آشنایی با مواد آلیاژ آلومینیوم و آلومینیوم
آلومینیوم بسیار گسترده ترین و فراوان ترین عنصر فلزی در پوسته زمین است که تقریباً 7.3-8.3 ٪ از کل جرم پوسته را تشکیل می دهد ، دوم فقط به اکسیژن و سیلیکون. آلومینیوم در اوایل قرن نوزدهم کشف شد و در اوایل قرن بیستم مقیاس تولید را آغاز کرد. آلیاژ آلومینیوم سخت در اوایل قرن بیستم اختراع شد و در جنگ جهانی اول به طور گسترده در صنعت نظامی مورد استفاده قرار گرفت.
آلیاژ آلومینیوم: آلیاژ مبتنی بر آلومینیوم با مقدار مشخصی از عناصر آلیاژی دیگر اضافه شده ، که یکی از مواد فلزی سبک است.
آلیاژ آلومینیوم در مقابل فولاد
آلیاژ آلومینیوم دارای چگالی کم ، استحکام متوسط ، مقاومت خاص بالا و سفتی خاص است. مقاومت در برابر خوردگی عالی ؛ هدایت حرارتی بالا و هدایت الکتریکی. کشیدگی متوسط ، پردازش پلاستیک نیاز به کنترل دقیق پارامترهای فرآیند دارد. مشکل جوشکاری کمی بیشتر است.
طبقه بندی آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم با روش پردازش
ریخته گری آلیاژ آلومینیوم: یک آلیاژ آلومینیومی با شکل مورد نظر و خواص ساختاری به دست آمده با ریخته گری آن در مدلهای مختلف تحت شرایط خاص ، سرعت و نیروی خارجی ، با استفاده از سیالیت خوب و قابلیت پر کردن ذوب آلیاژ آلومینیوم.
آلیاژ آلومینیومی تغییر شکل یافته: آلیاژهای مختلف آلومینیومی نیمه تمام مانند صفحات ، لوله ها ، میله ها ، سیم ها و پروفایل های ساخته شده از شمش های آلومینیومی ذوب شده و با مواد آلیاژی به عنوان مواد اولیه و با روش های مختلف پردازش فشار (نورد ، اکستروژن ، کشش ، جعل ، و غیره).
آلیاژ آلومینیوم ریخته شده و آلیاژ آلومینیوم تغییر شکل
تفاوت اصلی بین آلیاژ آلومینیوم ریخته گری و آلیاژ آلومینیوم تغییر شکل در این است که محتوای سیلیکون عنصر آلیاژ در آلیاژ آلومینیوم ریخته گری بیش از حد در اکثر آلیاژهای آلومینیومی تغییر شکل یافته است. آلیاژ آلومینیوم تغییر شکل دارای ساختار متراکم ، ترکیب یکنواخت و خواص ، استحکام بالا و انعطاف پذیری خوب است. ریخته گری آلیاژ آلومینیوم از پردازش خوبی برخوردار است ، با طراحی ساختار جزء کمتر محدود است و راندمان تولید بالایی دارد. ریخته گری آلیاژ آلومینیوم عملکرد ریخته گری خوبی دارد و می تواند برای ساخت قطعات پیچیده به شکل استفاده شود. نیازی به تجهیزات اضافی بزرگ نیست. این مزایای صرفه جویی در فلزات ، کاهش هزینه ها و کاهش ساعات کاری را دارد و در صنایع حمل و نقل هوایی و مدنی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از آن برای تولید قطعاتی مانند سرسیلندر ، انتقال و پیستون برای خودروها ، محفظه سازها و کنتورها و اجسام پمپ برای سوپر شارژر استفاده می شود.
آلیاژ آلومینیوم تغییر شکل نقش مهمی در مواد مورد استفاده در محصولات حمل و نقل هوایی و هوافضا ، مانند پوسته های هواپیما ، تیرهای اصلی ، قاب ، دنده ها ، قطعات دنده فرود ، مجرای ، پرچ و غیره دارد. صنایع ساختمانی.
روش تعیین نمرات آلیاژ آلومینیوم چدن (GB/T 8063-2017)
در حال حاضر ، هیچ استاندارد یکپارچه ای برای ریخته گری آلیاژهای آلومینیوم در سطح بین المللی وجود ندارد ، و هر کشور (شرکت) نامگذاری و اصطلاحات آلیاژ خاص خود را دارد. مطابق با استانداردهای چینی ، نمرات فلزی غیر آهنی بازیگران شامل "Z" ، نماد عنصر فلز پایه ، نماد عنصر اصلی آلیاژ و تعدادی است که نشان دهنده محتوای اسمی عنصر آلیاژ است. هنگامی که بیش از 2 عنصر آلیاژ وجود دارد ، درجه آلیاژ باید نمادهای عنصر و محتوای اسمی آنها را که برای نشان دادن ویژگی های اصلی آلیاژ کافی است ، لیست کند. نمادهای عناصر آلیاژ به ترتیب نزولی محتوای اسمی آنها ترتیب داده شده است. به جز محتوای اسمی عنصر ماتریس ، که نشان داده نشده است ، محتوای اسمی سایر عناصر آلیاژ پس از نماد آن عنصر نشان داده می شود.
ریخته گری کد آلیاژ آلومینیوم
روش تعیین آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم تغییر شکل یافته (GB/T 16474-2011)
روش نامگذاری برای نمرات آلیاژ آلومینیوم و آلومینیوم تغییر شکل یک سیستم چهار شخصیت را اتخاذ می کند: رقم اول ، سوم و چهارم اعداد عربی هستند و رقم دوم یک حرف بزرگ انگلیسی است. رقم اول نشان دهنده گروه آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم است. رقم یا حرف دوم نشان دهنده اصلاح آلیاژ آلومینیوم خالص یا آلومینیوم اصلی است. دو رقم آخر نشانگر خلوص آلیاژهای مختلف آلومینیوم یا آلومینیوم در همان گروه است. نمرات چهار رقمی بین المللی بین المللی می تواند مستقیماً ارجاع شود. به عنوان مثال: 7A047075.
گروههای آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم تغییر شکل یافته
کد حالت برای آلیاژهای آلومینیوم تغییر شکل یافته و آلومینیوم (GB/T16475-2008)
کدهای اساسی حالت برای آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم تغییر شکل یافته: F (حالت کار رایگان) ، O (حالت آنیل شده) ، H (حالت سخت شده کار) ، W (حالت عملیات حرارتی محلول) ، T (حالت عملیات حرارتی).
عملکرد و وضعیت مواد آلیاژ آلومینیوم به طور مستقیم مرتبط است
نمرات آلیاژ آلومینیوم و آلومینیوم تغییر شکل یافته
Aluminum alloy grades used in China: LG1、LD10; Classified by alloy properties and applications: industrial pure aluminum (L), industrial high-purity aluminum (LG), coated aluminum (LB), rust proof aluminum (LF), hard aluminum ( ly) ، آلومینیوم فوق العاده سخت (LC) ، آلومینیوم جعلی (LD) ، آلومینیوم ویژه (LT) و غیره. به طور کلی ، می تواند با چهار درجه سیستم کاراکتر مطابقت داشته باشد ، که می توان در GB/T 3190-2008 یافت.
وضعیت توسعه مواد آلیاژ آلومینیوم در چین
چین تولید کننده و مصرف کننده اصلی مواد آلیاژ آلومینیوم است. مواد آلیاژ آلومینیوم دارای طیف گسترده ای از کاربردهای در حمل و نقل ، دریایی ، هوافضا و سایر زمینه ها ، به ویژه در برخی از اجزای کلیدی سبک اتومبیل ، هواپیما ، هوافضا ، کشتی ها و سایر زمینه ها هستند. مواد آلیاژ آلومینیوم غیر قابل تعویض هستند. چین کشوری است که تولید زیادی از مواد آلومینیومی و مقیاس زیادی از تجهیزات تولید در جهان دارد. در حال حاضر ، اکثریت قریب به اتفاق مواد آلیاژ آلومینیوم در چین متعلق به محصولات میانی تا پایین است ، و هنوز هم برخی از محصولات باید با قیمت های بالا از خارج با سطح پردازش منسوخ و ثبات ضعیف محصول خریداری شوند.
اهداف توسعه مواد آلیاژ آلومینیوم در چین
گزارش تحقیقاتی 2019 در مورد استراتژی توسعه مواد اساسی (فلزات غیر پیش فرض) توسط آکادمی مهندسی چین. با توجه به وضعیت واقعی در چین و تنگنا هایی که در میدان آلیاژ آلومینیوم مشاهده می شود ، انجمن فلزات غیر پیش فرض چین اهداف توسعه میان مدت زیر را پیشنهاد می کند: تا سال 2030 ، مواد آلیاژ آلومینیوم با کارایی بالا به استانداردهای بین المللی می رسد. سطح و ویژگی های جامع مکانیکی و فرآیند مواد ، نیازهای شاخص های صنعت تولید مدرن را برآورده می کند. تا سال 2035 ، مواد آلیاژ آلومینیوم به سطح بین المللی خوبی می رسند و به خودکفایی و صادرات اکثریت قریب به اتفاق مواد آلیاژ آلومینیوم و تحقق توسعه صنعت آلیاژ جهانی آلومینیوم می رسند.
پیشرفت جدید در مواد آلیاژ آلومینیوم در چین
تقاضای فوری برای مواد آلیاژ آلومینیوم با اندازه بزرگ و با کارایی بالا در زمینه های کاربردی پایین دست وجود دارد. پالایش ریزساختار ؛ با اضافه کردن عناصر لیتیوم یا زمین نادر زمین و غیره ؛ از طریق فناوری پس از پردازش: نورد دقیق چندگانه ، تغییر شکل بزرگ و غیره ؛ مواد کامپوزیت مبتنی بر آلومینیوم ؛ آلیاژ آلومینیوم متالورژی پودر ؛ تشکیل اسپری ، تشکیل انعقادی و شکل گیری تیکسوتروپیک.
9 سری آلیاژ آلومینیوم پودر با کارایی بالا
دستاوردهای تحقیق و توسعه انستیتوی شیمی کاربردی چانگچون ، آکادمی علوم چین ، که بیش از 20 سال به طول انجامیده است. پروژه جوجه کشی از انستیتوی تحقیقات فناوری شیمیایی کاربردی Qingdao Zhongke ؛ پروژه های آلیاژ آلومینیوم پودر صنعتی جهان ؛ با استفاده از آلیاژ مکانیکی+فن آوری تولید متالورژی شکل گیری نیمه جامد/پودر ، مجموعه ای از آلیاژهای آلومینیومی ویژه با استحکام بالا (9s) ، مقاومت در برابر خوردگی بالا (9C) ، مقاومت در برابر سرویس دمای بالا (9H) ، گسترش کم و مقاومت در برابر سایش بالا (9E ) تهیه شده اند ؛ این شکاف در آلیاژهای آلومینیوم در چین را پر می کند و می تواند آلیاژهای آلومینیومی 7075 ، 5083 ، CZ42 و 4032 را جایگزین کند.
دارایی
مواد آلیاژ آلومینیومی ویژه تهیه شده به روش متالورژی پودر دارای استحکام بالا ، عملکرد پایدار و شاخص های قابل توجهی بهتر از آلیاژهای آلومینیومی سنتی تولید شده در صنعتی شدن هستند. شاخص های عملکرد مکانیکی مواد در جهت سه بعدی اساساً یکسان هستند.
روش قالب بندی
فرایند پخت عالی می تواند بدون درمان پیری به عملکرد خوب برسد و روند آن ساده است.
عملکرد جوشکاری
مکانیسم تقویت میکرو از مواد آلیاژ آلومینیوم 9 سری کاهش معنی داری در استحکام در مفصل جوش اصطکاک نشان نمی دهد.
اکتشاف استفاده از آلیاژ آلومینیوم در زمینه لوازم خانگی
بحث در مورد استفاده از آلیاژ آلومینیوم در زمینه لوازم خانگی - ورق فلز
صفحه آلومینیوم نسبت به صفحه فولادی مقاومت به خوردگی بهتری دارد. آنودایزان معمولی می تواند زیبایی شناسی را بهبود بخشد. اکسیداسیون سخت آنودایزاسیون/میکرو قوس می تواند مقاومت و ایمنی سایش را بهبود بخشد. می توان برای پانل ها ، تابلوهای ساختاری ، کشو و غیره استفاده کرد. مقاوم در برابر لکه ، مقاوم در برابر آفتاب و به راحتی خراشیده نمی شود.
مشکل فنی احتمالی: یکنواختی درمان سطح برای تخته های بزرگ.
بحث در مورد استفاده از آلیاژ آلومینیوم در زمینه لوازم خانگی - پروفایل و لوله
پروفایل آلیاژ آلومینیوم می تواند فولاد را جایگزین کند و به عنوان مواد پشتیبانی ساختاری برای لوازم خانگی استفاده شود. از لوله های دیواری نازک می توان به عنوان لوله های تبادل حرارتی برای تهویه مطبوع/یخچال و فریزر استفاده کرد و لوله های مسی را جایگزین کرد. 9C1 * آلیاژ آلومینیوم سری ، با بیش از 99 ٪ ترکیب آلومینیوم. استحکام کششی به بیش از 300 مگاپاسکال می رسد ، و هدایت حرارتی 210W/m • k ± است. مقاومت در برابر خوردگی و سیالیت مبرد خوب.
بحث در مورد استفاده از آلیاژ آلومینیوم در زمینه لوازم خانگی - قطعات یدکی
برای تولید اتصالات یخچال/تهویه مطبوع ، اتصالات مستقیم و غیره ، مس آلیاژ را جایگزین کنید. ρ (9s) = 2.80 , ρ (9C) = 2.70 , ρ (H62) = 8.93 , ρ (T2 、 T3) = 7.83 steel را با تولید پیچ و آجیل جایگزین کنید. از خوردگی الکتروشیمیایی پوسته جلوگیری کنید. عملکرد جامع لوازم الکتریکی را بهبود بخشید.
بحث در مورد استفاده از آلیاژ آلومینیوم در زمینه لوازم خانگی - مخزن داخلی بخاری آب
در حال حاضر ، از خم شدن صفحه فولادی ، جوشکاری و فرآیندهای مینای دندان استفاده می شود ، در نتیجه جوش های ناهموار که مستعد ابتلا به خوردگی و نشت هستند و بر عمر خدمات آنها تأثیر می گذارد.
پیشنهاد: با یک آستر داخلی آلیاژ آلومینیوم جایگزین کنید.
گزینه 1: لوله اکستروژن+جوشکاری اصطکاک+اکسیداسیون میکرو قوس ، گزینه 2: خم شدن صفحه آلومینیومی+جوش زدن اصطکاک+اکسیداسیون میکرو قوس.
جوش زدن اصطکاک درز جوش صاف و قابلیت اطمینان خوبی دارد. پس از اکسیداسیون میکرو قوس ، سطح آستر داخلی با لایه سرامیکی آلومینا پوشش داده می شود که بی خطر و غیر سمی است.
بحث در مورد کاربرد آلیاژ آلومینیوم در زمینه لوازم خانگی - دیسک گرداب
تهویه مطبوع با انرژی جدید به طور گسترده ای از کمپرسورهای پیمایش استفاده می کند ، که از نظر اندازه کوچک هستند و راندمان کار بالایی دارند. دیسک های گرداب آلیاژ آلومینیوم سبک وزن هستند ، لرزش کم و سر و صدای کم دارند. یک مارک خارجی خاص از تهویه مطبوع خانگی از یک کمپرسور گرداب با یک دیسک پویا آلیاژ آلومینیوم استفاده می کند و به نسبت بهره وری انرژی 3.6 می رسد.
روش سنتی
ریخته گری با فشار کم ؛ جعل مایع ؛ جعل داغ ؛ قالب فشار کمر ؛ 4032 آلیاژ آلومینیوم ؛ استحکام کششی دمای اتاق 360MPa ، سختی 110HB.
مواد جدید و فرآیندهای جدید
پودر دقیق فن آوری شکل گیری. ابعاد محصولات جعلی شبیه به قطعات تمام شده است. می تواند حداقل یا بدون برش دست یابد. فورج از استحکام و مقاومت در برابر دمای بالا برخوردار است. آلیاژ آلومینیوم سری 9E: مقاومت در برابر دمای اتاق 450MPa ، سختی 135HB ؛ استحکام کششی در 180 mpa 350 ؛ بالاترین دمای مقاوم در برابر گرما می تواند به 450 ℃ برسد.
اکتشاف کاربرد آلیاژ آلومینیوم در زمینه لوازم خانگی - سطل داخلی ماشین لباسشویی طبل
در حال حاضر ، سطل داخلی ماشین های لباسشویی طبل بیشتر از مواد استیل ضد زنگ ساخته شده است. فولاد ضد زنگ را با آلیاژ آلومینیوم با مقاومت بالا و مقاوم در برابر خوردگی جایگزین کنید. می تواند بیش از 50 ٪ وزن را کاهش دهد. از لحاظ تئوریکی ، این می تواند کارایی را بهبود بخشد و نویز را کاهش دهد.
ماشین لباسشویی قدرت بدون بار