Ứng Dụng Hợp Kim Nhôm Trong Sản Xuất Ô Tô

Lý do sử dụng vật liệu tấm nhôm trong sản xuất ô tô là sự kết hợp giữa trọng lượng nhẹ và độ bền cao. Độ bền của hợp kim nhôm thấp hơn thép, nhưng mật độ của hợp kim nhôm là khoảng 2,7g / cm³, no noi vêgi 1/3 của thép (mật độ thép là 7,85g / cm³). Thông số kỹ thuật dày hơn có thể bù đắp cho việc thiếu sức mạnh .

Ứng Dụng Hợp Kim Nhôm Trong Sản Xuất Ô Tô

Vật liệu tấm nhôm luôn là hợp kim, và hợp kim nhôm được phân loại theo thành phần hợp kim của chúng, được xác định bởi một số có bốn chữ số (Xem Bảng Sau). Số đầu tiên trong phân loại hợp kim chỉ định nhóm (I E. các nguyên tố hợp kim chính) và các số khác chỉ định hợp kim cụ thể. Hợp kim thường được theo sau bởi mã nhiệt độ vật liệu, chỉ định xử lý cơ nhiệt trong quá trình sản xuất (O cho vật liệu nóng, H cho vật liệu làm cứng, T cho vật liệu xử lý nhiệt).

Một sự khác biệt quan trọng khác giữa các hợp kim nhôm là độ nhạy của chúng đối với xử lý nhiệt.. Hợp kim có thể xử lý nhiệt có chứa các nguyên tố như magiê, silicon, đồng, và kẽm không dễ hòa tan trong nhôm ở nhiệt độ thấp hơn. Khi các phần tử này được kết tủa từ ma trận, chúng tạo thành các hạt vật liệu tăng cường (Ví dụ, Mg2Si trong hợp kim 6xxx), làm tăng sức mạnh và khả năng chống ăn mòn của tấm nhôm.
Lượng mưa có thể xảy ra trong quá trình xử lý nhiệt hoặc ở nhiệt độ phòng. Cái sau được gọi là lão hóa tự nhiên. Có một giá trị tối ưu cho quá trình đông cứng kết tủa; nếu quá trình xử lý nhiệt kéo dài quá lâu, sức mạnh của vật liệu giảm và vật liệu trở nên quá tải.
Một số hợp kim, như 6xxx (AlMgSi) và 7xxx (AlZnMg) cứng lại liên tục trong một thời gian dài, giới hạn thời hạn sử dụng của chúng về khả năng định dạng.

1Sê-ri xxx bao gồm các hợp kim nhôm nguyên chất thương mại. Chúng có khả năng chống thời tiết và ăn mòn cao và có khả năng định dạng tốt (và khả năng hàn), nhưng độ bền thấp khiến chúng không phù hợp với các ứng dụng thân xe và khung gầm. Chúng có thể được sử dụng cho các thành phần khác như phản xạ ánh sáng.

3Hợp kim sê-ri xxx mạnh hơn trong khi vẫn duy trì khả năng định dạng cao (và khả năng hàn) với chi phí thấp. Mức độ sức mạnh của họ nói chung là không đủ cho các ứng dụng cấu trúc, nhưng nhiều tấm 3xxx được sử dụng gián tiếp dưới dạng tấm hàn nhôm (3ốp xxx 4xxx), tấm nhôm cho ô tô là vật liệu chính được sử dụng để sản xuất bộ trao đổi nhiệt cho các ứng dụng ô tô.

Hợp kim trong nhóm 5xxx thường mạnh hơn hợp kim trong nhóm 3xxx vì magiê là chất tăng cường hiệu quả hơn mangan (mangan cũng được thêm vào các hợp kim 5xxx để cải thiện hơn nữa khả năng làm việc cứng). Gia công hợp kim 5xxx đã tôi cứng rất bền và thích hợp cho các ứng dụng kết cấu.
Trong số các tấm nhôm hợp kim 5-series, 5083, 5754, 5052 tấm nhôm, vân vân. thường được sử dụng trong sản xuất ô tô.

6Hợp kim sê-ri xxx có thể được xử lý nhiệt sau khi tạo hình để tăng cường độ bằng cách kết tủa Mg2Si. Độ chính xác hình dạng cao và bề mặt xuất hiện làm cho các hợp kim này phù hợp để sản xuất các cấu hình. Bởi vì sưởi ấm làm giảm sức mạnh, có thể cần phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa đặc biệt khi hàn các hợp kim này.

Các hợp kim Sê-ri 7xxx có thể được kết tủa cứng đến mức cường độ rất cao; trên thực tế, mức cường độ cao nhất đạt được trong nhôm. Lão hóa tự nhiên làm cho các hợp kim này tăng cường độ và giảm độ dẻo theo thời gian.

Nguồn bài viết: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminum-sheet