Ưu điểm và nhược điểm của hợp kim nhôm là gì

Ưu điểm và nhược điểm của hợp kim nhôm là gì

Nhôm là một vật liệu tuyệt vời mang lại nhiều phẩm chất quý giá cho bảng. Sự kết hợp đặc tính độc đáo của nó làm cho nó trở thành kim loại màu phổ biến nhất trên thế giới hiện nay. Và nó cũng thường được so sánh với nhóm kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới(thép).

Ưu và nhược điểm của nhôm sẽ khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng bạn đang sử dụng cho.

Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao

Nhôm là kim loại nhẹ, và mật độ của nó (2.7g / cm3) la Duy nhât 1/3 của thép (7.874g / cm3).

Nhôm nguyên chất không bền lắm, với độ bền kéo cuối cùng khoảng 90 MPa (13 ksi), nhưng cường độ cao hơn có thể thu được bằng cách thêm các nguyên tố hợp kim và tôi luyện hợp kim nhôm, nhưng sự thay đổi về mật độ là rất nhỏ. Một trong những hợp kim nhôm mạnh nhất là AA7068-T6, với độ bền kéo cực hạn là 710 MPa (103 ksi).

Mặc dù không mạnh bằng thép không gỉ, hợp kim nhôm được biết đến trên toàn thế giới nhờ tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao hơn do mật độ cực thấp của chúng.

Các mật độ của hợp kim nhôm là 2.64-2.81 g / cm3.

Chống ăn mòn mạnh

Giấy nhôm có một lớp thụ động trên bề mặt làm cho nó có khả năng chống ăn mòn rõ ràng. Như một kết quả cuối cùng, hợp kim nhôm rất bền trong nhiều môi trường ẩm ướt hoặc ẩm ướt.

Thép dễ bị rỉ sét trong không khí hoặc tiếp xúc với nước, nhưng hợp kim nhôm sẽ không.

Khả năng chống ăn mòn của các loại hợp kim khác nhau cũng khác nhau. Chẳng hạn, 5052 và 6061 hợp kim nhôm không chỉ có khả năng chống ăn mòn mạnh, mà còn có khả năng chống nước biển và ăn mòn hóa học mạnh mẽ.

Độ dẻo và độ cứng

Độ dẻo và độ cứng thường tỷ lệ nghịch với nhau. Và nhôm rất mịn, kim loại dẻo so với các tùy chọn như thép công cụ cứng.

Độ dẻo của nó mang lại cho nhôm khả năng định dạng và uốn cong cực kỳ tốt. Vì thế, thật dễ dàng để làm việc trong khi tạo ra các sản phẩm ép đùn hoặc ép. Kết quả dừng có thể là chi phí xử lý thấp hơn và độ phức tạp của bộ phận lớn hơn mà không gây rủi ro bất lợi cho vật liệu.

Ngay cả khi độ dẻo là đỉnh cao, một loại vải dẻo cũng có xu hướng bị hỏng nhanh hơn trong khi không được che chắn để tạo áp lực lặp đi lặp lại. Vì thế, nếu sản phẩm có thể tiếp xúc với ma sát quá mức, kim loại cứng hoặc thậm chí cacbua vonfram có thể được ưa thích hơn.

Điểm nóng chảy thấp hơn

Điểm nóng chảy của nhôm thấp hơn nhiều so với thép và titan. Nó cũng mềm ở nhiệt độ thấp hơn nhiều kim loại. Đó là lý do tại sao các quy trình như ép đùn nhôm đòi hỏi một lượng năng lượng rất nhỏ để định hình nó.

Ở khía cạnh rẽ, đây cũng là cách nhôm không phù hợp với nhiều chương trình cung cấp nhiệt độ cao. Tuy nhiên nếu có đủ làm mát, tính dẫn nhiệt cao của nhôm cho phép nó truyền hơi ấm bất ngờ ra xa nguồn cung cấp nhiệt để giữ nguyên vẹn.

Dẫn nhiệt

Tính dẫn nhiệt quá mức của nhôm làm cho nó trở thành một thành phần chính của nhiều hệ thống trao đổi nhiệt và kiểm soát nhiệt. Nhưng độ dẫn nhiệt của nó thực sự thấp hơn khoảng 40% so với đồng. Như vậy, đồng là một tản nhiệt dẫn điện hơn.

Điều đó đã nêu, nhôm nhẹ hơn và rẻ hơn nhiều so với đồng. Vì vậy, trong trường hợp tối đa, các nhà thiết kế sản phẩm lựa chọn tản nhiệt bằng nhôm hoặc bộ trao đổi nhiệt để tiết kiệm chi phí và trọng lượng.

Tinh dân điện

Các kỹ sư đôi khi thấy mình đang đánh giá tính dẫn điện của nhôm và đồng. Và ngay cả khi nhôm chỉ khoảng 39% dẫn điện như đồng, nó nhẹ hơn và rẻ hơn rất nhiều.

Đó là một sự cân nhắc phổ biến cho nhiều chương trình điện, trong đó bao gồm các biến dạng truyền tải điện áp cao. giữ trong suy nghĩ, mặc dù, rằng một số lớp hoàn thiện bằng nhôm có thể ảnh hưởng đến độ dẫn điện.

Ưu và nhược điểm khác

Quy trình xử lý bề mặt, hợp kim nhôm có thể sử dụng quá trình sơn tĩnh điện và anodizing để thay đổi màu sắc;

Hợp kim nhôm không bền bằng thép không gỉ, nhưng mật độ của nó thấp hơn;

Độ dẫn điện của hợp kim nhôm không tốt bằng đồng, nhưng giá hợp kim nhôm thấp hơn so với đồng;

Hợp kim nhôm không dễ uốn như vàng và bạc, nhưng nhôm là nguyên tố kim loại phong phú nhất trên Trái đất;

Khi chọn vật liệu kim loại, nó là cần thiết để cân nhắc hiệu suất của kim loại, nhu cầu sản phẩm, và chi phí của kim loại trong nhiều cách. Các vấn đề tương tự cũng sẽ xảy ra trong các hợp kim khác nhau trong hợp kim nhôm. Do đó, khi chọn vật liệu kim loại, chúng ta phải cân nhắc nhiều khía cạnh và chọn vật liệu kim loại phù hợp nhất.