Uporaba aluminijeve zlitine v avtomobilski proizvodnji

Razlog za uporabo materiala iz aluminijaste pločevine v avtomobilski proizvodnji je njegova kombinacija majhne teže in visoke trdnosti.. The strength of aluminum alloy is lower than that of steel, but the density of aluminum alloy is about 2.7g/cm³, ki je približno 1/3 of that of steel (gostota jekla je 7,85 g/cm³). Thicker specifications can make up for the lack of strength .

Uporaba aluminijeve zlitine v avtomobilski proizvodnji

Aluminum sheet material is always an alloy, and aluminum alloys are classified by their alloy composition, identified by a four-digit number (See The Following Table). The first number in the alloy classification designates the group (tj. the main alloying elements) and other numbers designate the specific alloy. The alloy is usually followed by a material temper code, specifying the thermomechanical treatment during production (O for tempered material, H for work hardened material, T for heat treated material).

Druga pomembna razlika med aluminijevimi zlitinami je njihova občutljivost na toplotno obdelavo. Zlitine, ki jih je mogoče toplotno obdelati, vsebujejo elemente, kot je magnezij, silicij, baker, in cink, ki pri nižjih temperaturah niso dobro topni v aluminiju. Ko se ti elementi izločijo iz matrice, tvorijo delce utrjevalnega materiala (na primer, Mg2Si v zlitinah 6xxx), kar poveča trdnost in odpornost proti koroziji aluminijaste pločevine.
Med toplotno obdelavo ali pri sobni temperaturi lahko pride do obarjanja. Slednje imenujemo naravno staranje. Obstaja optimalna vrednost za precipitacijsko utrjevanje; če toplotna obdelava traja predolgo, trdnost materiala se zmanjša in material postane prestaran.
Nekatere zlitine, kot 6xxx (AlMgSi) in 7xxx (AlZnMg) starost strdi neprekinjeno dolgo časa, kar omejuje njihov rok trajanja v smislu oblikovanja.

1Serija xxx je sestavljena iz komercialno čistih aluminijevih zlitin. So zelo odporni na vremenske vplive in korozijo ter se dobro oblikujejo (in varivost), vendar so zaradi nizke trdnosti neprimerni za karoserije in podvozja. Uporabljajo se lahko za druge komponente, kot so svetlobni odsevniki.

3Zlitine serije xxx so močnejše, hkrati pa ohranjajo visoko sposobnost oblikovanja (in varivost) po nizki ceni. Njihove ravni trdnosti na splošno niso zadostne za strukturne aplikacije, vendar se veliko plošč 3xxx uporablja posredno v obliki aluminijastih plošč za spajkanje (3xxx oblečen 4xxx), aluminijasta pločevina za avto je glavni material, ki se uporablja za izdelavo toplotnih izmenjevalcev za avtomobilske aplikacije.

Zlitine v skupini 5xxx so na splošno močnejše od zlitin v skupini 3xxx, ker je magnezij učinkovitejši utrjevalec kot mangan (zlitinam 5xxx je dodan tudi mangan za dodatno izboljšanje delovne utrjenosti). Utrjene zlitine 5xxx so zelo močne in primerne za konstrukcijske aplikacije.
Med ploščami iz aluminijaste zlitine serije 5, 5083, 5754, 5052 aluminijasta pločevina, itd. se običajno uporabljajo v avtomobilski industriji.

6Zlitine serije xxx se lahko po oblikovanju toplotno obdelajo, da se poveča trdnost z obarjanjem Mg2Si. Zaradi visoke natančnosti oblike in videza površine so te zlitine primerne za izdelavo profilov. Ker segrevanje zmanjša moč, pri varjenju teh zlitin bodo morda potrebni posebni previdnostni ukrepi.

Zlitine serije 7xxx je mogoče precipitacijsko utrditi do zelo visokih stopenj trdnosti; pravzaprav najvišje ravni trdnosti, dosežene pri aluminiju. Zaradi naravnega staranja se tem zlitinam sčasoma poveča trdnost in zmanjša duktilnost.

Vir članka: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminum-sheet