Aká silná je hliníková zliatina a aká je v porovnaní s oceľou

Čo je materiálová sila?

Zjednodušená definícia sily tkaniny je jej potenciál vydržať kladné množstvo zaťaženia, tiež známy ako sila alebo napätie, skôr, než dosiahne špecifické faktory deformácie alebo deformácie. Normálnym spôsobom vizualizácie je dobre známa krivka napätie-deformácia, preukázané v príklade nižšie.

Hliníkový graf napätia

Tieto krivky sa bežne robia pomocou vzorky materiálu, ktorý zahŕňa hliník, a využitie ťažného tlaku na hnaciu deformáciu až do faktora pretrhnutia. Tlak, a následne sila látky, sa zvyčajne meria v prístrojoch v megapascalech (MPA) alebo kiloundy v súlade so štvorcovým palcom (ksi). Deformácia sa meria ako percento autentickej dĺžky vzorky.

Aké sú kritériá na meranie pevnosti materiálov?

Pevnosť kovových materiálov sa dá merať niekoľkými ukazovateľmi:

Pevnosť v ťahu: Maximálna sila alebo tlak, ktorý môže kovový materiál vydržať pri namáhaní v ťahu. Pevnosť v ťahu sa zvyčajne vyjadruje v megapascalech (MPA).

Výnosová sila: Bod, v ktorom sa kovový materiál začína plasticky deformovať alebo tiecť pri namáhaní v ťahu. Je to schopnosť kovového materiálu odolávať deformácii. Medza klzu sa zvyčajne vyjadruje v megapascalech (MPA).

Predĺženie: Miera, do akej kovový materiál podlieha plastickej deformácii počas naťahovania. Vyjadruje percento, o ktoré je materiál schopný pretiahnuť pred pretrhnutím.

Zlomenina: Schopnosť kovového materiálu odolávať zlomeniu. Je to schopnosť materiálu odolávať lomu, keď je vystavený koncentráciám napätia.

Skúška ohybom hliníka

Tieto ukazovatele odrážajú pevnosť a deformačnú schopnosť kovových materiálov, keď sú vystavené vonkajším silám. Rôzne kovové materiály majú rôzne pevnostné vlastnosti, takže pri výbere a navrhovaní kovovej konštrukcie alebo dielu, pevnosť materiálu je potrebné zvážiť, aby sa zabezpečilo, že spĺňa požiadavky zamýšľanej aplikácie.

Ako meriate pevnosť materiálov?

Pevnosť materiálov sa môže merať niekoľkými bežnými skúšobnými metódami:

Skúška ťahom: Toto je jedna z najbežnejšie používaných testovacích metód na meranie výkonu materiálov pri namáhaní v ťahu. Pri skúške ťahom, štandardná vzorka sa natiahne, a súčasne sa meria napätie a deformácia vzorky, aby sa určila pevnosť v ťahu, výnosová sila, predĺženie, tam. materiálu.

Test kompresie: Táto skúšobná metóda sa používa na meranie výkonu materiálov pod tlakom. Vzorka sa stlačí, zatiaľ čo sa meria napätie a deformácia, aby sa určila pevnosť materiálu v tlaku a schopnosť deformácie.

Skúška ohybom: Táto skúšobná metóda sa používa na hodnotenie vlastností materiálov pri zaťažení ohybom. Vzorka je ohnutá, aby sa aplikovala sila na meranie ohybového napätia a deformácie a na určenie pevnosti v ohybe a húževnatosti materiálu.

Skúška tvrdosti: Testovanie tvrdosti je rýchly spôsob, ako posúdiť pevnosť materiálu. Bežne používané metódy skúšania tvrdosti zahŕňajú tvrdosť podľa Brinella, Tvrdosť podľa Rockwella a tvrdosť podľa Vickersa.

Impact Test: Rázové skúšky sa používajú na hodnotenie pevnosti a húževnatosti materiálov pri rázovom zaťažení. Bežne používané metódy nárazovej skúšky zahŕňajú Charpyho test a Izodov test.

Kov po zaťažovacej skúške

Tieto testovacie metódy môžu poskytnúť kvantitatívne údaje o vlastnostiach, ako je pevnosť, deformovateľnosť, a húževnatosť materiálov. V závislosti od potrieb aplikácie, je veľmi dôležité zvoliť vhodnú skúšobnú metódu na vyhodnotenie pevnosti materiálu. Súčasne, pozornosť by sa mala venovať aj faktorom, ako sú testovacie podmienky, štandardné špecifikácie, a príprava vzorky na zabezpečenie presnosti a porovnateľnosti výsledkov testov.

Aká je pevnosť hliníkovej zliatiny?

Materiály z hliníkových zliatin možno rozdeliť na hliníkové zliatiny s nízkou pevnosťou, stredne pevné hliníkové zliatiny a vysokopevné hliníkové zliatiny podľa ich pevnosti;

Klasifikácia pevnosti nie je striktnou deliacou čiarou, a rôzne materiály z hliníkových zliatin sa môžu v rámci rozsahu pevnosti prekrývať. Navyše, špecifické zloženie a proces tepelného spracovania hliníkovej zliatiny tiež ovplyvnia jej pevnostné charakteristiky;

Pevnosť rôznych druhov hliníkových zliatin je rôzna. Napríklad, sila 3004 zliatina hliníka je oveľa vyššia ako zliatina hliníka 1050, 1060, 1100 a iné zliatiny;

Pevnosť hliníkových zliatin tej istej triedy je tiež odlišná pri rôznych stavoch tepelného spracovania

Je hliníková zliatina pevnejšia ako oceľ?

Niektoré hliníkové zliatiny majú vysokú pevnosť, dokonca porovnateľné s oceľou. Porovnanie najpevnejšej hliníkovej zliatiny s rovnakou veľkosťou ako oceľ, oceľ je vo všeobecnosti najsilnejšia.

Ako príklad, najväčšia ťahová energia jednej z bežne určovaných najvýkonnejších hliníkových zliatin, AA7068-T6, a jedna z najpevnejších kovových zliatin, AISI 1080, sú 710 MPa a 965 MPa, respektíve. Tu môžete vidieť kontrast v ich energii výťažnosti a zostávajúcej pevnosti v ťahu.

Pokiaľ ide o pomery pevnosti a hmotnosti, hliník vyhráva, pretože je len 1/3 hmotnosť ocele s malým rozdielom v pevnosti, a vyhráva, pokiaľ ide o výkon.

Pri výbere materiálov, sila nie je jediným meradlom, ale pomer pevnosti k hmotnosti môže zdôrazniť vlastnosti materiálov.

Vysoko pevná hliníková zliatina a jej použitie

Zliatiny hliníka pre lietadlá