Rodiny zliatin a posilnenie trás
Hliník 3003 patrí do série 3000. Je to v podstate čistý hliník s mangánom ako hlavnou legujúcou prísadou, vďaka čomu je asi o 20 percent pevnejší ako nelegovaný hliník, pričom si zachováva vynikajúce tvarovacie vlastnosti. Zliatina nie je tepelne spracovateľná, takže jej pevnosť je daná deformačným vytvrdzovaním, teda množstvom práce za studena, ktorá zostala v doske.
Hliník 6061 patrí do série 6000 a je legovaný horčíkom a kremíkom. Vďaka tejto kombinácii je zliatina tepelne spracovateľná: úprava roztoku a umelé starnutie precipitujú tvrdé častice, ktoré zvyšujú pevnosť a tvrdosť výrazne nad všetko, čo môže dosiahnuť séria 3000. V závislosti od temperamentu môže byť 6061 až štyrikrát silnejší ako 3003, a preto dominuje konštrukčným prácam.
Porovnané chemické zloženie
| Prvok alebo vlastnosť | Hliník 3003 | Hliník 6061 |
|---|---|---|
| séria | 3000, Al-Mn | 6000, Al-Mg-Si |
| Hlavné dodatky | Mangán 1,0 až 1,5 percenta | Horčík 0,8 až 1,2 percenta, kremík 0,4 až 0,8 percenta |
| Tepelné spracovanie | Nie je tepelne spracovateľný | Tepelne spracovateľné, bežné tempery T4, T6 a T651 |
| Účinok prídavkov | Mangán zvyšuje pevnosť a odolnosť proti korózii pri nízkych nákladoch bez narušenia tvarovateľnosti | Horčík a kremík umožňujú precipitačné vytvrdzovanie a poskytujú vysokú pevnosť s dobrou odolnosťou proti korózii |
| Relatívna nákladová pozícia | Ekonomická univerzálna-zliatina | Vyššie náklady, odôvodnené-záťažovou povinnosťou |
Chémia vysvetľuje rozdelenie služby. Mangán spevňuje 3003 jemne a dôsledne cez hrúbku plechu, čo vyhovuje ťahaným, ohýbaným a zváraným zostavám. Horčík a kremík v 6061 reagujú na riadený tepelný cyklus, takže platňa môže byť dodávaná mäkká a potom môže dozrieť na vysokú-pevnosť pre konštrukčné komponenty.
Pevnosť, tvrdosť a teplotná odozva
Hliník 6061 je výrazne pevnejší ako hliník 3003. V závislosti od tvrdosti môže 6061 dosiahnuť až štvornásobok pevnosti 3003, čo z neho robí preferovanú voľbu tam, kde súčiastka nesie zaťaženie, odoláva ohybu alebo si pri namáhaní musí zachovať rozmerovú presnosť. Hliník 3003 je zliatina strednej-pevnosti s pomerne nízkou pevnosťou v ťahu, vhodná pre panely, potrubia, nádrže a obloženia, ale nie pre primárne konštrukčné prvky.
Tvrdosť sa riadi rovnakým vzorom. Tepelne-spracovaná 6061 je podstatne tvrdšia ako 3003 a oveľa lepšie odoláva opotrebovaniu a poškodeniu povrchu, zatiaľ čo 3003 zostáva relatívne mäkká a nedá sa tepelne spracovať, aby sa zvýšila jej tvrdosť. Na druhej strane, práve táto mäkkosť umožňuje 3003 ohýbať, ťahať a valcovať do úzkych polomerov bez praskania, a to je tiež dôvod, prečo sa 3003 ľahšie zvára.
Tvarovateľnosť, zvárateľnosť a opracovateľnosť
| Funkcia | Hliník 3003 | Hliník 6061 |
|---|---|---|
| Pevnosť | Mierne, približne o 20 percent vyššie ako nelegovaný hliník | Vysoká, až štyrikrát vyššia ako 3003 v závislosti od povahy |
| Tvarovateľnosť | Vynikajúce, ideálne na zložité kreslenie a ohýbanie | Stredný, menej tvarovateľný kvôli vyššej tvrdosti |
| Zvárateľnosť | Vynikajúce a odpúšťajúce, čo zjednodušuje výrobu a spájanie | Dobré, ale vyžaduje si prísnejšiu kontrolu postupu kvôli riziku prasknutia v tepelne-ovplyvnenej oblasti |
| Obrobiteľnosť | Nižšie, pretože zliatina je mäkká a má tendenciu sa rozmazávať | Dobré, čo uprednostňuje presne opracované diely |
| Pevnosť po zváraní | Zachováva užitočné vlastnosti v celom spoji | Stráca časť svojej starnutej pevnosti v zóne zvaru a vyžaduje starostlivosť o postup |
| Typické nálady | O, H14, H24 a iné namáhanie-tvrdené tempery | T4, T6, T651 a súvisiace tepelne-spracované tempery |
Odolnosť proti korózii, aplikácie a výber
Obe zliatiny dobre odolávajú korózii, ale nie sú rovnaké v každom prostredí. Hliník 3003 vyniká v chemicky agresívnom a trvalo vlhkom prostredí, preto sa z neho stavajú strešné krytiny, žľaby, obklady, skladovacie nádrže, vzduchotechnické potrubia a zariadenia na chemické spracovanie. Hliník 6061 tiež funguje dobre, a to aj v námorných a leteckých podmienkach, ale je o niečo menej účinný ako 3003, kde je chemická expozícia konštantná.
Typické aplikácie zhŕňajú rozdiel. Hliníková doska 3003 sa používa na zastrešenie a lemovanie, kuchynské vybavenie a kuchynské náčinie, potrubie, chemické nádrže, architektonické ozdoby, značenie a poštové schránky. Hliníková doska 6061 sa používa na konštrukcie lietadiel, automobilové rámy, kolesá a časti zavesenia, lešenia, prenosové veže, námorný hardvér, trupy a stožiare lodí, rámy bicyklov a nábytok.
Výber teda závisí od riadiacej požiadavky:
Zvoľte 3003, keď je dielec tvarovaný, ťahaný alebo ohýbaný do tvaru, keď bude zváraný do zostavy, keď je vystavenie chemikáliám alebo vlhkosti nepretržité, alebo keď je potrebné kontrolovať náklady.
Vyberte si 6061, keď súčiastka nesie štrukturálne zaťaženie, vyžaduje vysokú tvrdosť alebo odolnosť proti opotrebeniu, musí byť opracovaná s tesnou toleranciou alebo si musí zachovať svoju pevnosť pri špecifickej teplote.
Ak sú tieto dve požiadavky v rozpore, zvyčajným riešením je štruktúra 6061 pre dráhu nákladu a list 3003 pre kryty, potrubie a obloženie.
Obe zliatiny sa dodávajú ako platne a plechy v širokom rozsahu hrúbok a šírok, pričom je k dispozícii služba orezania-na{1}}veľkosť a každá zásielka by mala byť skontrolovaná podľa certifikátu o skúške frézovania, aby výsledky zliatiny, tvrdosti a mechanických vlastností zodpovedali predpokladom návrhu.
Často kladené otázky
Otázka: Je 6061 silnejší ako 3003?
áno. Hliník 6061 môže byť až štyrikrát pevnejší ako hliník 3003, v závislosti od teploty, pretože je tepelne spracovateľný, zatiaľ čo 3003 nie.
Otázka: Ktorá zliatina sa ľahšie zvára?
Hliník 3003 je jednoduchší. Je mäkšia a zhovievavejšia, zatiaľ čo 6061 potrebuje prísnejšiu kontrolu postupu, aby sa predišlo praskaniu a aby sa zvládla strata starnutia pevnosti v zóne zvaru.
Otázka: Ktorá zliatina je lepšia na ohýbanie a tvarovanie?
Hliník 3003. Jeho vysoká ťažnosť umožňuje tesné polomery a zložité tvary bez praskania, zatiaľ čo 6061 je horšie tvarovateľný kvôli svojej vyššej pevnosti a tvrdosti.
Otázka: Môže byť 3003 tepelne spracovaný, aby sa zvýšila jeho pevnosť?
Nie. Hliník 3003 nie je tepelne spracovateľný a pevnosť získava iba deformačným vytvrdzovaním, takže jeho tvrdosť nemožno zvýšiť tepelným cyklom.
Otázka: Ktorá zliatina vyhovuje námorným alebo chemickým službám?
Obidva odolávajú korózii, ale 3003 je o niečo lepšia, ak je chemická expozícia nepretržitá, zatiaľ čo 6061 sa široko používa pre námorný hardvér a konštrukcie, ktoré tiež potrebujú vysokú pevnosť.
Otázka: Ako sa mám medzi nimi rozhodnúť?
Posúďte riadiacu požiadavku. Tvarovanie, zváranie, chemická odolnosť a cena ukazujú na 3003; konštrukčné zaťaženie, tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a presnosť obrobenia bod 6061.
