Betapa kuatnya aloi aluminium dan bagaimana ia dibandingkan dengan keluli

Apakah Kekuatan Bahan?

Takrifan ringkas kuasa fabrik ialah potensinya untuk menahan kuantiti beban yang positif, juga dikenali sebagai daya atau regangan, lebih awal daripada ia mencapai faktor ubah bentuk atau terikan tertentu. Cara biasa untuk menggambarkan ini adalah dengan lengkung tegasan-terikan yang terkenal, terbukti dalam contoh di bawah.

Lengkung tersebut biasanya dibuat dengan menggunakan sampel bahan, yang termasuk aluminium, dan menggunakan tekanan tegangan untuk ubah bentuk motif sehingga faktor pecah. Tekanan, dan akibatnya kuasa fabrik, biasanya diukur dalam alat megapascal (MPa) atau kilopon selaras dengan inci persegi (ksi). Ubah bentuk diukur sebagai peratusan panjang tulen sampel.

Apakah kriteria untuk mengukur kekuatan bahan?

Kekuatan bahan logam boleh diukur dengan beberapa penunjuk:

Kekuatan Tegangan: Daya atau tekanan maksimum yang boleh ditahan oleh bahan logam di bawah tegasan tegangan. Kekuatan tegangan biasanya dinyatakan dalam megapascal (MPa).

Kekuatan Hasil: Titik di mana bahan logam mula berubah bentuk atau mengalir secara plastis di bawah tegasan tegangan. Ia adalah keupayaan bahan logam untuk menahan ubah bentuk. Kekuatan hasil biasanya dinyatakan dalam megapascal (MPa).

Pemanjangan: Tahap di mana bahan logam mengalami ubah bentuk plastik semasa regangan. Ia menyatakan peratusan yang mana bahan dapat memanjang sebelum pecah.

Keliatan Patah: Keupayaan bahan logam untuk menahan patah. Ia adalah keupayaan bahan untuk menahan patah apabila tertakluk kepada kepekatan tegasan.

Penunjuk ini mencerminkan kekuatan dan keupayaan ubah bentuk bahan logam apabila ia tertakluk kepada daya luar. Bahan logam yang berbeza mempunyai sifat kekuatan yang berbeza, jadi apabila memilih dan mereka bentuk struktur atau bahagian logam, kekuatan bahan perlu dipertimbangkan untuk memastikan ia memenuhi keperluan aplikasi yang dimaksudkan.

Bagaimana anda mengukur kekuatan bahan?

Kekuatan bahan boleh diukur dengan beberapa kaedah ujian biasa:

Ujian Tegangan: Ini adalah salah satu kaedah ujian yang paling biasa digunakan untuk mengukur prestasi bahan di bawah tegasan tegangan. Dalam ujian tegangan, sampel standard diregangkan, dan tegasan dan terikan sampel diukur pada masa yang sama, untuk menentukan kekuatan tegangan, kekuatan hasil, Pemanjangan, dan lain-lain. daripada bahan tersebut.

Ujian Mampatan: Kaedah ujian ini digunakan untuk mengukur prestasi bahan di bawah tegasan mampatan. Spesimen dimampatkan manakala tekanan dan ketegangan diukur untuk menentukan kekuatan mampatan bahan dan keupayaan untuk berubah bentuk.

Ujian Lenturan: Kaedah ujian ini digunakan untuk menilai prestasi bahan di bawah pemuatan lenturan. Spesimen dibengkokkan untuk menggunakan daya untuk mengukur tekanan lenturan dan ketegangan dan untuk menentukan kekuatan lenturan dan keliatan bahan.

Ujian Kekerasan: Ujian kekerasan adalah cara cepat untuk menilai kekuatan bahan. Kaedah ujian kekerasan yang biasa digunakan termasuk Brinell Hardness, Kekerasan Rockwell dan Kekerasan Vickers.

Ujian Kesan: Ujian impak digunakan untuk menilai kekuatan dan keliatan bahan di bawah beban hentaman. Kaedah ujian impak yang biasa digunakan termasuk Ujian Charpy dan Ujian Izod.

Kaedah ujian ini boleh menyediakan data kuantitatif mengenai sifat-sifat seperti kekuatan, kecacatan, dan keliatan bahan. Bergantung kepada keperluan permohonan, Adalah sangat penting untuk memilih kaedah ujian yang sesuai untuk menilai kekuatan bahan. Pada masa yang sama, Perhatian juga harus diberikan kepada faktor-faktor seperti keadaan ujian, spesifikasi standard, dan penyediaan sampel untuk memastikan ketepatan dan perbandingan keputusan ujian.

Apakah kekuatan aloi aluminium?

Bahan aloi aluminium boleh dibahagikan kepada aloi aluminium berkekuatan rendah, Aloi aluminium kekuatan sederhana dan aloi aluminium berkekuatan tinggi mengikut kekuatannya;

Klasifikasi kekuatan bukan garis pembahagi yang ketat, dan bahan aloi aluminium yang berbeza boleh bertindih dalam julat kekuatan. Sebagai tambahan, Komposisi khusus dan proses rawatan haba aloi aluminium juga akan menjejaskan ciri kekuatannya;

Kekuatan gred aloi aluminium yang berbeza adalah berbeza. Sebagai contoh, Kekuatan 3004 aloi aluminium jauh lebih tinggi daripada aloi 1050, 1060, 1100 dan aloi lain;

Kekuatan aloi aluminium gred yang sama juga berbeza di bawah keadaan rawatan haba yang berbeza

3004 sifat fizikal dengan perangai yang berbeza

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

Adakah aloi aluminium lebih kuat daripada keluli?

Sesetengah aloi aluminium mempunyai kekuatan tinggi, Malah setanding dengan keluli. Membandingkan aloi aluminium terkuat dengan saiz yang sama seperti keluli, Keluli biasanya paling kuat.

Sebagai contoh, Tenaga yang paling tegangan dari salah satu aloi aluminium yang paling kuat yang biasa ditentukan, AA7068-T6, dan salah satu aloi logam terkuat, AISI 1080, ialah 710MPa dan 965MPa, masing-masing. Di sini anda mungkin melihat perbezaan dalam tenaga Hasil mereka dan kekuatan tegangan yang tinggal.

Aloi aluminium terkuat vs keluli

Bahan	Kekuatan Hasil	Kekuatan tegangan maksimum
AA 7068-T6 Aloi Aluminium	683MPa	710MPa
AISI 1080 Keluli	585MPa	965MPa

Apabila ia datang kepada nisbah kekuatan-kepada-berat, aluminium menang kerana ia hanya 1/3 berat keluli dengan sedikit perbezaan kekuatan, dan ia menang apabila ia datang kepada prestasi.

Apabila memilih bahan, kekuatan bukan satu-satunya ukuran, Tetapi nisbah kekuatan-ke-berat boleh menyerlahkan prestasi bahan.

Kekuatan tinggi aloi aluminium dan aplikasinya

Aloi aluminium	Kekuatan tegangan maksimum	Aplikasi
2024	465MPa	Aplikasi struktur berkekuatan tinggi, kelengkapan pesawat, bahagian peluru berpandu, omboh.
5052	228MPa	Kapal tekanan, kereta kebal, kegunaan seni bina, Bahagian Automotif, kereta api.
6061	310MPa	Komponen trak, saluran paip, kenderaan rekreasi, kapal terbang, Bahagian Automotif.
7075	572MPa	Bahagian struktur dan pesawat yang sangat tertekan, bahagian mesin, senjata api.