Bruk av aluminiumslegering i bilproduksjon

Årsaken til bruken av aluminiumsplatemateriale i bilproduksjon er kombinasjonen av lav vekt og høy styrke. Styrken til aluminiumslegering er lavere enn stålets, men tettheten til aluminiumslegering er omtrent 2,7 g/cm³, som handler om 1/3 av det av stål (tettheten til stål er 7,85 g/cm³). Tykkere spesifikasjoner kan veie opp for mangelen på styrke .

Bruk av aluminiumslegering i bilproduksjon

Aluminiumsplatemateriale er alltid en legering, og aluminiumslegeringer er klassifisert etter deres legeringssammensetning, identifisert med et firesifret nummer (Se følgende tabell). Det første tallet i legeringsklassifiseringen angir gruppen (dvs. de viktigste legeringselementene) og andre tall angir den spesifikke legeringen. Legeringen følges vanligvis av en materialtempereringskode, som spesifiserer den termomekaniske behandlingen under produksjonen (O for herdet materiale, H for arbeidsherdet materiale, T for varmebehandlet materiale).

En annen viktig forskjell mellom aluminiumslegeringer er deres følsomhet for varmebehandling. Varmebehandlebare legeringer inneholder elementer som magnesium, silisium, kopper, og sink som ikke er lett løselig i aluminium ved lavere temperaturer. Når disse elementene utfelles fra matrisen, de danner partikler av forsterkende materiale (for eksempel, Mg2Si i 6xxx legeringer), som øker styrken og korrosjonsbestandigheten til aluminiumsplaten.
Nedbør kan forekomme under varmebehandling eller ved romtemperatur. Sistnevnte kalles naturlig aldring. Det er en optimal verdi for nedbørsherding; hvis varmebehandlingen varer for lenge, styrken på materialet avtar og materialet blir overeldet.
Noen legeringer, som 6xxx (AlMgSi) og 7xxx (AlZnMg) alder herder kontinuerlig i lang tid, som begrenser deres holdbarhet når det gjelder formbarhet.

1xxx-serien består av kommersielt rene aluminiumslegeringer. De er svært vær- og korrosjonsbestandige og har god formbarhet (og sveisbarhet), men deres lave styrke gjør dem uegnet for karosseri- og chassisapplikasjoner. De kan brukes til andre komponenter som lysreflektorer.

3xxx-seriens legeringer er sterkere samtidig som de opprettholder høy formbarhet (og sveisbarhet) til lav pris. Deres styrkenivå er generelt ikke tilstrekkelig for strukturelle applikasjoner, men mange 3xxx-plater brukes indirekte i form av aluminiumsloddeplater (3xxx kledd 4xxx), aluminiumsplate til bil er hovedmaterialet som brukes til å produsere varmevekslere for bilapplikasjoner.

Legeringer i 5xxx-gruppen er generelt sterkere enn legeringer i 3xxx-gruppen fordi magnesium er en mer effektiv forsterker enn mangan (mangan er også tilsatt 5xxx-legeringene for å forbedre arbeidsherdbarheten ytterligere). Arbeidsherdede 5xxx-legeringer er veldig sterke og egnet for strukturelle bruksområder.
Blant 5-seriens legerte aluminiumsplater, 5083, 5754, 5052 aluminiumsplate, osv. brukes ofte i bilproduksjon.

6xxx-seriens legeringer kan varmebehandles etter forming for å øke styrken ved å felle ut Mg2Si. Høy formnøyaktighet og overflateutseende gjør disse legeringene egnet for produksjon av profiler. Fordi oppvarming reduserer styrken, Det kan være nødvendig å ta spesielle forholdsregler ved sveising av disse legeringene.

7xxx-seriens legeringer kan nedbørsherdes til svært høye styrkenivåer; faktisk de høyeste styrkenivåene oppnådd i aluminium. Naturlig aldring fører til at disse legeringene øker i styrke og reduseres i duktilitet over tid.

Artikkelkilde: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminium-sheet