Применение алюминиевого сплава в автомобилестроении

Причиной использования алюминиевого листового материала в автомобилестроении является его сочетание легкого веса и высокой прочности. Прочность алюминиевого сплава ниже, чем у стали, но плотность алюминиевого сплава составляет около 2,7 г/см³, что касается 1/3 стали (плотность стали 7,85 г/см³). Более толстые спецификации могут компенсировать недостаток прочности .

Применение алюминиевого сплава в автомобилестроении

Материал алюминиевого листа всегда является сплавом, а алюминиевые сплавы классифицируются по составу сплавов, идентифицируется четырехзначным числом (Смотрите следующую таблицу). Первый номер в классификации сплавов обозначает группу (то есть. основные легирующие элементы) и другие цифры обозначают конкретный сплав. За сплавом обычно следует температурный код материала., определение термомеханической обработки во время производства (O для закаленного материала, H для закаленного материала, T для термообработанного материала).

Еще одним важным отличием алюминиевых сплавов является их чувствительность к термообработке.. Термообрабатываемые сплавы содержат такие элементы, как магний, кремний, медь, и цинк, который не легко растворим в алюминии при более низких температурах. Когда эти элементы выпадают в осадок из матрицы, они образуют частицы упрочняющего материала (Например, Mg2Si в сплавах 6xxx), что повышает прочность и коррозионную стойкость алюминиевого листа.
Осадки могут возникать при термической обработке или при комнатной температуре. Последнее называется естественным старением.. Существует оптимальное значение для осаждения упрочнения; если термическая обработка длится слишком долго, прочность материала снижается и материал перерастает.
Некоторые сплавы, как 6xxx (АлМГСи) и 7xxx (АльЗнМг) старение затвердевает непрерывно в течение длительного времени, что ограничивает срок их хранения с точки зрения формуемости.

1Серия xxx состоит из коммерчески чистых алюминиевых сплавов. Они очень устойчивы к атмосферным воздействиям и коррозии и имеют хорошую формуемость (и свариваемость), но их низкая прочность делает их непригодными для применения в кузове и шасси. Они могут быть использованы для других компонентов, таких как светоотражатели.

3Сплавы серии xxx прочнее при сохранении высокой формуемости (и свариваемость) по низкой цене. Их уровни прочности, как правило, недостаточны для структурных применений., но многие листы 3xxx используются косвенно в виде алюминиевых паяльных листов (3xxx одетый 4xxx), алюминиевый лист для автомобиля является основным материалом, используемым для производства теплообменников для автомобильной промышленности.

Сплавы в группе 5xxx, как правило, прочнее, чем сплавы в группе 3xxx, потому что магний является более эффективным усилителем, чем марганец. (марганец также добавляется в сплавы 5xxx для дальнейшего улучшения трудопроницаемости). Закаленные сплавы 5xxx очень прочны и подходят для структурных применений.
Среди алюминиевых листов 5-й серии, 5083, 5754, 5052 алюминиевый лист, так далее. широко используются в автомобилестроении.

6Сплавы серии xxx могут подвергаться термической обработке после формования для повышения прочности путем осаждения Mg2Si. Высокая точность формы и внешний вид поверхности делают эти сплавы пригодными для производства профилей. Потому что нагрев снижает прочность, особые меры предосторожности могут потребоваться при сварке этих сплавов..

Сплавы серии 7xxx могут быть закалены под воздействием осадков до очень высоких уровней прочности; на самом деле самые высокие уровни прочности, достигнутые в алюминии. Естественное старение приводит к увеличению прочности этих сплавов и снижению пластичности с течением времени..

Источник статьи: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminum-sheet