Is aluminium legering? Ja, is het eenvoudige antwoord. Zuiver aluminium, een lichtgewicht en corrosiebestendig metaal, wordt zelden gebruikt in industriële omgevingen. In plaats daarvan wordt het gemengd met andere elementen om aluminiumlegeringen te vormen, die elk unieke eigenschappen hebben die geschikt zijn voor een bepaald gebruik. Dit artikel duikt in het brede domein van aluminiumlegeringen en onderzoekt hun vele variëteiten, kwaliteiten, eigenschappen en toepassingen.
Aluminiumlegeringen begrijpen
Is een legering aluminium?
Inderdaad. Omdat puur aluminium niet sterk en zacht is, wordt het zelden gebruikt in industriële toepassingen. Koper, zink, magnesium en silicium behoren tot de elementen die met aluminium worden gelegeerd om de mechanische en fysieke kwaliteiten te verbeteren.
Diverse soorten aluminiumlegeringen:
De legeringsbestanddelen en het beoogde gebruik van aluminiumlegeringen bepalen hun classificatie. Dit zijn enkele typische soorten:
2xxx-serie:
Voorbeeld: 2024
Het staat bekend om zijn grote sterkte en vermoeidheidstolerantie en wordt vaak gebruikt in luchtvaarttoepassingen.
3xxx-serie:
Voorbeeld: 3003
Het wordt vaak gebruikt in architecturale toepassingen en culinaire apparatuur en staat bekend om zijn uitzonderlijke vervormbaarheid en corrosiebestendigheid.
5xxx-serie:
Voorbeeld: 5052
De hoge corrosiebestendigheid maakt het geschikt voor toepassingen in de auto- en scheepvaart.
6xxx-serie:
Voorbeeld: 6061
Het staat hoog aangeschreven om zijn sterkte, corrosiebestendigheid en lasbaarheid en wordt vaak gebruikt in structurele onderdelen.
7xxx-serie:
Voorbeeld: 7075
Het staat bekend om zijn buitengewone sterkte en wordt vaak gebruikt in toepassingen met hoge druk en in de ruimtevaart.
Serie 8xxx:
Voorbeeld: 8011
meestal gebruikt in verpakkingen en huishoudelijke toepassingen vanwege de vervormbaarheid en corrosiebestendigheid.
Kwaliteiten en eigenschappen van aluminium
Eigenschappen van aluminiumlegering:
Afhankelijk van de samenstelling hebben aluminiumlegeringen een breed scala aan kwaliteiten. Typische eigenschappen zijn onder andere
- hoge verhouding sterkte/gewicht
- Corrosiebestendigheid
- uitzonderlijke elektrische en thermische geleidbaarheid
- Bewerkbaarheid en vervormbaarheid
Aluminium vs Aluminiumlegering:
Legeringen gemaakt van aluminium zijn combinaties van aluminium met andere elementen, maar aluminium is een element op zich. Specifieke kwaliteiten van aluminiumlegeringen worden verbeterd door legeringselementen toe te voegen, waardoor ze beter geschikt zijn voor een breder scala aan toepassingen.
Aluminium Indeling:
De twee belangrijkste soorten aluminiumlegeringen zijn smeedlegeringen, die mechanisch gevormd worden, en gegoten legeringen, die in vorm gegoten worden.
Wegwijs in de wereld van aluminiumlegeringen
Grafiek van aluminiumseries:
Een aluminiumlegering coderingsschema bestaande uit vier cijfers is opgesteld door de Aluminium Association. Het belangrijkste legeringselement wordt aangegeven door het eerste cijfer, dat ook dient als een snelle referentie voor de legeringseigenschappen.
Wat is het aantal soorten aluminium?
Er is een breed scala aan aluminiumlegeringen beschikbaar en elke soort is gemaakt om aan bepaalde behoeften te voldoen. Een breed scala aan sectoren laat zien hoe veelzijdig aluminiumlegeringen zijn, van ruimtevaarttechniek tot gewone huishoudelijke producten.
Kwaliteiten van gegoten aluminium:
Gegoten aluminiumlegeringen worden gebruikt in situaties waar precieze vormen nodig zijn. Auto-onderdelen, sierelementen en motoronderdelen zijn enkele opmerkelijke voorbeelden.
Vergelijking van aluminiumlegeringen:
Om de ideale aluminiumlegering te kiezen, moet je rekening houden met vervormbaarheid, sterkte en corrosiebestendigheid. De beste legering voor een bepaalde toepassing kan worden gekozen met behulp van een grondige vergelijking.
Samengevat
Kortom, het gebied van aluminiumlegeringen is breed en actief en biedt ingenieurs en producenten een overvloed aan keuzes. Het selecteren van het juiste materiaal om aan bepaalde eisen te voldoen vereist inzicht in de soorten, kwaliteiten en eigenschappen van aluminiumlegeringen. Aluminiumlegeringen blijven sectoren veranderen en verheffen en tonen de flexibiliteit en het aanpassingsvermogen van het buitengewone metaal in alles van luchtvaartwonderen tot dagelijkse basics.
FAQ
1. Hoeveel soorten aluminiumlegeringen zijn er?
Er zijn veel verschillende soorten aluminiumlegeringen en naarmate wetenschappers en ingenieurs nieuwe combinaties creëren om aan bepaalde behoeften te voldoen, blijft de reeks legeringen groeien. Gebaseerd op de primaire legeringsbestanddelen in elke aluminiumlegering, heeft de Aluminium Association, een Amerikaanse branchevereniging, aluminiumlegeringen ingedeeld in series. Hieronder volgt een korte samenvatting van enkele typische series en types:
1xxx-serie:
99% of meer zuiver aluminium is het legeringselement.
Bijvoorbeeld 1100
Kwaliteiten: Uitstekende geleidbaarheid, hoge weerstand tegen corrosie en grote vervormbaarheid.
2xxx-serie:
Cu (legeringselement)
Voorbeelden zijn 2014 en 2024.
Eigenschappen: Gebruikt in ruimtevaarttoepassingen, hoge sterkte, grote weerstand tegen vermoeiing.
3xxx-serie:
Legeringssamenstelling: Mangaan
3003, 3105, als voorbeelden
Eigenschappen: Wijd gebruikt voor verschillende toepassingen, goede vervormbaarheid, matige sterkte.
De 4xxx-serie:
Silicium is een legeringselement.
Bijvoorbeeld 4043
Eigenschappen: Gebruikt voor hardsolderen en lassen, heeft het een goede vloeibaarheid wanneer het gesmolten is.
De 5xxx-serie:
Elementaire legering: Magnesium
Instanties: 5052, 5083.
Eigenschappen: Superieure weerstand tegen corrosie, verhoogde treksterkte, vaak gebruikt in maritieme omgevingen.
6xxx-serie:
Silicium en magnesium zijn legeringselementen
Voorbeelden: 6061, 6063.
Eigenschappen: Dit materiaal wordt vaak gebruikt in structurele toepassingen en heeft een goede mix van sterkte, vervormbaarheid en lasbaarheid.
7xxx-serie:
De legeringselementen zijn koper en zink.
Bijvoorbeeld 7075, 7050
Eigenschappen: Uitstekende sterkte; gebruikt in hoge druk en ruimtevaarttoepassingen.
Serie 8xxx:
aanvullende legeringen die niet in de voorgaande series zijn opgenomen.
8011 is bijvoorbeeld een verpakkingscode.
Eigenschappen: Veranderen afhankelijk van de toepassing en de specifieke samenstelling van de legering.
Elke serie heeft een verscheidenheid aan legeringen en binnen elke legering kunnen de eigenschappen van het materiaal verder worden beïnvloed door verschillende temperaturen of warmtebehandelingsinstellingen. Bovendien worden speciale legeringen met verschillende eigenschappen gemaakt voor bepaalde toepassingen, zoals consumentenelektronica, materialen voor de ruimtevaart en auto-onderdelen.
De categorisering maakt het eenvoudiger voor ingenieurs en fabrikanten om het beste materiaal te kiezen voor hun beoogde toepassingen door een methodische aanpak te bieden voor het begrijpen en classificeren van aluminiumlegeringen.
2. Wat zijn de 4 soorten legeringen?
Metalen materialen die bekend staan als legeringen worden gemaakt door twee of meer elementen te mengen, waarvan er minstens één een metaal moet zijn. Legeringen zijn er in verschillende vormen, maar ze kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in vier categorieën:
Alternatieve legeringen:
In substitutielegeringen worden atomen van één element vervangen door atomen van het hoofdmetaal. Om deze vervanging te laten gebeuren zonder een grote vervorming van het kristalrooster te veroorzaken, moeten de betrokken atomen vergelijkbaar zijn in grootte en eigenschappen. Brons (koper-tin legering) en messing (koper-zink legering) zijn twee veel voorkomende voorbeelden.
Legeringen Interstitieel:
Kleinere atomen van een ander element passen in de gaten (tussenruimten) tussen de atomen van het hoofdmetaal in interstitiële legeringen. Dit gebeurt vaak als er significante verschillen zijn in de grootte van de atomen. Staal is een voorbeeld, waar koolstofatomen in de holtes passen die het kristalrooster van ijzer achterlaat.
Legeringen met interstitiële substitutie:
Deze legeringen zijn een combinatie van interstitiële en substituerende legeringen. Kleinere atomen van een derde element nemen de ruimtes in die zijn ontstaan door de vervanging van sommige atomen van het hoofdmetaal door die van een ander element. Roestvast staal is bijvoorbeeld een interstitiële substituélegering waarin kleinere koolstofatomen de interstitiële openingen bezetten en chroomatomen bepaalde ijzeratomen vervangen.
Legeringen Composiet:
Dispersiegeharde legeringen, een andere naam voor composietlegeringen, zijn gemaakt van metaalmatrices met verspreide deeltjes van een ander materiaal. Deze verspreide deeltjes kunnen bestaan uit een niet-metalen substantie of een ander metaal. Deze deeltjes versterken de legering als ze aanwezig zijn. Aluminium versterkt met keramische deeltjes is een voorbeeld.
Deze groepen bieden een brede basis voor het begrijpen van de vele combinaties van elementen die kunnen resulteren in legeringen. De specifieke eigenschappen en toepassingen van een legering worden bepaald door de elementen, hun verhoudingen en de gebruikte productietechnieken. Omdat ze materialen leveren met een mix van kwaliteiten die vaak beter zijn dan die van afzonderlijke elementen, zijn legeringen essentieel voor veel verschillende sectoren.
3. Wat zijn de 3 soorten aluminiumvormen?
Aluminium is een veelzijdig metaal dat vaak op verschillende manieren wordt gebruikt om te voldoen aan de verschillende vereisten van verschillende industrieën. Hieronder volgen de drie belangrijkste vormen van aluminium:
Aluminium platen en vellen:
Aluminium platen en platen zijn dunne, platte stukken aluminium die verkrijgbaar zijn in verschillende diktes en afmetingen. Toepassingen zijn onder andere algemene productie, auto-industrie, ruimtevaart en bouw.
Toepassingen: Autopanelen, vliegtuigonderdelen, gevels van gebouwen en een verscheidenheid aan structurele en esthetische toepassingen behoren tot de toepassingen voor aluminium platen en platen.
Extrusies van aluminium:
Om precieze vormen met een constant doorsnedeprofiel te maken, wordt warm aluminium door een matrijs geperst om aluminiumextrusies te maken. Van deze extrusies kunnen buizen, staven, hoeken, kanalen en gepersonaliseerde profielen worden gemaakt.
Toepassingen: Geëxtrudeerd aluminium wordt veel gebruikt in de elektronica, bouw, transport en architectuur. Kozijnen, deurkozijnen, gordijngevels en structurele onderdelen zijn voorbeelden van veelvoorkomende toepassingen.
Aluminiumfolie:
Aluminiumfolie is over het algemeen minder dan 0,2 mm dik en is een dun, flexibel vel aluminium. Het wordt gemaakt door aluminium blokken in dunne platen te walsen en staat bekend om zijn superieure flexibiliteit, geleidbaarheid en barrière-eigenschappen.
Toepassingen: Er zijn veel toepassingen voor aluminiumfolie in de keuken, elektronica, isolatie en verpakking. Het wordt vaak gebruikt als warmtewisselaar in elektrische apparatuur, voedselverpakking, huishoudfolie en isolatiemateriaal.
De drie bovenvermelde types zijn de belangrijkste methodes om aluminium te veredelen en te gebruiken in verschillende sectoren. De keuze van de vorm hangt af van de behoeften van de toepassing, aangezien elke vorm unieke voordelen heeft, afhankelijk van de kenmerken. Aluminium is nog steeds een geprefereerd materiaal in veel verschillende sectoren vanwege zijn lichtgewicht, corrosiebestendigheid en veelzijdigheid.
4. Wat zijn de twee belangrijkste legeringen van aluminium?
De twee primaire aluminiumlegeringen zijn:
De 6061 aluminiumlegering:
Samenstelling: Voornamelijk gemaakt van aluminium, met sporen van silicium, magnesium, koper en chroom.
Eigenschappen: Lasbaarheid, sterkte en corrosiebestendigheid behoren tot de beste kwaliteiten van 6061. Het heeft een uitstekende bewerkbaarheid en wordt vaak gebruikt in constructies. Het is eenvoudig te smeden, lassen en extruderen.
Toepassingen: Vaak gebruikt bij de bouw van fietsframes, auto-onderdelen, vliegtuigconstructies en structurele elementen voor diverse industrieën.
De 7075 aluminiumlegering:
Hoofdbestanddeel: aluminium; kleine hoeveelheden zink, koper en andere metalen zijn ook aanwezig.
Eigenschappen: De hoge sterkte, superieure weerstand tegen spanningscorrosie en uitzonderlijke bewerkbaarheid van 7075 zijn welbekend. Hoewel het niet zo corrosiebestendig is als 6061, wordt het toch vaak gebruikt in situaties waar sterkte van het grootste belang is.
Toepassingen: Vaak gebruikt in ruimtevaarttoepassingen, zoals onderdelen die onder hoge druk staan, raketonderdelen en vliegtuigstructuren. Het wordt ook gebruikt in bepaalde auto-onderdelen en hoogwaardige fietsframes.
Deze legeringen zijn slechts een klein deel van de grote verscheidenheid aan aluminiumlegeringen die beschikbaar zijn; elke legering is speciaal ontworpen voor een bepaald gebruik vanwege zijn eigen reeks eigenschappen. Het beoogde doel van het eindproduct, de vervormbaarheid, corrosiebestendigheid en sterktevereisten spelen allemaal een rol in het keuzeproces van de legering.
5. Wat is het meest voorkomende type aluminiumlegering?
Aluminiumlegering 6061 is een populaire en veelgebruikte variant van aluminiumlegeringen.
De 6061 aluminiumlegering:
Samenstelling: Voornamelijk gemaakt van aluminium, met kleine hoeveelheden silicium en magnesium. Er kunnen ook sporen van chroom, koper en andere metalen aanwezig zijn.
Kwaliteiten:
- Sterkte: Vergelijkbaar met constructiestaal, staat 6061 bekend om zijn uitzonderlijke sterkte.
- Het biedt een goede weerstand tegen corrosie, maar niet zo goed als sommige andere aluminiumlegeringen.
- Lasbaarheid: Goede lasbaarheid maakt het geschikt voor een reeks productietechnieken.
- Bewerkbaarheid: 6061 kan gemakkelijk worden bewerkt, waardoor het mogelijk is om complexe stukken te maken.
Gebruikt:
- Frames, steunen en balken zijn voorbeelden van structurele onderdelen die vaak worden gebruikt in de bouw.
- Ruimtevaart: Vanwege de verhouding sterkte/gewicht wordt het gebruikt in vliegtuigconstructies.
- Auto's: Wielen en ophangingssystemen zijn voorbeelden van onderdelen en componenten die in auto's worden gebruikt.
- Consumentenproducten: Gebruikt bij de productie van sportuitrusting en fietsframes, naast andere consumentenproducten.
- Algemene fabricage: Vaak gebruikt in algemene fabricage waar een harmonie tussen bewerkbaarheid, lasbaarheid en sterkte nodig is.
Dankzij de uitgebalanceerde mix van eigenschappen en aanpassingsvermogen wordt Aluminiumlegering 6061 zeer gewaardeerd in een groot aantal sectoren. Het wordt vaak gebruikt in toepassingen die een lichtgewicht, sterk en corrosiebestendig materiaal vereisen. Individuele behoeften kunnen echter van invloed zijn op de keuze van de "gewone" soort aluminiumlegering en andere legeringen zoals 5052, 5083 en 7075 worden ook vaak gebruikt in verschillende toepassingen. De geschiktheid van een legering wordt bepaald door een aantal variabelen, waaronder het beoogde doel, de omgeving en de productiemethoden.
