Въведение в 1100 алуминий
Алуминият 1100 е известен като търговски чист алуминий, съдържащ най-малко 99,0% алуминий без основни легиращи елементи като мед, магнезий или цинк. Тъй като е толкова чист, той има невероятна устойчивост на корозия, отлична електрическа проводимост и е изключително лесен за огъване и оформяне. Тази чистота обаче идва с компромис-: тя е много мека. Той не е проектиран да издържа на тежки товари, ето защо трябва да се разбере якостта на срязване, преди да се използва материалът в каквато и да е{6}}носеща роля.
Какво е якост на срязване?
Якостта на срязване е способността на материала да устои на срязване или нарязване от противоположни сили. В металообработването напрежението на срязване възниква по време на операции на срязване, когато фабрика реже алуминиева плоча с гилотинна машина; при нитове и болтове, когато две плочи, свързани заедно с болтове, се опитват да се плъзнат една покрай друга и болтът и отворът изпитват напрежение на срязване; и в тръбни съединения, когато течността се притиска към съединение или фитинг, създавайки странично налягане. Като основно инженерно правило, за алуминиевите сплави якостта на срязване обикновено е около 60% до 70% от крайната якост на опън на материала.
Диаграма за якост на срязване за алуминий 1100
Точната якост на срязване зависи от температурата, тъй като 1100 не може да се втвърди чрез термична обработка и фабриките използват студена обработка като валцуване или изтегляне, за да го направят по-здрав. Типични стойности: 1100-O има якост на срязване 55-60 MPa, напълно закален и изключително пластичен, лесен за огъване, но слаб при натоварвания на срязване. 1100-H12 има 60-65 MPa, четвърт твърд с добър баланс на огъване и основна якост. 1100-H14 има 65-75 MPa, полутвърд и най-често срещаният в търговската мрежа температура, по-здрава, но по-трудна за плътно огъване. 1100-H112 има около 60 MPa, както е произведена, обикновено се използва за промишлени тръби и екструдирани тръби без специален контрол върху студената обработка. Винаги проверявайте конкретната температура, преди да изчислите ограниченията на натоварването.
Фактори, които променят якостта на тръбата 1100
Студената обработка е единственият начин за увеличаване на здравината на чистия алуминий: колкото повече мелницата валцува или изтегля метала, толкова по-висока става якостта на срязване. Дебелината на стените също има значение, тъй като по-дебелите стени просто осигуряват повече материал, който да устои на силите на рязане; тръба от 5 mm ще издържи сила на срязване много по-дълго от тръба от 1 mm. Производственият процес също има значение: безшевната тръба има еднаква якост по цялото си тяло, докато заварената тръба има заваръчен шев, където топлината на заваряване връща метала локално към закаления O закал, намалявайки неговата якост на срязване в шева. Работната температура също има значение: алуминият губи здравина при високи температури, така че тръба, пренасяща горещи химикали при 150 градуса по Целзий, ще има значително по-ниска якост на срязване от стандартната оценка.
Алуминий 1100 срещу други сплави
Сравнявайки обикновените сплави, 1100 има якост на срязване от 55-75 MPa и се използва за обработка на химикали и дълбоко изтегляне. 3003 има 70-95 MPa за обща-употреба и съдове за готвене. 5052 има 120-160 MPa за морски части и ламарина корпуси. 6061-T6 има над 200 MPa за структурни рамки и тежкотоварни части, а високоякостните сплави 7xxx могат да надхвърлят 330 MPa. Изводът е ясен: алуминият 1100 е строго неструктурен материал. Ако дадена част ще изпита големи натоварвания, вибрации или сили на срязване, вместо това трябва да изберете 5052 или 6061.
Подходящи и неподходящи приложения
1100 алуминий е подходящ за химическо оборудване, където чистият алуминий е устойчив на агресивни химикали; линии за обработка на храни, където не е-токсично и лесно се поддържа чисто; електрически приложения като шини и заземяване, където здравината не е приоритет; и линии за пренос на флуиди с ниско{2}}налягане без високо вътрешно налягане или ефекти на воден чук. Не е подходящ за-носещи конструкции като покривни опори, тежки рамки или основи на машини; съдове под високо-налягане, при които стените на тръбата биха се разпаднали при екстремно вътрешно налягане; или тежки-закрепващи точки, където тежки болтове и нитове държат основните компоненти заедно. При производството ниската якост на срязване всъщност е предимство за срязване на ламарина, тъй като инструменталната екипировка се износва по-бавно при рязане на 1100 в сравнение с по-твърдите сплави и обикновено се използва за леки занитени съединения в канали за ОВК и знаци, както и за плътно огънати охлаждащи намотки в топлообменници, където налягането на флуида остава далеч под точката на повреда.
ЧЗВ
В: Каква е якостта на срязване на алуминий 1100-H14?
A: Якостта на срязване на 1100-H14 алуминий е приблизително 65-75 MPa. Закалката H14 е полутвърда, по-здрава от напълно закаления алуминий с температура O, но все пак относително мека в сравнение със сплавените метали.
Въпрос: Добър ли е алуминий 1100 за структурна употреба?
О: Алуминият . 1100 няма много ниска граница на провлачване и якост на срязване и ще се огъне, деформира или разкъса при структурни натоварвания. Трябва да се използва само когато се изисква висока чистота, устойчивост на корозия или електрическа проводимост.
В: Как се сравнява якостта на срязване с якостта на опън при 1100?
A: Якостта на срязване обикновено е около 60% до 65% от крайната якост на опън; например, ако якостта на опън е 110 MPa, якостта на срязване е около 65 MPa.
В: Може ли алуминий 1100 да се използва за приложения под налягане?
О: Само за приложения с много ниско{0}}налягане. Тъй като неговата якост на срязване е 55-75 MPa, високото вътрешно налягане ще доведе до разтягане и провал на стените на тръбата; за високо налягане е необходима по-здрава сплав като 5052 или 6061.
В: Коя алуминиева сплав има най-висока якост на срязване?
О: Сред обикновените сплави серията 7xxx като 7075-T6 има най-висока якост на срязване, често надвишаваща 330 MPa, а 6061-T6 също е здрава при над 200 MPa.
В: Защо фабриките обичат да режат 1100 алуминий?
О: Тъй като ниската му якост на срязване го прави много лесен за обработка с инструменти; гилотините и машините за щанцоване се износват много по-бавно при рязане на 1100 в сравнение с по-твърдите сплави.
