Hợp kim nhôm mạnh như thế nào và nó so sánh với thép như thế nào

Sức mạnh vật chất là gì?

Một định nghĩa đơn giản về sức mạnh của vải là tiềm năng chịu được tải trọng dương, Còn được gọi là lực hoặc căng thẳng, sớm hơn nó đạt đến các yếu tố cụ thể của biến dạng hoặc biến dạng. Một cách thông thường để hình dung điều này là bằng đường cong căng thẳng nổi tiếng, Đã được chứng minh trong ví dụ dưới.

Những đường cong đó thường được thực hiện bằng cách sử dụng một mẫu vật liệu, trong đó bao gồm nhôm, và tận dụng áp suất kéo để biến dạng động cơ cho đến khi có yếu tố vỡ. Áp lực, và do đó sức mạnh của vải, thường được đo bằng các tiện ích của megapascal (MPa) hoặc kilopound phù hợp với inch vuông (ksi). Biến dạng được đo bằng phần trăm chiều dài xác thực của mẫu.

Các tiêu chí để đo cường độ của vật liệu là gì?

Độ bền của vật liệu kim loại có thể được đo bằng một số chỉ số:

Sức căng: Lực hoặc áp suất tối đa mà vật liệu kim loại có thể chịu được dưới ứng suất kéo. Độ bền kéo thường được biểu thị bằng megapascal (MPa).

sức mạnh năng suất: Điểm mà tại đó vật liệu kim loại bắt đầu biến dạng dẻo hoặc chảy dưới ứng suất kéo. Đó là khả năng của vật liệu kim loại chống biến dạng. Sức mạnh năng suất thường được biểu thị bằng megapascal (MPa).

Độ giãn dài: Mức độ mà vật liệu kim loại trải qua biến dạng dẻo trong quá trình kéo dài. Nó thể hiện tỷ lệ phần trăm mà một vật liệu có thể kéo dài trước khi phá vỡ.

Độ bền gãy xương: Khả năng của vật liệu kim loại chống gãy. Đó là khả năng của vật liệu chống gãy khi chịu nồng độ ứng suất.

Các chỉ số này phản ánh cường độ và khả năng biến dạng của vật liệu kim loại khi chúng chịu ngoại lực. Vật liệu kim loại khác nhau có tính chất cường độ khác nhau, Vì vậy, khi lựa chọn và thiết kế một cấu trúc hoặc bộ phận kim loại, Sức mạnh của vật liệu cần được xem xét để đảm bảo nó đáp ứng nhu cầu ứng dụng dự định.

Làm thế nào để bạn đo độ bền của vật liệu?

Độ bền của vật liệu có thể được đo bằng một số phương pháp thử phổ biến:

Kiểm tra độ bền kéo: Đây là một trong những phương pháp thử nghiệm được sử dụng phổ biến nhất để đo hiệu suất của vật liệu dưới ứng suất kéo. Trong thử nghiệm độ bền kéo, Mẫu tiêu chuẩn được kéo dài, và ứng suất và biến dạng của mẫu được đo cùng một lúc, để xác định độ bền kéo, sức mạnh năng suất, độ giãn dài, vân vân. của vật liệu.

Kiểm tra nén: Phương pháp thử này được sử dụng để đo hiệu suất của vật liệu dưới ứng suất nén. Mẫu vật được nén trong khi ứng suất và biến dạng được đo để xác định cường độ nén và khả năng biến dạng của vật liệu.

Kiểm tra uốn: Phương pháp thử này được sử dụng để đánh giá hiệu suất của vật liệu dưới tải trọng uốn. Mẫu vật được uốn cong để tác dụng lực để đo ứng suất uốn và biến dạng và để xác định độ bền uốn và độ dẻo dai của vật liệu.

Kiểm tra độ cứng: Kiểm tra độ cứng là một cách nhanh chóng để đánh giá độ bền của vật liệu. Các phương pháp kiểm tra độ cứng thường được sử dụng bao gồm Độ cứng Brinell, Độ cứng Rockwell và độ cứng Vickers.

Kiểm tra tác động: Thử nghiệm tác động được sử dụng để đánh giá độ bền và độ dẻo dai của vật liệu dưới tải trọng va đập. Các phương pháp kiểm tra tác động thường được sử dụng bao gồm Charpy Test và Izod Test.

Các phương pháp thử nghiệm này có thể cung cấp dữ liệu định lượng về các thuộc tính như sức mạnh, biến dạng, và độ dẻo dai của vật liệu. Tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng, Điều rất quan trọng là chọn phương pháp thử thích hợp để đánh giá độ bền của vật liệu. Đồng thời, Cũng cần chú ý đến các yếu tố như điều kiện thử nghiệm, Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn, và chuẩn bị mẫu để đảm bảo tính chính xác và so sánh của kết quả thử nghiệm.

Sức mạnh của hợp kim nhôm là gì?

Vật liệu hợp kim nhôm có thể được chia thành hợp kim nhôm cường độ thấp, hợp kim nhôm cường độ trung bình và hợp kim nhôm cường độ cao theo cường độ của chúng;

Phân loại sức mạnh không phải là một đường phân chia nghiêm ngặt, và các vật liệu hợp kim nhôm khác nhau có thể chồng chéo lên nhau trong phạm vi cường độ. Ngoài ra, Thành phần cụ thể và quá trình xử lý nhiệt của hợp kim nhôm cũng sẽ ảnh hưởng đến đặc tính cường độ của nó;

Độ bền của các loại hợp kim nhôm khác nhau là khác nhau. Chẳng hạn, Sức mạnh của 3004 Hợp kim nhôm cao hơn nhiều so với hợp kim của 1050, 1060, 1100 và các hợp kim khác;

Độ bền của hợp kim nhôm cùng loại cũng khác nhau ở các trạng thái xử lý nhiệt khác nhau

3004 Tính chất vật lý với tính khí khác nhau

Sức mạnh	3004-Ô	3004-h	3004-t
Sức căng	125-165 MPa	165-215 MPa	165-205 MPa
sức mạnh năng suất	100-140 MPa	145-190 MPa	145-180 MPa
Độ giãn dài	15%-25%	5%-15%	10%-20%
Độ cứng	30-45 HB	50-65 HB	45-55 HB

Hợp kim nhôm có mạnh hơn thép không?

Một số hợp kim nhôm có độ bền cao, thậm chí có thể so sánh với thép. So sánh hợp kim nhôm mạnh nhất với cùng kích thước với thép, Thép nói chung là mạnh nhất.

Như một ví dụ, Năng lượng kéo nhất của một trong những hợp kim nhôm mạnh nhất được xác định thông thường, AA7068-T6, và một trong những hợp kim kim loại mạnh nhất, AISI 1080, là 710MPa và 965MPa, tương ứng. Ở đây bạn có thể thấy sự tương phản trong năng lượng Yield của chúng và độ bền kéo còn lại.

Hợp kim nhôm mạnh nhất so với thép

Vật liệu	sức mạnh năng suất	Độ bền kéo tối đa
AA 7068-T6 Hợp kim nhôm	683MPa	710MPa
AISI 1080 Thép	585MPa	965MPa

Khi nói đến tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng, Nhôm chiến thắng vì nó chỉ 1/3 trọng lượng của thép với ít sự khác biệt về sức mạnh, Và nó chiến thắng khi nói đến hiệu suất.

Khi chọn vật liệu, Sức mạnh không phải là thước đo duy nhất, Nhưng tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng có thể làm nổi bật hiệu suất của vật liệu.

Hợp kim nhôm cường độ cao và ứng dụng của nó

Hợp kim nhôm	Độ bền kéo tối đa	Ứng dụng
2024	465MPa	Ứng dụng kết cấu cường độ cao, Phụ kiện máy bay, bộ phận tên lửa, piston.
5052	228MPa	Bình chịu áp lực, Thùng, Sử dụng kiến trúc, phụ tùng ô tô, xe lửa.
6061	310MPa	Linh kiện xe tải, Đường ống, Phương tiện giải trí, máy bay, phụ tùng ô tô.
7075	572MPa	Các bộ phận cấu trúc và máy bay chịu áp lực cao, bộ phận máy, Ordnance.