Seberapa kuat paduan aluminium dan bagaimana perbandingannya dengan baja

Apa itu Kekuatan Material?

Definisi yang disederhanakan dari kekuatan kain adalah potensinya untuk menahan beban dalam jumlah positif, disebut juga gaya atau regangan, sebelum mencapai faktor deformasi atau regangan tertentu. Cara normal untuk memvisualisasikan ini adalah dengan kurva tegangan-regangan yang terkenal, dibuktikan pada contoh di bawah ini.

Kurva tersebut biasanya dibuat dengan menggunakan sampel material, yang meliputi aluminium, dan memanfaatkan tekanan tarik untuk menimbulkan deformasi hingga faktor keruntuhan. Tekanan, dan akibatnya kekuatan kain, biasanya diukur dalam perangkat megapascal (MPa) atau kilopound konsisten dengan inci persegi (ksi). Deformasi diukur sebagai persentase dari panjang asli sampel.

Apa kriteria untuk mengukur kekuatan bahan?

Kekuatan bahan logam dapat diukur dengan beberapa indikator:

Daya tarik: Gaya atau tekanan maksimum yang dapat ditahan oleh bahan logam di bawah tegangan tarik. Kekuatan tarik biasanya dinyatakan dalam megapascal (MPa).

Kekuatan Hasil: Titik di mana bahan logam mulai berubah bentuk atau mengalir secara plastis di bawah tegangan tarik. Ini adalah kemampuan bahan logam untuk menahan deformasi. Kekuatan hasil biasanya dinyatakan dalam megapascal (MPa).

Elongasi: Sejauh mana bahan logam mengalami deformasi plastis selama peregangan. Ini mengungkapkan persentase dimana suatu bahan dapat memanjang sebelum pecah.

Ketangguhan patah: Kemampuan bahan logam untuk menahan fraktur. Ini adalah kemampuan suatu material untuk menahan fraktur ketika mengalami konsentrasi tegangan.

Indikator-indikator ini mencerminkan kekuatan dan kemampuan deformasi bahan logam ketika mengalami gaya eksternal. Bahan logam yang berbeda memiliki sifat kekuatan yang berbeda, jadi saat memilih dan mendesain struktur atau bagian logam, kekuatan material perlu dipertimbangkan untuk memastikannya memenuhi kebutuhan aplikasi yang dimaksud.

Bagaimana cara mengukur kekuatan bahan?

Kekuatan bahan dapat diukur dengan beberapa metode uji umum:

Tes keregangan: Ini adalah salah satu metode pengujian yang paling umum digunakan untuk mengukur kinerja material di bawah tegangan tarik. Pada uji tarik, sampel standar diregangkan, dan tegangan dan regangan sampel diukur pada waktu yang sama, sehingga dapat ditentukan kekuatan tariknya, kekuatan luluh, Elongasi, dll.. dari materi.

Tes Kompresi: Metode pengujian ini digunakan untuk mengukur kinerja material di bawah tekanan tekan. Spesimen dikompresi sementara tegangan dan regangan diukur untuk menentukan kekuatan tekan dan kemampuan material untuk berubah bentuk.

Tes Lentur: Metode pengujian ini digunakan untuk mengevaluasi kinerja material di bawah pembebanan lentur. Spesimen dibengkokkan untuk memberikan gaya guna mengukur tegangan dan regangan lentur serta untuk menentukan kekuatan lentur dan ketangguhan material.

Uji Kekerasan: Pengujian kekerasan adalah cara cepat untuk menilai kekuatan suatu material. Metode pengujian kekerasan yang umum digunakan termasuk Brinell Hardness, Kekerasan Rockwell dan Kekerasan Vickers.

Uji Dampak: Pengujian impak digunakan untuk mengevaluasi kekuatan dan ketangguhan material di bawah beban impak. Metode uji impak yang umum digunakan antara lain Charpy Test dan Izod Test.

Metode pengujian ini dapat memberikan data kuantitatif tentang sifat-sifat seperti kekuatan, deformabilitas, dan ketangguhan bahan. Tergantung kebutuhan aplikasi, sangat penting untuk memilih metode pengujian yang tepat untuk mengevaluasi kekuatan material. Pada waktu bersamaan, perhatian juga harus diberikan pada faktor-faktor seperti kondisi pengujian, spesifikasi standar, dan persiapan sampel untuk memastikan keakuratan dan keterbandingan hasil pengujian.

Apa kekuatan paduan aluminium?

Bahan paduan aluminium dapat dibagi menjadi paduan aluminium kekuatan rendah, paduan aluminium kekuatan sedang dan paduan aluminium kekuatan tinggi sesuai dengan kekuatannya;

Klasifikasi kekuatan bukanlah garis pemisah yang ketat, dan bahan paduan aluminium yang berbeda dapat tumpang tindih dalam rentang kekuatan. Sebagai tambahan, komposisi spesifik dan proses perlakuan panas paduan aluminium juga akan mempengaruhi karakteristik kekuatannya;

Kekuatan nilai yang berbeda dari paduan aluminium berbeda. Misalnya, kekuatan 3004 paduan aluminium jauh lebih tinggi dari itu 1050, 1060, 1100 dan paduan lainnya;

Kekuatan paduan aluminium dengan tingkat yang sama juga berbeda pada kondisi perlakuan panas yang berbeda

3004 sifat fisik dengan temperamen yang berbeda

Kekuatan	3004-HAI	3004-H	3004-T
Daya tarik	125-165 MPa	165-215 MPa	165-205 MPa
Kekuatan Hasil	100-140 MPa	145-190 MPa	145-180 MPa
Elongasi	15%-25%	5%-15%	10%-20%
Kekerasan	30-45 HB	50-65 HB	45-55 HB

Apakah paduan aluminium lebih kuat dari baja?

Beberapa paduan aluminium memiliki kekuatan tinggi, bahkan sebanding dengan baja. Membandingkan paduan aluminium terkuat dengan ukuran yang sama dengan baja, baja umumnya yang terkuat.

Sebagai contoh, energi paling tarik dari salah satu paduan aluminium paling kuat yang ditentukan secara normal, AA7068-T6, dan salah satu paduan logam terkuat, aisi 1080, adalah 710MPa dan 965MPa, masing-masing. Di sini Anda mungkin melihat perbedaan dalam energi Hasil dan kekuatan Tarik yang tersisa.

Paduan aluminium terkuat vs baja

Bahan	Kekuatan Hasil	Kekuatan Tarik Maksimum
Paduan Aluminium AA 7068-T6	683MPa	710MPa
AISI 1080 Baja	585MPa	965MPa

Dalam hal rasio kekuatan terhadap berat, aluminium menang karena hanya itu 1/3 berat baja dengan sedikit perbedaan kekuatan, dan ia menang dalam hal kinerja.

Saat memilih bahan, kekuatan bukanlah satu-satunya ukuran, namun rasio kekuatan terhadap berat dapat menyoroti kinerja material.

Paduan Aluminium Kekuatan Tinggi dan Penerapannya

Paduan aluminium	Kekuatan Tarik Maksimum	Aplikasi
2024	465MPa	Aplikasi struktural kekuatan tinggi, perlengkapan pesawat, Bagian rudal, Piston.
5052	228MPa	Bejana tekan, tank, kegunaan arsitektural, suku cadang otomotif, Mobil kereta api.
6061	310MPa	Komponen truk, jaringan pipa, kendaraan rekreasi, pesawat terbang, suku cadang otomotif.
7075	572MPa	Bagian struktural dan pesawat yang sangat tertekan, bagian mesin, artileri.