مزایا و معایب آلیاژ آلومینیوم چیست؟

مزایا و معایب آلیاژ آلومینیوم چیست؟

آلومینیوم یک ماده عالی است که کیفیت های ارزشمند زیادی را به میز می آورد. ترکیب منحصر به فرد خواص آن، آن را به محبوب ترین فلز غیر آهنی در جهان امروز تبدیل کرده است. و همچنین اغلب با پرکاربردترین گروه فلزات جهان مقایسه می شود(فولادها).

شمش آلومینیوم

مزایا و معایب آلومینیوم بسته به کاربردی که از آن استفاده می کنید متفاوت است.

نسبت استحکام به وزن بالا

آلومینیوم یک فلز سبک است, و چگالی آن (2.7g/cm3) تنهاست 1/3 از فولاد (7.874g/cm3).

آلومینیوم خالص خیلی قوی نیست, با مقاومت کششی نهایی حدود 90 MPa (13 ksi), اما با افزودن عناصر آلیاژی و تمپر کردن آلیاژ آلومینیوم می توان استحکام بالاتری به دست آورد, اما تغییر در چگالی بسیار ناچیز است. یکی از قوی ترین آلیاژهای آلومینیوم AA7068-T6 است, با مقاومت کششی نهایی 710 MPa (103 ksi).

اگرچه به اندازه فولاد ضد زنگ قوی نیست, آلیاژهای آلومینیوم در سرتاسر جهان به دلیل نسبت استحکام به وزن بالاتر به دلیل چگالی بسیار کم خود شناخته شده اند..

این چگالی آلیاژ آلومینیوم است 2.64-2.81 g/cm3.

مقاومت در برابر خوردگی قوی

کاغذهای آلومینیومی یک لایه غیرفعال بر روی سطح آن است که آن را به وضوح در برابر خوردگی مقاوم می کند. در نتیجه نهایی, آلیاژهای آلومینیوم در بسیاری از محیط‌های مرطوب یا مرطوب ماندگاری زیادی دارند.

مقاوم در برابر خوردگی قوی 6061 آلومينيوم آلومينيوم

فولاد به راحتی در هوا یا در تماس با آب زنگ می زند, اما آلیاژهای آلومینیوم این کار را نمی کنند.

مقاومت به خوردگی انواع آلیاژهای مختلف نیز متفاوت است. مثلا, 5052 و 6061 آلیاژهای آلومینیوم نه تنها مقاومت در برابر خوردگی قوی دارند, اما در برابر آب دریا و خوردگی شیمیایی نیز مقاومت بالایی دارند.

شکل پذیری و سختی

شکل پذیری و سختی اغلب با هم رابطه معکوس دارند. و آلومینیوم بسیار صاف است, فلز انعطاف پذیر در مقایسه با گزینه هایی مانند فولاد ابزار سخت شده.

شکل پذیری آن به آلومینیوم شکل پذیری و خم شدن بسیار خوبی می دهد. بنابراین, کار با آن در حین ساخت اکستروژن یا محصولات فشرده آسان است. نتیجه توقف می‌تواند هزینه‌های پردازش کمتر و پیچیدگی بیشتر بخش بدون خطر نامطلوب مواد باشد.

حتی به عنوان شکل پذیری درجه یک است, یک پارچه انعطاف پذیر نیز تمایل دارد در حالی که بدون پوشش به فشار مکرر وارد می شود، سریعتر شکسته شود. بنابراین, اگر محصول ممکن است در معرض اصطکاک بیش از حد قرار گیرد, ممکن است کاربید فلزی سخت شده یا حتی تنگستن ترجیح داده شود.

نقطه ذوب پایین تر

نقطه ذوب آلومینیوم به مراتب کمتر از فولاد و تیتانیوم است. همچنین در دمای پایین تری نسبت به بسیاری از فلزات نرم می شود. به همین دلیل است که روش هایی مانند اکستروژن آلومینیوم به مقدار بسیار کمی انرژی برای شکل دادن به آن نیاز دارند.

در جنبه چرخشی, به این ترتیب آلومینیوم برای بسیاری از برنامه های ارائه دهنده دمای بیش از حد نامناسب است. اما اگر خنک کننده کافی در دسترس باشد, رسانایی حرارتی بالای آلومینیوم به آن اجازه می دهد تا گرما را به طور غیرمنتظره ای به دور از منبع گرما منتقل کند تا یکپارچگی حفظ شود..

رسانایی گرمایی

رسانایی حرارتی بیش از حد آلومینیوم آن را به یکی از اصلی ترین سیستم های کنترل حرارتی و تبادل گرما تبدیل می کند. اما هدایت حرارتی آن در واقع تقریباً چهل درصد کمتر از مس است. همینطور, مس رسانایی بیشتری دارد.

که بیان کرد, آلومینیوم نسبت به مس بسیار سبک تر و ارزان تر است. بنابراین در حداکثر موارد, طراحان محصول برای صرفه جویی در هزینه و وزن، سینک حرارتی آلومینیومی یا مبدل گرمایی را انتخاب می کنند.

رسانایی الکتریکی

مهندسان گاهی اوقات خود را در حال ارزیابی رسانایی الکتریکی آلومینیوم و مس می بینند. و حتی به عنوان آلومینیوم فقط در مورد 39% به اندازه مس رسانا, این یک معامله خوب سبک تر و ارزان تر است.

برای بسیاری از برنامه های برقی بسیار مورد توجه قرار گرفته است, که شامل کرنش های انتقال ولتاژ بالا می باشد. در افکار نگه دارید, با اينكه, که برخی از روکش های آلومینیومی می توانند بر رسانایی تأثیر بگذارند.

آلیاژ آلومینیومی که برای هواپیما استفاده می شود

مزایا و معایب دیگر

فرایند درمان سطحی, آلیاژ آلومینیوم می تواند از پوشش پودری و فرآیند آنودایز برای تغییر رنگ استفاده کند;

آلیاژ آلومینیوم به اندازه فولاد ضد زنگ قوی نیست, اما چگالی آن کمتر است;

رسانایی آلیاژ آلومینیوم به خوبی مس نیست, اما قیمت آلیاژ آلومینیوم کمتر از مس است;

آلیاژهای آلومینیوم به اندازه طلا و نقره انعطاف پذیر نیستند, اما آلومینیوم فراوان ترین عنصر فلزی روی زمین است;

هنگام انتخاب مواد فلزی, لازم است عملکرد فلز سنجیده شود, تقاضای محصول, و هزینه فلز از بسیاری جهات. مشکلات مشابهی نیز در آلیاژهای مختلف در آلیاژهای آلومینیوم رخ خواهد داد. از این رو, هنگام انتخاب مواد فلزی, ما باید بسیاری از جنبه ها را بسنجیم و مناسب ترین ماده فلزی را انتخاب کنیم.