Toepassing van aluminiumlegeringen in de autoproductie

De reden voor het gebruik van aluminium plaatmateriaal in de autoproductie is de combinatie van licht gewicht en hoge sterkte. De sterkte van een aluminiumlegering is lager dan die van staal, maar de dichtheid van de aluminiumlegering is ongeveer 2,7 g/cm³, wat ongeveer is 1/3 van dat van staal (De dichtheid van staal is 7,85 g/cm³). Dikkere specificaties kunnen het gebrek aan sterkte compenseren .

Toepassing van aluminiumlegeringen in de autoproductie

Aluminium plaatmateriaal is altijd een legering, en aluminiumlegeringen worden geclassificeerd op basis van hun legeringssamenstelling, geïdentificeerd door een viercijferig nummer (Zie de volgende tabel). Het eerste getal in de legeringsclassificatie geeft de groep aan (d.w.z. de belangrijkste legeringselementen) en andere cijfers duiden de specifieke legering aan. De legering wordt meestal gevolgd door een materiaaltemperatuurcode, het specificeren van de thermomechanische behandeling tijdens de productie (O voor gehard materiaal, H voor werkgehard materiaal, T voor warmtebehandeld materiaal).

Een ander belangrijk verschil tussen aluminiumlegeringen is hun gevoeligheid voor warmtebehandeling. Warmtebehandelbare legeringen bevatten elementen zoals magnesium, silicium, koper, en zink die bij lagere temperaturen niet gemakkelijk in aluminium oplosbaar zijn. Wanneer deze elementen uit de matrix worden neergeslagen, ze vormen deeltjes versterkend materiaal (Bijvoorbeeld, Mg2Si in 6xxx-legeringen), wat de sterkte en corrosieweerstand van de aluminiumplaat verhoogt.
Neerslag kan optreden tijdens warmtebehandeling of bij kamertemperatuur. Dit laatste wordt natuurlijke veroudering genoemd. Er bestaat een optimale waarde voor neerslagverharding; als de warmtebehandeling te lang duurt, de sterkte van het materiaal neemt af en het materiaal raakt verouderd.
Sommige legeringen, zoals 6xxx (AlMgSi) en 7xxx (AlZnMg) leeftijd verhardt voortdurend gedurende een lange tijd, wat hun houdbaarheid in termen van vervormbaarheid beperkt.

1xxx-serie bestaat uit commercieel zuivere aluminiumlegeringen. Ze zijn zeer weer- en corrosiebestendig en hebben een goede vervormbaarheid (en lasbaarheid), maar hun lage sterkte maakt ze ongeschikt voor carrosserie- en chassistoepassingen. Ze kunnen worden gebruikt voor andere componenten, zoals lichtreflectoren.

3Legeringen uit de xxx-serie zijn sterker terwijl ze een hoge vervormbaarheid behouden (en lasbaarheid) tegen lage kosten. Hun sterkteniveaus zijn over het algemeen niet voldoende voor structurele toepassingen, maar veel 3xxx-platen worden indirect gebruikt in de vorm van aluminium hardsoldeerplaten (3xxx gekleed 4xxx), aluminium blad voor auto is het belangrijkste materiaal dat wordt gebruikt voor de vervaardiging van warmtewisselaars voor automobieltoepassingen.

Legeringen in de 5xxx-groep zijn over het algemeen sterker dan legeringen in de 3xxx-groep, omdat magnesium een ​​effectievere versterker is dan mangaan (mangaan wordt ook toegevoegd aan de 5xxx-legeringen om de hardbaarheid verder te verbeteren). Werkgeharde 5xxx-legeringen zijn zeer sterk en geschikt voor structurele toepassingen.
Onder de 5-serie aluminium platen, 5083, 5754, 5052 aluminium plaat, enz. worden vaak gebruikt in de automobielindustrie.

6Legeringen uit de xxx-serie kunnen na het vormen een warmtebehandeling ondergaan om de sterkte te vergroten door Mg2Si neer te slaan. Hoge vormnauwkeurigheid en oppervlakte-uiterlijk maken deze legeringen geschikt voor de productie van profielen. Omdat verwarming de sterkte vermindert, Bij het lassen van deze legeringen moeten mogelijk speciale voorzorgsmaatregelen worden genomen.

De legeringen uit de 7xxx-serie kunnen door precipitatie worden gehard tot zeer hoge sterkteniveaus; in feite de hoogste sterkteniveaus die in aluminium worden bereikt. Natuurlijke veroudering zorgt ervoor dat deze legeringen in de loop van de tijd in sterkte toenemen en in ductiliteit afnemen.

Bron van artikel: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminium-sheet