až 700 MPa pro slitinu 7068 ). Většina slitin řady 7000 zahrnuje také hořčík a měď.
  • Série 8000 jsou legovány jinými prvky, které nejsou pokryty jinými sériemi. Příkladem jsou slitiny hliníku a lithia .

Řada 1000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 1000 (% hmotnosti) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
1050 99,5 - Tažená trubice, chemická zařízení
1060 99.6 - Univerzální
1070 99,7 - Tlustá tažená trubka
1100 99,0 Cu 0,1 Univerzální, dutý
1145 99,45 - List, talíř, fólie
1199 99,99 - Fólie
1200 99,0 max ( Si + Fe ) 1,0 max; Cu 0,05 max; Mn 0,05 max; Zn 0,10 max; Ti 0,05 max; ostatní 0,05 (každý) .015 (celkem)
1230 (VAD23) # Si 0,3; Fe 0,3; Cu 4,8–5,8; Mn 0,4–0,8; Mg 0,05; Zn 0,1; Ti 0,15; Li 0,9–1,4; Cd 0,1–0,25 Letoun Tu-144
1350 99,5 - Elektrické vodiče
1370 99,7 - Elektrické vodiče
1420 # 92,9 Mg 5,0; Li 2,0; Zr 0,1 Letectví a kosmonautika
1421 # 92,9 Mg 5,0; Li 2,0; Mn 0,2; Sc 0,2; Zr 0,1 Letectví a kosmonautika
1424 # Si 0,08; Fe 0,1; Mn 0,1–0,25; Mg 4,7–5,2; Zn 0,4–0,7; Li 1,5–1,8; Zr 0,07–0,1; Být 0,02–0,2; Sc 0,05–0,08; Na 0,0015
1430 # Si 0,1; Fe 0,15; Cu 1,4–1,8; Mn 0,3–0,5; Mg 2,3–3,0; Zn 0,5–0,7; Ti 0,01–0,1; Li 1,5–1,9; Zr 0,08–0,14; Být 0,02–0,1; Sc 0,01–0,1; Na 0,003; Ce 0,2–0,4; Y 0,05–0,1
1440 # Si 0,02–0,1; Fe 0,03–0,15; Cu 1,2–1,9; Mn 0,05; Mg 0,6–1,1; Cr 0,05; Ti 0,02–0,1; Li 2,1–2,6; Zr 0,10–0,2; Být 0,05–0,2; Na 0,003
1441 # Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,5–1,8; Mn 0,001–0,010; Mg 0,7–1,1; Ti 0,01–0,07; Ni 0,02–0,10; Li 1,8–2,1; Zr 0,04–0,16; Buďte 0,02–0,20 Hydroplány Be-103 a Be-200
1441K # Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,3–1,5; Mn 0,001–0,010; Mg 0,7–1,1; Ti 0,01–0,07; Ni 0,01–0,15; Li 1,8–2,1; Zr 0,04–0,16; Buďte 0,002–0,01
1445 # Si 0,08; Fe 0,12; Cu 1,3–1,5; Mn 0,001–0,010; Mg 0,7–1,1; Ti 0,01–0,1; Ni 0,01–0,15; Li 1,6–1,9; Zr 0,04–0,16; Být 0,002–0,01; Sc 0,005–0,001; Ag 0,05–0,15; Ca 0,005–0,04; Na 0,0015
1450 # Si 0,1; Fe 0,15; Cu 2,6–3,3; Mn 0,1; Mg 0,1; Cr 0,05; Zn 0,25; Ti 0,01–0,06; Li 1,8–2,3; Zr 0,08–0,14; Být 0,008–0,1; Na 0,002; Ce 0,005–0,05 Letadla An-124 a An-225
1460 # Si 0,1; Fe 0,03–0,15; Cu 2,6–3,3; Mg 0,05; Ti 0,01–0,05; Li 2,0–2,4; Zr 0,08–0,13; Na 0,002; Sc 0,05–0,14; B 0,0002–0 0003 Letadlo Tu-156
V-1461 # Si 0,8; Fe 0,01–0,1; Cu 2,5–2,95; Mn 0,2–0,6; Mg 0,05–0,6; Cr 0,01–0,05; Zn 0,2–0,8; Ti 0,05; Ni 0,05–0,15; Li 1,5–1,95; Zr 0,05–0,12; Být 0,0001–0,02; Sc 0,05–0,10; Ca 0,001–0,05; Na 0,0015
V-1464 # Si 0,03–0,08; Fe 0,03–0,10; Cu 3,25–3,45; Mn 0,20–0,30; Mg 0,35–0,45; Ti 0,01–0,03; Li 1,55–1,70; Zr 0,08–0,10; Sc 0,08–0,10; Být 0,0003–0,02; Na 0,0005
V-1469 # Si 0,1; Fe 0,12; Cu 3,2–4,5; Mn 0,003–0,5; Mg 0,1–0,5; Li 1,0–1,5; Zr 0,04–0,20; Sc 0,04–0,15; Ag 0,15–0,6

# Nejedná se o název mezinárodního systému označení slitin

Série 2000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 2000 (hmotnostní%) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
2004 93.6 Cu 6,0; Zr 0,4 Letectví a kosmonautika
2011 93,7 Cu 5,5; Bi 0,4; Pb 0,4 Univerzální
2014 93,5 Cu 4,4; Si 0,8; Mn 0,8; Mg 0,5 Univerzální
2017 94.2 Cu 4,0; Si 0,5; Mn 0,7; Mg 0,6 Letectví a kosmonautika
2020 93,4 Cu 4,5; Li 1,3; Mn 0,55; Cd 0,25 Letectví a kosmonautika
2024 93,5 Cu 4,4; Mn 0,6; Mg 1,5 Univerzální, letecký
2029 94.6 Cu 3,6; Mn 0,3; Mg 1,0; Ag 0,4; Zr 0,1 Alclad list, letecký průmysl
2036 96,7 Cu 2,6; Mn 0,25; Mg 0,45 Prostěradlo
2048 94,8 Cu 3,3; Mn 0,4; Mg 1,5 List, talíř
2055 93,5 Cu 3,7; Zn 0,5; Li 1,1; Ag 0,4; Mn 0,2; Mg 0,3; Zr 0,1 Výlisky z letectví a kosmonautiky,
2080 94,0 Mg 3,7; Zn 1,85; Cr 0,2; Li 0,2 Letectví a kosmonautika
2090 95,0 Cu 2,7; Li 2,2; Zr 0,12 Letectví a kosmonautika
2091 94,3 Cu 2,1; Li 2,0; Mg 1,5; Zr 0,1 Letectví a kosmonautika
2094 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 4,4–5,2; Mn 0,25; Mg 0,25–0,8; Zn 0,25; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 0,7–1,4; Zr 0,04–0,18
2095 93.6 Cu 4,2; Li 1,3; Mg 0,4; Ag 0,4; Zr 0,1 Letectví a kosmonautika
2097 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,6; Mg 0,35; Zn 0,35; Ti 0,15; Li 1,2–1,8; Zr 0,08–0,15
2098 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,3–3,8; Mn 0,35; Mg 0,25–0,8; Zn 0,35; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 2,4–2,8; Zr 0,04–0,18
2099 94,3 Cu 2,53; Mn 0,3; Mg 0,25; Li 1,75; Zn 0,75; Zr 0,09 Letectví a kosmonautika
2124 93,5 Cu 4,4; Mn 0,6; Mg 1,5 Talíř
2195 93,5 Cu 4,0; Mn 0,5; Mg 0,45; Li 1,0; Ag 0,4; Zr 0,12 Aerospace, Space Shuttle extra lehký vnější nádrží a SpaceX Falcon 9 a Falcon 1E druhý stupeň nosné rakety.
2196 Si 0,12; Fe 0,15; Cu 2,5–3,3; Mn 0,35; Mg 0,25–0,8; Zn 0,35; Ti 0,10; Ag 0,25–0,6; Li 1,4–2,1; Zr 0,08–0,16 Vytlačování
2197 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,50; Mg 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,3–1,7; Zr 0,08–0,15
2198 Prostěradlo
2218 92.2 Cu 4,0; Mg 1,5; Fe 1,0; Si 0,9; Zn 0,25; Mn 0,2 Výkovky, válce leteckých motorů
2219 93,0 Cu 6,3; Mn 0,3; Ti 0,06; V 0,1; Zr 0,18 Univerzální externí nádrž raketoplánu standardní hmotnosti
2297 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,50; Mg 0,25; Zn 0,05; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08–0,15
2397 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 2,5–3,1; Mn 0,10–0,50; Mg 0,25; Zn 0,05–0,15; Ti 0,12; Li 1,1–1,7; Zr 0,08–0,15
2224 a 2324 93.8 Cu 4,1; Mn 0,6; Mg 1,5 Talíř
2319 93,0 Cu 6,3; Mn 0,3; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,18 Tyč a drát
2519 93,0 Cu 5,8; Mg 0,2; Ti 0,15; V 0,1; Zr 0,2 Pancíř pro letecký a kosmický průmysl
2524 93.8 Cu 4,2; Mn 0,6; Mg 1.4 Deska, list
2618 93,7 Cu 2,3; Si 0,18; Mg 1,6; Ti 0,07; Fe 1,1; Ni 1.0 Výkovky

Řada 3000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 3000 (hmotnostní%) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
3003 98.6 Mn 1,5; Cu 0,12 Univerzální, plechové, pevné fóliové nádoby, cedule, dekorativní
3004 97,8 Mn 1,2; Mg 1 Univerzální plechovky na nápoje
3005 98,5 Mn 1,0; Mg 0,5 Tvrdě pracovat
3102 99,8 Mn 0,2 Tvrdě pracovat
3103 a 3303 98,8 Mn 1.2 Tvrdě pracovat
3105 97,8 Mn 0,55; Mg 0,5 Prostěradlo
3203 98,8 Mn 1.2 Plech, vysokopevnostní fólie

Řada 4000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 4000 (hmotnostní%) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
4006 98,3 Si 1,0; Fe 0,65 Vytvrzený nebo ve věku
4007 96.3 Si 1,4; Mn 1,2; Fe 0,7; Ni 0,3; Cr 0,1 Tvrdě pracovat
4015 96,8 Si 2,0; Mn 1,0; Mg 0,2 Tvrdě pracovat
4032 85 Si 12,2; Cu 0,9; Mg 1; Ni 0,9; Výkovky
4043 94,8 Si 5.2 Tyč
4047 85.5 Si 12,0; Fe 0,8; Cu 0,3; Zn 0,2; Mn 0,15; Mg 0,1 Plech, opláštění, plniva
4543 93,7 Si 6,0; Mg 0,3 architektonické výlisky

Řada 5000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 5000 (hmotnostní%) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
5005 a 5657 99.2 Mg 0,8 List, talíř, tyč
5010 99,3 Mg 0,5; Mn 0,2;
5019 94,7 Mg 5,0; Mn 0,25;
5024 94,5 Mg 4,6; Mn 0,6; Zr 0,1; Sc 0,2 Vytlačování, letecký průmysl
5026 93,9 Mg 4,5; Mn 1; Si 0,9; Fe 0,4; Cu 0,3
5050 98.6 Mg 1.4 Univerzální
5052 a 5652 97.2 Mg 2,5; Cr 0,25 Univerzální, letecký, námořní
5056 94,8 Mg 5,0; Mn 0,12; Cr 0,12 Fólie, tyč, nýty
5059 93,5 Mg 5,0; Mn 0,8; Zn 0,6; Zr 0,12 raketové kryogenní nádrže
5083 94,8 Mg 4,4; Mn 0,7; Cr 0,15 Univerzální, svařovací, námořní
5086 95,4 Mg 4,0; Mn 0,4; Cr 0,15 Univerzální, svařovací, námořní
5154 a 5254 96.2 Mg 3,5; Cr 0,25; Univerzální, nýty
5182 95.2 Mg 4,5; Mn 0,35; Prostěradlo
5252 97,5 Mg 2,5; Prostěradlo
5356 94.6 Mg 5,0; Mn 0,12; Cr 0,12; Ti 0,13 Tyč, drát MIG
5454 96,4 Mg 2,7; Mn 0,8; Cr 0,12 Univerzální
5456 94 Mg 5,1; Mn 0,8; Cr 0,12 Univerzální
5457 98,7 Mg 1,0; Mn 0,2; Cu 0,1 Plech, obložení automobilu
5557 99,1 Mg 0,6; Mn 0,2; Cu 0,1 Plech, obložení automobilu
5754 95,8 Mg 3,1; Mn 0,5; Cr 0,3 List, Rode

Řada 6000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 6000 (% hmotnosti) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
6005 98,7 Si 0,8; Mg 0,5 Výlisky, úhly
6009 97,7 Si 0,8; Mg 0,6; Mn 0,5; Cu 0,35 Prostěradlo
6010 97,3 Si 1,0; Mg 0,7; Mn 0,5; Cu 0,35 Prostěradlo
6013 97,05 Si 0,8; Mg 1,0; Mn 0,35; Cu 0,8 Deska, letectví, pouzdra na smartphony
6022 97,9 Si 1,1; Mg 0,6; Mn 0,05; Cu 0,05; Fe 0,3 Plech, automobilový průmysl
6060 98,9 Si 0,4; Mg 0,5; Fe 0,2 Tepelně zpracovatelné
6061 97,9 Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Cr 0,2 Univerzální, strukturální, letecký
6063 a 646 g 98,9 Si 0,4; Mg 0,7 Univerzální, námořní, dekorativní
6063A 98,7 Si 0,4; Mg 0,7; Fe 0,2 Tepelně zpracovatelné
6065 97.1 Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Bi 1.0 Tepelně zpracovatelné
6066 95,7 Si 1,4; Mg 1,1; Mn 0,8; Cu 1.0 Univerzální
6070 96,8 Si 1,4; Mg 0,8; Mn 0,7; Cu 0,28 Vytlačování
6081 98,1 Si 0,9; Mg 0,8; Mn 0,2 Tepelně zpracovatelné
6082 97,5 Si 1,0; Mg 0,85; Mn 0,65 Tepelně zpracovatelné
6101 98,9 Si 0,5; Mg 0,6 Vytlačování
6105 98.6 Si 0,8; Mg 0,65 Tepelně zpracovatelné
6113 96,8 Si 0,8; Mg 1,0; Mn 0,35; Cu 0,8; O 0,2 Letectví a kosmonautika
6151 98.2 Si 0,9; Mg 0,6; Cr 0,25 Výkovky
6162 98.6 Si 0,55; Mg 0,9 Tepelně zpracovatelné
6201 98,5 Si 0,7; Mg 0,8 Tyč
6205 98,4 Si 0,8; Mg 0,5; Mn 0,1; Cr 0,1; Zr 0,1 Vytlačování
6262 96,8 Si 0,6; Mg 1,0; Cu 0,25; Cr 0,1; Bi 0,6; Pb 0,6 Univerzální
6351 97,8 Si 1,0; Mg 0,6; Mn 0,6 Vytlačování
6463 98,9 Si 0,4; Mg 0,7 Vytlačování
6951 97.2 Si 0,5; Fe 0,8; Cu 0,3; Mg 0,7; Mn 0,1; Zn 0,2 Tepelně zpracovatelné

Řada 7000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 7000 (% hmotnosti) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
7005 93.3 Zn 4,5; Mg 1,4; Mn 0,45; Cr 0,13; Zr 0,14; Ti 0,04 Vytlačování
7010 93.3 Zn 6,2; Mg 2,35; Cu 1,7; Zr 0,1; Letectví a kosmonautika
7022 91.1 Zn 4,7; Mg 3,1; Mn 0,2; Cu 0,7; Cr 0,2; talíř, formy
7034 85.7 Zn 11,0; Mg 2,3; Cu 1.0 Maximální pevnost v tahu 750 MPa
7039 92.3 Zn 4,0; Mg 3,3; Mn 0,2; Cr 0,2 Pancíř pro letecký a kosmický průmysl
7049 88.1 Zn 7,7; Mg 2,45; Cu 1,6; Cr 0,15 Univerzální, letecký
7050 89,0 Zn 6,2; Mg 2,3; Cu 2,3; Zr 0,1 Univerzální, letecký
7055 87.2 Zn 8,0; Mg 2,3; Cu 2,3; Zr 0,1 Deska, výlisky, letecký průmysl
7065 88.5 Zn 7,7; Mg 1,6; Cu 2,1; Zr 0,1 Deska, letecký průmysl
7068 87.6 Zn 7,8; Mg 2,5; Cu 2,0; Zr 0,12 Letectví a kosmonautika, maximální pevnost v tahu 710 MPa
7072 99,0 Zn 1.0 List, fólie
7075 a 7175 90,0 Zn 5,6; Mg 2,5; Cu 1,6; Cr 0,23 Univerzální, letecký průmysl, výkovky
7079 91,4 Zn 4,3; Mg 3,3; Cu 0,6; Mn 0,2; Cr 0,15 -
7085 89,4 Zn 7,5; Mg 1,5; Cu 1.6 Silná deska, letecký průmysl
7093 86,7 Zn 9,0; Mg 2,5; Cu 1,5; O 0,2; Zr 0,1 Letectví a kosmonautika
7116 93,7 Zn 4,5; Mg 1; Cu 0,8 Tepelně zpracovatelné
7129 93.2 Zn 4,5; Mg 1,6; Cu 0,7 -
7150 89,05 Zn 6,4; Mg 2,35; Cu 2,2; O 0,2; Zr 0,1 Letectví a kosmonautika
7178 88.1 Zn 6,8; Mg 2,7; Cu 2,0; Cr 0,26 Univerzální, letecký
7255 87,5 Zn 8,0; Mg 2,1; Cu 2,3; Zr 0,1 Deska, letecký průmysl
7475 90.3 Zn 5,7; Mg 2,3; Si 1,5; Cr 0,22 Univerzální, letecký

Řada 8000

Jmenovité složení hliníkové slitiny řady 8000 (% hmotnosti) a aplikace
Slitina Al obsah Slitinové prvky Použití a doporučení
8006 98,0 Fe 1,5; Mn 0,5; Univerzální, svařitelné
8009 88.3 Fe 8,6; Si 1,8; V 1.3 Vysokoteplotní letecký průmysl
8011 98,7 Fe 0,7; Si 0,6 Tvrdě pracovat
8014 98.2 Fe 1,4; Mn 0,4; univerzální
8019 87,5 Fe 8,3; Ge 4.0; O 0,2 Letectví a kosmonautika
8025 Si 0,05; Fe 0,06–0,25; Cu 0,20; Mg 0,05; Cr 0,18; Zn 0,50; Ti 0,005–0,02; Li 3,4–4,2; Zr 0,08–0,25
8030 99,3 Fe 0,5; Cu 0,2 drát
8090 Si 0,20; Fe 0,30; Cu 1,0–1,6; Mn 0,10; Mg 0,6–1,3; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 2,2–2,7; Zr 0,04–0,16
8091 Si 0,30; Fe 0,50; Cu 1,0–1,6; Mn 0,10; Mg 0,50–1,2; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 2,4–2,8; Zr 0,08–0,16
8093 Si 0,10; Fe 0,10; Cu 1,6–2,2; Mn 0,10; Mg 0,9–1,6; Cr 0,10; Zn 0,25; Ti 0,10; Li 1,9–2,6; Zr 0,04–0,14
8176 99,3 Fe 0,6; Si 0,1 elektrický vodič

Smíšený seznam

Limity složení tvárné slitiny hliníku (% hmotnosti)
Slitina Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn PROTI Ti Bi Ga Pb Zr Limity †† Al
Každý Celkový
1050 0,25 0,40 0,05 0,05 0,05 0,05 0,03 99,5 min
1060 0,25 0,35 0,05 0,028 0,03 0,03 0,05 0,05 0,028 0,03 0,03 0,03 0,03 0,028 99,6 min
1100 0,95 Si + Fe 0,05–0,20 0,05 0,10 0,05 0,15 99,0 min
1199 0,006 0,006 0,006 0,002 0,006 0,006 0,005 0,002 0,005 0,002 99,99 min
2014 0,50–1,2 0,7 3,9–5,0 0,40–1,2 0,20–0,8 0,10 0,25 0,15 0,05 0,15 zbytek
2024 0,50 0,50 3,8–4,9 0,30–0,9 1.2–1.8 0,10 0,25 0,15 0,05 0,15 zbytek
2219 0.2 0,30 5.8–6.8 0,20–0,40 0,02 0,10 0,05–0,15 0,02–0,10 0,10–0,25 0,05 0,15 zbytek
3003 0,6 0,7 0,05–0,20 1,0–1,5 0,10 0,05 0,15 zbytek
3004 0,30 0,7 0,25 1,0–1,5 0,8–1,3 0,25 0,05 0,15 zbytek
3102 0,40 0,7 0,10 0,05–0,40 0,30 0,10 0,05 0,15 zbytek
4041 4.5–6.0 0,80 0,30 0,05 0,05 0,10 0,20 0,05 0,15 zbytek
5005 0,3 0,7 0.2 0.2 0,5-1,1 0,1 0,25 0,05 0,15 zbytek
5052 0,25 0,40 0,10 0,10 2.2–2.8 0,15–0,35 0,10 0,05 0,15 zbytek
5083 0,40 0,40 0,10 0,40–1,0 4,0–4,9 0,05–0,25 0,25 0,15 0,05 0,15 zbytek
5086 0,40 0,50 0,10 0,20–0,7 3,5–4,5 0,05–0,25 0,25 0,15 0,05 0,15 zbytek
5154 0,25 0,40 0,10 0,10 3,10–3,90 0,15–0,35 0,20 0,20 0,05 0,15 zbytek
5356 0,25 0,40 0,10 0,10 4,50–5,50 0,05–0,20 0,10 0,06–0,20 0,05 0,15 zbytek
5454 0,25 0,40 0,10 0,50–1,0 2.4–3.0 0,05–0,20 0,25 0,20 0,05 0,15 zbytek
5456 0,25 0,40 0,10 0,50–1,0 4,7–5,5 0,05–0,20 0,25 0,20 0,05 0,15 zbytek
5754 0,40 0,40 0,10 0,50 2.6–3.6 0,30 0,20 0,15 0,05 0,15 zbytek
6005 0,6–0,9 0,35 0,10 0,10 0,40–0,6 0,10 0,10 0,10 0,05 0,15 zbytek
6005A † 0,50–0,9 0,35 0,30 0,50 0,40–0,7 0,30 0,20 0,10 0,05 0,15 zbytek
6060 0,30–0,6 0,10–0,30 0,10 0,10 0,35–0,6 0,05 0,15 0,10 0,05 0,15 zbytek
6061 0,40–0,8 0,7 0,15–0,40 0,15 0,8–1,2 0,04–0,35 0,25 0,15 0,05 0,15 zbytek
6063 0,20–0,6 0,35 0,10 0,10 0,45–0,9 0,10 0,10 0,10 0,05 0,15 zbytek
6066 0,9–1,8 0,50 0,7–1,2 0,6–1,1 0,8–1,4 0,40 0,25 0,20 0,05 0,15 zbytek
6070 1.0–1.7 0,50 0,15–0,40 0,40–1,0 0,50–1,2 0,10 0,25 0,15 0,05 0,15 zbytek
6082 0,7–1,3 0,50 0,10 0,40–1,0 0,60–1,2 0,25 0,20 0,10 0,05 0,15 zbytek
6105 0,6–1,0 0,35 0,10 0,10 0,45–0,8 0,10 0,10 0,10 0,05 0,15 zbytek
6162 0,40–0,8 0,50 0,20 0,10 0,7–1,1 0,10 0,25 0,10 0,05 0,15 zbytek
6262 0,40–0,8 0,7 0,15–0,40 0,15 0,8–1,2 0,04–0,14 0,25 0,15 0,40–0,7 0,40–0,7 0,05 0,15 zbytek
6351 0,7–1,3 0,50 0,10 0,40–0,8 0,40–0,8 0,20 0,20 0,05 0,15 zbytek
6463 0,20–0,6 0,15 0,20 0,05 0,45–0,9 0,05 0,05 0,15 zbytek
7005 0,35 0,40 0,10 0,20–0,70 1.0–1.8 0,06–0,20 4,0–5,0 0,01–0,06 0,08–0,20 0,05 0,15 zbytek
7022 0,50 0,50 0,50–1,00 0,10–0,40 2,60–3,70 0,10–0,30 4.30–5.20 0,20 0,05 0,15 zbytek
7068 0,12 0,15 1,60–2,40 0,10 2,20–3,00 0,05 7.30–8.30 0,01 0,05–0,15 0,05 0,15 zbytek
7072 0,7 Si + Fe 0,10 0,10 0,10 0,8–1,3 0,05 0,15 zbytek
7075 0,40 0,50 1.2–2.0 0,30 2,1–2,9 0,18–0,28 5.1–6.1 0,20 0,05 0,15 zbytek
7079 0,3 0,40 0,40–0,80 0,10–0,30 2.9–3.7 0,10–0,25 3,8–4,8 0,10 0,05 0,15 zbytek
7116 0,15 0,30 0,50–1,1 0,05 0,8–1,4 4.2–5.2 0,05 0,05 0,03 0,05 0,15 zbytek
7129 0,15 0,30 0,50–0,9 0,10 1.3–2.0 0,10 4.2–5.2 0,05 0,05 0,03 0,05 0,15 zbytek
7178 0,40 0,50 1.6–2.4 0,30 2.4–3.1 0,18–0,28 6.3–7.3 0,20 0,05 0,15 zbytek
8176 0,03–0,15 0,40–1,0 0,10 0,03 0,05 0,15 zbytek
Slitina Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn PROTI Ti Bi Ga Pb Zr Limity †† Al
Každý Celkový
† Mangan plus chrom musí být mezi 0,12–0,50%.
†† Toto omezení se vztahuje na všechny prvky, pro které není v daném řádku zadán žádný jiný limit, protože neexistuje žádný sloupec nebo protože je sloupec prázdný.

Lité slitiny

Aluminiová asociace (AA) přijala podobnou nomenklaturu jako tvářené slitiny. Britská norma a DIN mají různá označení. V systému AA druhé dvě číslice udávají minimální procento hliníku, např. 150.x odpovídá minimu 99,50% hliníku. Číslice za desetinnou čárkou má hodnotu 0 nebo 1, což znamená odlévání a ingot. Hlavní legující prvky v systému AA jsou následující:

  • Série 1xx.x jsou minimálně 99% hliníku
  • 2xx.x série měď
  • Křemík řady 3xx.xs přidanou mědí a / nebo hořčíkem
  • Křemík řady 4xx.x.
  • Řada 5xx.x hořčík
  • 6xx.x nepoužívaná série
  • Zinek řady 7xx.x.
  • Řada 8xx.x cín
  • 9xx.x další prvky
Minimální požadavky na tah pro slitiny hliníku
Typ slitiny Nálada Pevnost v tahu (min.) V ksi (MPa) Mez kluzu (min.) V ksi (MPa) Prodloužení o 2 v%
ANSI UNS
201.0 A02010 T7 60,0 (414) 50,0 (345) 3.0
204,0 A02040 T4 45,0 (310) 28,0 (193) 6.0
242,0 A02420 Ó 23,0 (159) N / A N / A
T61 32,0 (221) 20,0 (138) N / A
A242.0 A12420 T75 29,0 (200) N / A 1.0
295,0 A02950 T4 29,0 (200) 13,0 (90) 6.0
T6 32,0 (221) 20,0 (138) 3.0
T62 36,0 (248) 28,0 (193) N / A
T7 29,0 (200) 16,0 (110) 3.0
319,0 A03190 F 23,0 (159) 13,0 (90) 1.5
T5 25,0 (172) N / A N / A
T6 31,0 (214) 20,0 (138) 1.5
328,0 A03280 F 25,0 (172) 14,0 (97) 1.0
T6 34,0 (234) 21,0 (145) 1.0
355,0 A03550 T6 32,0 (221) 20,0 (138) 2.0
T51 25,0 (172) 18,0 (124) N / A
T71 30,0 (207) 22,0 (152) N / A
C355.0 A33550 T6 36,0 (248) 25,0 (172) 2.5
356,0 A03560 F 19,0 (131) 9,5 (66) 2.0
T6 30,0 (207) 20,0 (138) 3.0
T7 31,0 (214) N / A N / A
T51 23,0 (159) 16,0 (110) N / A
T71 25,0 (172) 18,0 (124) 3.0
A356.0 A13560 T6 34,0 (234) 24,0 (165) 3.5
T61 35,0 (241) 26,0 (179) 1.0
443,0 A04430 F 17,0 (117) 7,0 (48) 3.0
B443.0 A24430 F 17,0 (117) 6,0 (41) 3.0
512.0 A05120 F 17,0 (117) 10,0 (69) N / A
514,0 A05140 F 22,0 (152) 9,0 (62) 6.0
520,0 A05200 T4 42,0 (290) 22,0 (152) 12.0
535,0 A05350 F 35,0 (241) 18,0 (124) 9.0
705,0 A07050 T5 30,0 (207) 17,0 (117) † 5.0
707,0 A07070 T7 37,0 (255) 30,0 (207) † 1.0
710.0 A07100 T5 32,0 (221) 20,0 (138) 2.0
712,0 A07120 T5 34,0 (234) 25,0 (172) † 4.0
713,0 A07130 T5 32,0 (221) 22,0 (152) 3.0
771,0 A07710 T5 42,0 (290) 38,0 (262) 1.5
T51 32,0 (221) 27,0 (186) 3.0
T52 36,0 (248) 30,0 (207) 1.5
T6 42,0 (290) 35,0 (241) 5.0
T71 48,0 (331) 45,0 (310) 5.0
850,0 A08500 T5 16,0 (110) N / A 5.0
851,0 A08510 T5 17,0 (117) N / A 3.0
852,0 A08520 T5 24,0 (165) 18,0 (124) N / A
† Pouze na žádost zákazníka

Pojmenované slitiny

  • A380 Nabízí vynikající kombinaci licích, mechanických a tepelných vlastností, vykazuje vynikající tekutost, tlakovou těsnost a odolnost proti praskání za tepla. Používá se v leteckém a kosmickém průmyslu
  • Alferium slitina hliníku a železa vyvinutá společností Schneider , použitá pro výrobu letadel společností Société pour la Construction d'Avions Métallique "Aviméta"
  • Alclad hliníkový plech vyrobený z vysoce čistých hliníkových povrchových vrstev spojených s vysoce pevným materiálem jádra z hliníkové slitiny
  • Birmabright (hliník, hořčík), produkt společnosti The Birmetals Company, v podstatě ekvivalent 5251
  • Dural (měď, hliník)
  • Produkt Hindalium (hliník, hořčík, mangan, křemík) společnosti Hindustan Aluminium Corporation Ltd, vyrobený z 16g válcovaných plechů na nádobí
  • Lockalloy (Lockalloy je slitina, která se skládá ze 62% berylia a 38% hliníku. Byla použita jako konstrukční kov v leteckém a kosmickém průmyslu, vyvinutý v 60. letech společností Lockheed Missiles and Space Company.
  • Patentovaná slitina Pandalloy Pratt & Whitney, která má údajně vysokou pevnost a vynikající výkon při vysokých teplotách.
  • Magnalium
  • Magnox (hořčík, hliník)
  • Silumin (hliník, křemík)
  • Titanal (hliník, zinek, hořčík, měď, zirkonium), produkt společnosti Austria Metall AG . Běžně se používá u vysoce výkonných sportovních produktů, zejména u snowboardů a lyží.
  • Slitina Y , Hiduminium , slitiny RR : předválečné slitiny niklu a hliníku používané v leteckém a kosmickém průmyslu a pro písty motorů pro jejich schopnost udržet pevnost při zvýšené teplotě. Ty jsou dnes nahrazovány výkonnějšími slitinami železa a hliníku, jako je 8009, které jsou schopné pracovat s nízkou tečou až do 300 ° C.

Aplikace

Slitiny pro letectví a kosmonautiku

Hliník – Skandium

Díly Mig – 29 jsou vyrobeny ze slitiny Al – Sc.

Přidání skandia k hliníku vytváří nanočástice sraženin Al 3 Sc, které omezují nadměrný růst zrn, ke kterému dochází v tepelně ovlivněné zóně svařovaných hliníkových komponentů. To má dva příznivé účinky: vysrážený Al 3 Sc vytváří menší krystaly, než jaké se tvoří v jiných slitinách hliníku, a šířka bezzrážkových zón, které normálně existují na hranicích zrn slitin hliníku vytvrzovatelných stárnutím. Scandium je také účinným rafinérem zrna ve slitinách litého hliníku a atomem pro atom, nejúčinnějším zesilovačem hliníku, a to jak v důsledku rafinace zrna, tak zesílení srážek.

Další výhodou přídavků skandia k hliníku je to, že sraženiny Al 3 Sc v nanoměřítku, které dodávají slitině její pevnost, jsou odolné proti hrubnutí při relativně vysokých teplotách (~ 350 ° C). To je na rozdíl od typických komerčních slitin 2xxx a 6xxx, které rychle ztrácejí svou pevnost při teplotách nad 250 ° C v důsledku rychlého zhrubnutí jejich zpevňujících sraženin.

Účinek sraženin Al 3 Sc také zvyšuje mez kluzu slitiny o 50–70 MPa (7,3–10,2 ksi).

V zásadě jsou slitiny hliníku zesílené přídavkem skandia velmi podobné tradičním slitinám na bázi niklu , protože obě jsou zesíleny koherentními, hrubujícími rezistentními sraženinami s uspořádanou strukturou L1 2 . Slitiny Al-Sc však obsahují mnohem menší objemový podíl sraženin a vzdálenost mezi sraženinami je mnohem menší než u jejich protějšků na bázi niklu. V obou případech však sraženiny odolné vůči hrubnutí umožňují slitinám udržet si svoji pevnost při vysokých teplotách.

Zvýšená provozní teplota slitin Al-Sc má významné důsledky pro energeticky účinné aplikace, zejména v automobilovém průmyslu. Tyto slitiny mohou poskytnout náhradu za hustší materiály, jako je ocel a titan, které se používají v prostředích s teplotou 250–350 ° C, například v motorech nebo v jejich blízkosti. Nahrazení těchto materiálů lehčími slitinami hliníku vede ke snížení hmotnosti, což vede ke zvýšení účinnosti paliva.

Přídavky erbia a zirkonia bylo prokázáno, že zvýšení odolnosti zhrubnutí slitin Al-Sc na ~ 400 ° C. Toho je dosaženo vytvořením pomalu difundující skořápky bohaté na zirkon kolem jader skandia a sraženin bohatých na erb, vytvářejících zesilující sraženiny se složením Al 3 (Sc, Zr, Er). Další zdokonalení odolnosti proti hrubnutí umožní použití těchto slitin při stále vyšších teplotách.

Titanové slitiny , které jsou silnější, ale těžší než slitiny Al-Sc, se stále používají mnohem častěji.

Hlavní použití kovového skandia podle hmotnosti je ve slitinách hliníku a skandia pro drobné součásti leteckého průmyslu. Tyto slitiny obsahují mezi 0,1% a 0,5% (hmotn.) Skandia. Byly použity v ruských vojenských letadlech Mig 21 a Mig 29 .

Některé položky sportovního vybavení, které se spoléhají na vysoce výkonné materiály, byly vyrobeny ze slitin skandium-hliník, včetně baseballových pálek , lakrosových holí, rámů jízdních kol a komponentů a stanu.

Americký puškař Smith & Wesson vyrábí revolvery s rámy složenými ze slitiny skandia a válců z titanu.

Potenciální využití jako vesmírné materiály

Díky své nízké hmotnosti a vysoké pevnosti jsou slitiny hliníku žádaným materiálem pro použití v kosmických lodích, satelitech a dalších součástech, které mají být rozmístěny ve vesmíru. Tato aplikace je však omezena ozářením energetických částic emitovaných Sluncem . Dopad a depozice solárních energetických částic v mikrostruktuře konvenčních slitin hliníku může vyvolat rozpouštění nejběžnějších fází vytvrzování, což vede k změkčení. Nedávno představené crossoverové slitiny hliníku jsou testovány jako náhrada za řady 6xxx a 7xxx v prostředích, kde je hlavním problémem ozařování energetickými částicemi. Tyto křížené hliníkové slitiny lze vytvrzovat srážením chemické komplexní fáze známé jako T-fáze, ve které se ukázalo, že odolnost proti záření je lepší než u jiných fází vytvrzování běžných slitin hliníkových slitin.

Seznam leteckých hliníkových slitin

Následující slitiny hliníku se běžně používají v letadlech a jiných leteckých konstrukcích:

Všimněte si, že termín letecký hliník nebo letecký hliník obvykle odkazuje na 7075.

Hliník 4047 je jedinečná slitina používaná v leteckém i automobilovém průmyslu jako obkladová slitina nebo výplňový materiál. Jako plnivo lze kombinovat pásy z hliníkové slitiny 4047 pro složité aplikace k lepení dvou kovů.

6951 je tepelně zpracovatelná slitina zajišťující dodatečnou pevnost žeber při zvýšení odolnosti proti průhybu; to umožňuje výrobci zmenšit rozchod plechu a tím snížit hmotnost tvarovaného žebra. Díky těmto charakteristickým vlastnostem je hliníková slitina 6951 jednou z preferovaných slitin pro přenos tepla a tepelné výměníky vyráběných pro kosmické aplikace.

Slitiny hliníku 6063 jsou tepelně zpracovatelné se středně vysokou pevností, vynikající odolností proti korozi a dobrou extrudovatelností. Pravidelně se používají jako architektonické a konstrukční prvky.

Následující seznam hliníkových slitin se v současné době vyrábí, ale méně často se používá:

Mořské slitiny

Tyto slitiny se používají pro stavbu lodí a stavbu lodí a další pobřežní aplikace citlivé na moře a slanou vodu.

4043, 5183, 6005A, 6082 se také používají v námořních stavbách a aplikacích na moři.

Cyklistické slitiny

Tyto slitiny se používají pro cyklistické rámy a komponenty

Automobilové slitiny

Hliník 6111 a slitina hliníku 2008 se ve velké míře používají pro vnější panely karoserie automobilů , 5083 a 5754 pro vnitřní panely karoserie. Bonnety byly vyrobeny ze slitin 2036 , 6016 a 6111. Panely karoserie nákladních vozidel a přívěsů používaly hliník 5456 .

Automobilové rámy často používají plechy z hliníku 5182 nebo 5754 z hliníku , výlisky 6061 nebo 6063 .

Kola byla odlita z hliníku A356.0 nebo vytvořena z plechu 5xxx.

Bloky válců a klikové skříně jsou často odlévány ze slitin hliníku. Nejoblíbenější slitiny hliníku používané pro bloky válců jsou A356, 319 a v menší míře 242.

Slitiny hliníku obsahující cer jsou vyvíjeny a implementovány ve vysokoteplotních automobilových aplikacích, jako jsou hlavy válců a turbodmychadla , a v dalších aplikacích na výrobu energie. Tyto slitiny byly původně vyvinuty jako způsob, jak zvýšit využití ceru, který se nadměrně vyrábí při těžbě vzácných zemin pro více vyhledávané prvky, jako je neodym a dysprosium , ale po dlouhou dobu si získal pozornost jeho pevnosti při vysokých teplotách . Svou sílu získává přítomností intermetalické fáze Al 11 Ce 3, která je stabilní až do teplot 540 ° C, a udržuje si svou pevnost až do 300 ° C, což je při vyšších teplotách docela životaschopné. Slitiny hliníku a ceru se obvykle odlévají kvůli jejich vynikajícím odlévacím vlastnostem, i když již bylo také prokázáno, že lze k výrobě dílů se složitějšími geometriemi a lepšími mechanickými vlastnostmi použít také laserové aditivní výrobní postupy. Nedávná práce se do značné míry zaměřila na přidání legujících prvků vyššího řádu do binárního systému Al-Ce, aby se zlepšil jeho mechanický výkon při pokojové a zvýšené teplotě, jako je železo , nikl , hořčík nebo měď , a pracuje se na porozumění legování interakce prvků dále.

Vzduchové a plynové lahve

6061 hliník a 6351 hliník jsou široce používány k dýchání plynových lahví pro potápění a slitiny SCBA .

Viz také

Reference

Bibliografie

externí odkazy