Com funciona el sistema de qualificacions
La designació de quatre-dígits segueix un sistema internacional reconegut. El primer dígit identifica la família d'aliatges: 1xxx és alumini no aliat d'un 99% o més de puresa, 2xxx és coure, 3xxx és manganès, 4xxx és silici, 5xxx és magnesi, 6xxx és magnesi més silici, 7xxx és zinc i 8xxx cobreix altres elements. Els dos últims dígits identifiquen l'aliatge individual dins de la família.
La lletra de temperament descriu com el metall va arribar a la seva condició. O està recuit. H cobreix graus endurits per deformació-, només amb H1x endurit, H2x endurit i parcialment recoit, i H3x endurit i estabilitzat; L'H111 és una condició lleugerament endurida i recoberta molt utilitzada per al 5083. T cobreix els graus tractats tèrmicament: solució T4 tractada i envellida naturalment, solució T6 tractada i envellida artificialment, T651 alleujada mitjançant l'estirament després de T6.
Els límits de composició d'aquests graus estan establerts per EN 573-3 i per les normes de producte individuals, com ara ASTM B209M per a xapa i placa i ASTM B221M per a barra i perfil extruït.
Composició de les qualificacions comuns
| Aliatge | Família | Addicions principals (límits típics) | Enfortiment |
|---|---|---|---|
| 1100 | 1xxx | Cu 0,05-0,20%, Si+Fe màxim 0,95% | Enduriment per tensió |
| 3003 | 3xxx | Mn 1,0-1,5%, Cu 0,05-0,20% | Enduriment per tensió |
| 5052 | 5xxx | Mg 2,2-2,8%, Cr 0,15-0,35% | Enduriment per tensió |
| 5083 | 5xxx | Mg 4,0-4,9%, Mn 0,40-1,0%, Cr 0,05-0,25% | Enduriment per tensió més estabilització |
| 6061 | 6xxx | Mg 0,8-1,2%, Si 0,40-0,80%, Cu 0,15-0,40% | Solució tractament i envelliment |
| 6063 | 6xxx | Mg 0,45-0,90%, Si 0,20-0,60% | Solució tractament i envelliment |
| 6082 | 6xxx | Mg 0,60-1,20%, Si 0,70-1,30%, Mn 0,40-1,00% | Solució tractament i envelliment |
Propietats mínimes i on s'utilitza cada grau
1100 s'utilitza per a estris de cuina, senyalització, aletes d'intercanviador de calor i peces d'embutició profunda on la formabilitat i la conductivitat són més importants que la força. 3003 és el cavall de batalla de l'arquitectura i la fulla d'embalatge, i la làmina 3003-H14 s'especifica entre 145 i 186 MPa de tracció amb un rendiment mínim de 12 MP20M a ASTM.
El 5052 és l'aliatge de làmina no tractable-calor-comú més fort amb una bona -resistència a l'aigua salada. 5052-H32 s'especifica entre 228 i 281 MPa de tracció amb un rendiment mínim de 193 MPa, i s'utilitza per a components marins, treballs de tancs, panells de camions a pressió moderada i temperatura moderada.
5083 ofereix la resistència pràctica més alta de la família 5xxx utilitzada en estructures soldades i està cobert per al servei marítim per ASTM B928M amb una resistència a la tracció mínima de 303 MPa (44 ksi). S'utilitza per a cascs, carrosseries de vehicles ferroviaris i barrils de camions cisterna, on el disseny regeix l'eficiència de les juntes soldades en lloc de la resistència del metall principal-.
6061 és l'aliatge d'enginyeria general-tratable tèrmicament. 6061-T6 i la placa més utilitzat s'especifica amb una resistència a la tracció mínima de 290 MPa i un rendiment mínim de 241 MPa sota ASTM B209M, i s'utilitza per a marcs estructurals, plantilles, motlles i peces mecanitzades per a perfils d'extrusió, extrusió i extrusió. El producte extruït 6063-T5 especificat amb una resistència a la tracció mínima de 186 MPa i un rendiment mínim de 145 MPa. 6082 es troba entre els dos, combinant una major resistència amb una bona qualitat d'extrusió, i és comú als perfils estructurals europeus.
De la metal·lúrgia se segueixen dues regles pràctiques de selecció. Els graus de les famílies 2xxx i 7xxx ofereixen una resistència més alta, però una resistència a la corrosió més baixa i una soldadura més difícil, de manera que es reserven per a serveis de tipus-aeroespacial. A la família 5xxx, els graus amb més d'un 3% de magnesi no s'han de mantenir a una temperatura de servei elevada durant llargs períodes, ja que la sensibilització als límits del gra pot reduir la resistència a la fissuració per corrosió per estrès.
Comparant 5052 i 6061
Aquests dos són els graus que s'intercanvien amb més freqüència, i l'elecció sol ser entre conformabilitat i resistència. 5052-H32 és més fort en estat recuit i endurit-que el 6061-O però més feble que el 6061-T6, forma un radi molt més ajustat, es solda fàcilment i resisteix millor que l'aigua salada T6{6}} 5052-H32 de rendiment, les màquines són molt millors i es poden anoditzar per obtenir un recobriment més dur i uniforme. La penalització s'està formant: 6061-T6 només es doblega amb radis relativament grans i necessita eines dedicades.
Preguntes freqüents
Q:Quin és l'aliatge d'alumini més utilitzat en general?
A: 6061 per a l'enginyeria general i 3003 per a la funció de fulla i embalatge. Entre ells cobreixen la majoria del volum comercial exterior de llaunes i paper d'alumini.
Q:Què significa la lletra del temperament en un nom de grau?
R: Descriu la ruta d'enfortiment. H indica enduriment per tensió, T indica tractament tèrmic i O indica recuit complet. Les propietats difereixen molt entre els tremps d'un mateix aliatge.
Q:Es pot substituir 5052 per 6061?
R: Només en -aplicacions de menor tensió. 5052-, H32 té un rendiment mínim de 193 MPa contra 241 MPa per a 6061-T6, de manera que una substitució directa a la mateixa secció redueix la capacitat aproximadament un 20%.
Q:Per què es prefereix 5083 per a estructures marines soldades?
R: Conserva una gran resistència després de la soldadura i resisteix la corrosió de l'aigua{0}}salada, i ASTM B928M estableix una resistència a la tracció mínima de 303 MPa per als tremps marins utilitzats en el treball del casc i la coberta.
Q:Quin grau s'ha d'utilitzar per als perfils arquitectònics anoditzats?
R: 6063 a T5 o T6, perquè s'extrudeix amb detalls nítids i pren una pel·lícula anòdica uniforme. 6061 on es necessita una força addicional a la mateixa secció.
Q:El contingut de magnesi més alt sempre és millor a la família 5xxx?
R: No. Per sobre d'un 3% de magnesi, l'aliatge es torna sensible al servei de temperatura elevada-a llarg termini-, de manera que l'elecció del grau ha de tenir en compte la temperatura de funcionament, no només la força.