ما هي مزايا وعيوب سبائك الألومنيوم

ما هي مزايا وعيوب سبائك الألومنيوم

الألومنيوم مادة ممتازة تجلب الكثير من الصفات القيمة إلى الطاولة. مزيجها الفريد من الخصائص يجعلها أكثر المعادن غير الحديدية شهرة في العالم اليوم. وغالبًا ما تتم مقارنتها أيضًا بمجموعة المعادن الأكثر استخدامًا في العالم(فولاذ).

تختلف إيجابيات وسلبيات الألومنيوم تبعًا للتطبيق الذي تستخدمه من أجله.

نسبة عالية من القوة إلى الوزن

الألومنيوم معدن خفيف, وكثافته (2.7جم / سم 3) فقط 1/3 من ذلك من الفولاذ (7.874جم / سم 3).

الألمنيوم النقي ليس قويًا جدًا, مع قوة شد نهائية تبلغ حوالي 90 الآلام والكروب الذهنية (13 ksi), ولكن يمكن الحصول على قوة أعلى عن طريق إضافة عناصر صناعة السبائك وتلطيف سبائك الألومنيوم, لكن التغير في الكثافة ضئيل للغاية. AA7068-T6 هي واحدة من أقوى سبائك الألومنيوم, مع قوة شد نهائية تبلغ 710 الآلام والكروب الذهنية (103 ksi).

على الرغم من أنها ليست قوية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ, تُعرف سبائك الألومنيوم في جميع أنحاء العالم بنسب القوة إلى الوزن المرتفعة بسبب كثافتها المنخفضة للغاية.

ال كثافة سبائك الألومنيوم يكون 2.64-2.81 جم / سم 3.

مقاومة قوية للتآكل

أوراق الألمنيوم عبارة عن طبقة تخميل على سطحها تجعلها مقاومة للتآكل بشكل واضح. نتيجة نهائية, سبائك الألومنيوم طويلة الأمد في العديد من البيئات الرطبة أو الرطبة.

الفولاذ سهل الصدأ في الهواء أو عند ملامسته للماء, لكن سبائك الألومنيوم لن تفعل ذلك.

تختلف أيضًا مقاومة التآكل لأنواع السبائك المختلفة. فمثلا, 5052 و 6061 سبائك الألومنيوم ليس فقط لديها مقاومة قوية للتآكل, ولكن لديها أيضًا مقاومة قوية لمياه البحر والتآكل الكيميائي.

ليونة وصلابة

كثيرا ما ترتبط اللدونة والصلابة عكسيا. والألمنيوم شديد النعومة, معدن مطيل بالمقارنة مع خيارات مثل الفولاذ المقوى.

تمنح ليونة الألمنيوم قابلية تشكيل جيدة للغاية وقابلية للانحناء. لذا, من السهل التعامل معه أثناء صنع مواد السحب أو المنتجات المضغوطة. يمكن أن تكون نتيجة التوقف رسوم معالجة أقل وتعقيدًا أكبر للجزء دون المخاطرة بالمواد غير المواتية.

حتى مع ليونة من الدرجة الأولى, يميل النسيج المرن أيضًا إلى الانهيار بشكل أسرع أثناء عدم تغطيته للضغط المتكرر. لذا, إذا كان المنتج يمكن أن يتعرض للاحتكاك المفرط, قد يفضل استخدام كربيد التنجستن المعدني المتصلب.

نقطة انصهار منخفضة

نقطة انصهار الألومنيوم أقل بكثير من الفولاذ والتيتانيوم. كما أنه يلين عند درجة حرارة أقل من العديد من المعادن. هذا هو السبب في أن إجراءات مثل بثق الألمنيوم تتطلب كمية صغيرة للغاية من الطاقة لتشكيله.

عند المنعطف, وبهذه الطريقة أيضًا ، يكون الألمنيوم غير مناسب للعديد من برامج توفير درجات الحرارة الزائدة. ومع ذلك ، إذا توفر التبريد الكافي, تسمح الموصلية الحرارية العالية للألمنيوم بنقل الحرارة بشكل غير متوقع بعيدًا عن مصدر الحرارة للحفاظ على السلامة.

توصيل حراري

تجعل الموصلية الحرارية المفرطة للألمنيوم عنصرًا أساسيًا في العديد من أنظمة التحكم الحراري وتبادل الحرارة. لكن الموصلية الحرارية لها في الواقع أقل بنسبة 40٪ تقريبًا من موصلية النحاس. كما, النحاس هو المشتت الحراري أكثر موصلة.

الذي ذكر, الألمنيوم أخف وزنا وأقل تكلفة من النحاس. حتى في الحالات القصوى, يختار مصممو المنتجات المشتت الحراري من الألومنيوم أو مبادل الدفء لتوفير الرسوم والوزن.

التوصيل الكهربائي

يجد المهندسون أنفسهم أحيانًا يقومون بتقييم الموصلية الكهربائية للألمنيوم والنحاس. وحتى مع الألومنيوم فقط 39% موصل مثل النحاس, إنها صفقة جيدة أخف وزنا وأرخص.

إنه اعتبار شائع للعديد من البرامج الكهربائية, والتي تشمل سلالات نقل الجهد العالي. ضع في اعتبارك, بالرغم من, أن بعض التشطيبات المصنوعة من الألومنيوم يمكن أن تؤثر على الموصلية.

إيجابيات وسلبيات أخرى

عملية المعالجة السطحية, سبائك الألومنيوم يمكن أن تستخدم مسحوق الطلاء وعملية أنودة لتغيير اللون;

سبائك الألومنيوم ليست قوية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ, لكن كثافته أقل;

موصلية سبائك الألومنيوم ليست جيدة مثل النحاس, لكن سعر سبائك الألومنيوم أقل من سعر النحاس;

سبائك الألومنيوم ليست مطيلة مثل الذهب والفضة, لكن الألومنيوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة على الأرض;

عند اختيار مادة معدنية, من الضروري أن تزن أداء المعدن, الطلب على المنتج, وتكلفة المعدن بعدة طرق. ستحدث مشاكل مماثلة أيضًا في سبائك مختلفة في سبائك الألومنيوم. وبالتالي, عند اختيار مادة معدنية, يجب أن نزن جوانب عديدة ونختار أنسب المواد المعدنية.