Семейства сплави и маршрути за укрепване
Алуминий 3003 принадлежи към серията 3000. По същество това е чист алуминий с манган като основна легираща добавка, което го прави около 20 процента по-здрав от нелегирания алуминий, като същевременно запазва отлично поведение при формоване. Сплавта не подлежи на топлинна обработка, така че нейната якост се определя от закаляването при деформация, тоест от количеството студена обработка, останала в плочата.
Алуминият 6061 принадлежи към серията 6000 и е легиран с магнезий и силиций. Тази комбинация прави сплавта годна за топлинна обработка: обработката с разтвор и изкуственото стареене утаяват твърди частици, които повишават здравината и твърдостта доста над всичко, което серия 3000 може да достигне. В зависимост от темперамента, 6061 може да бъде до четири пъти по-силен от 3003, поради което доминира в структурната работа.
Сравнен химичен състав
| Елемент или функция | Алуминий 3003 | Алуминий 6061 |
|---|---|---|
| Серия | 3000, Al-Mn | 6000, Al-Mg-Si |
| Основни допълнения | Манган 1,0 до 1,5 процента | Магнезий 0,8 до 1,2 процента, силиций 0,4 до 0,8 процента |
| Термична обработка | Не подлежи на термична обработка | Термообработваеми, обикновени температури T4, T6 и T651 |
| Ефект от добавките | Манганът повишава здравината и устойчивостта на корозия на ниска цена, без да вреди на способността за формоване | Магнезият и силицият позволяват втвърдяване чрез утаяване, осигурявайки висока якост с добра устойчивост на корозия |
| Относителна разходна позиция | Икономична{0}}сплав с общо предназначение | По-висока цена, оправдана от натоварването- |
Химията обяснява разделението в обслужването. Манганът укрепва 3003 внимателно и последователно през дебелината на плочата, която подхожда на изтеглени, огънати и заварени възли. Магнезият и силицият в 6061 отговарят на контролиран термичен цикъл, така че плочата може да бъде доставена мека и след това остаряла до висока -здрава температура за структурни компоненти.
Сила, твърдост и реакция на темперамент
Алуминий 6061 е значително по-здрав от алуминий 3003. В зависимост от температурата, 6061 може да достигне до четири пъти по-голяма якост от 3003, което го прави предпочитан избор, когато дадена част носи натоварване, издържа на огъване или трябва да поддържа точност на размерите при напрежение. Алуминият 3003 е умерено{6}}здрава сплав със сравнително ниска якост на опън, подходяща за панели, канали, резервоари и облицовка, но не и за основни структурни елементи.
Твърдостта следва същия модел. Терм{1}}обработеният 6061 е значително по-твърд от 3003 и издържа много по-добре на износване и повреди на повърхността, докато 3003 остава относително мек и не може да бъде термично обработен, за да се повиши твърдостта му. От друга страна, тази мекота е точно това, което позволява на 3003 да бъде огъван, изтеглен и оформен до тесни радиуси без напукване, а също така е причината 3003 да се заварява по-лесно.
Способност за формоване, заваряемост и обработваемост
| Характеристика | Алуминий 3003 | Алуминий 6061 |
|---|---|---|
| Сила | Умерено, приблизително 20 процента над нелегирания алуминий | Високо, до четири пъти повече от 3003 в зависимост от темперамента |
| Оформяемост | Отличен, идеален за сложно рисуване и огъване | Умерен, по-малко подлежащ на формоване поради по-висока твърдост |
| Заваряемост | Отлично и прощаващо, което опростява производството и съединяването | Добре, но се нуждае от по-строг контрол на процедурата поради риска от напукване в зоната, засегната от топлина- |
| Обработваемост | По-ниска, защото сплавта е мека и има склонност към размазване | Добре, което предпочита прецизно обработените части |
| Якост след заваряване | Запазва полезните свойства през ставата | Губи част от остарялата си здравина в зоната на заваръчния шев и се нуждае от грижа при процедурата |
| Типични нрави | O, H14, H24 и други закалени-напрежения | T4, T6, T651 и свързани термично-обработени температури |
Устойчивост на корозия, приложения и избор
И двете сплави издържат добре на корозия, но не са равни във всяка среда. Алуминий 3003 е изключителен при химически агресивна и непрекъснато влажна работа, поради което покриви, улуци, сайдинг, резервоари за съхранение, канали за ОВК и оборудване за химическа обработка са изградени от него. Алуминий 6061 също се представя добре, включително в морски и космически условия, но е малко по-малко ефективен от 3003, където излагането на химикали е постоянно.
Типичните приложения обобщават разликата. Алуминиевата плоча 3003 се използва за покриви и обшивки, кухненско оборудване и готварски прибори, тръбопроводи, химически резервоари, архитектурни облицовки, табели и пощенски кутии. Алуминиевата плоча 6061 се използва за конструкции на самолети, автомобилни рамки, колела и части за окачване, скелета, предавателни кули, морски хардуер, корпуси и мачти на лодки, рамки за велосипеди и мебели.
Следователно изборът се свежда до управляващото изискване:
Изберете 3003, когато детайлът е оформен, изтеглен или огънат, за да се оформи, когато ще бъде заварен в сглобка, когато излагането на химикали или влага е непрекъснато или когато разходите трябва да бъдат контролирани.
Изберете 6061, когато частта носи структурно натоварване, има нужда от висока твърдост или устойчивост на износване, трябва да бъде машинно обработена до близък допуск или трябва да запази здравината си при определена температура.
Когато двете изисквания са в конфликт, обичайното решение е конструкция 6061 за пътя на натоварване и лист 3003 за капаците, каналите и облицовката.
И двете сплави се доставят като плочи и листове в широк диапазон от дебелини и ширини, с налична услуга за рязане-до-размер и всяка пратка трябва да бъде проверена спрямо нейния сертификат за изпитване на мелница, така че резултатите от сплавта, температурата и механичните характеристики да съответстват на проектното допускане.
Често задавани въпроси
Въпрос: 6061 по-силен ли е от 3003?
да Алуминий 6061 може да бъде до четири пъти по-силен от алуминий 3003, в зависимост от температурата, тъй като той може да се обработва топлинно, докато 3003 не е.
Въпрос: Коя сплав е по-лесна за заваряване?
Алуминият 3003 е по-лесен. Той е по-мек и по-прощаващ, докато 6061 се нуждае от по-строг контрол на процедурата, за да се избегне напукване и да се управлява загубата на стареене в зоната на заваряване.
В: Коя сплав е по-добра за огъване и формоване?
Алуминий 3003. Неговата висока пластичност позволява тесни радиуси и сложни форми без напукване, докато 6061 е по-малко формоспособен поради по-голямата си здравина и твърдост.
Въпрос: Може ли 3003 да бъде термично обработен, за да се увеличи силата му?
Не. Алуминий 3003 не подлежи на термична обработка и придобива здравина само чрез закаляване на деформация, така че неговата твърдост не може да бъде повишена чрез термичен цикъл.
В: Коя сплав е подходяща за морски или химически услуги?
И двата са устойчиви на корозия, но 3003 е малко по-добър, когато излагането на химикали е непрекъснато, докато 6061 се използва широко за морски хардуер и структури, които също се нуждаят от висока якост.
Въпрос: Как да реша между тях?
Преценете управляващото изискване. Формоване, заваряване, химическа устойчивост и цена до 3003; структурно натоварване, твърдост, устойчивост на износване и точност на машинната обработка сочат към 6061.
