Hvordan karaktersystemet fungerer
Den fire-sifrede betegnelsen følger et anerkjent internasjonalt system. Det første sifferet identifiserer legeringsfamilien: 1xxx er ulegert aluminium med 99 % eller høyere renhet, 2xxx er kobber, 3xxx er mangan, 4xxx er silisium, 5xxx er magnesium, 6xxx er magnesium pluss silisium, 7xxx er sink og 8xxx dekker andre grunnstoffer. De to siste sifrene identifiserer den enkelte legeringen i familien.
Temperamentbrevet beskriver hvordan metallet nådde sin tilstand. O er glødet. H dekker tøynings-herdede kvaliteter, med bare H1x herdet, H2x herdet og delvis glødet, og H3x herdet og stabilisert; H111 er en lett herdet og glødet tilstand som er mye brukt for 5083. T dekker termisk behandlede kvaliteter: T4-løsning behandlet og naturlig aldret, T6-løsning behandlet og kunstig aldret, T651-stress avlastet ved strekking etter T6.
Sammensetningsgrenser for disse kvalitetene er satt av EN 573-3 og av de individuelle produktstandardene som ASTM B209M for plate og plate og ASTM B221M for ekstrudert stang og profil.
Sammensetningen av de vanlige karakterene
| Legering | Familie | Hovedtilføyelser (typiske grenser) | Styrking |
|---|---|---|---|
| 1100 | 1xxx | Cu 0,05-0,20 %, Si+Fe maks. 0,95 % | Strekkherding |
| 3003 | 3xxx | Mn 1,0-1,5 %, Cu 0,05-0,20 % | Strekkherding |
| 5052 | 5xxx | Mg 2,2-2,8 %, Cr 0,15-0,35 % | Strekkherding |
| 5083 | 5xxx | Mg 4,0-4,9 %, Mn 0,40-1,0 %, Cr 0,05-0,25 % | Strekkherding pluss stabilisering |
| 6061 | 6xxx | Mg 0,8-1,2 %, Si 0,40-0,80 %, Cu 0,15-0,40 % | Løsningsbehandling og aldring |
| 6063 | 6xxx | Mg 0,45-0,90 %, Si 0,20-0,60 % | Løsningsbehandling og aldring |
| 6082 | 6xxx | Mg 0,60-1,20 %, Si 0,70-1,30 %, Mn 0,40-1,00 % | Løsningsbehandling og aldring |
Minimumsegenskaper og hvor hver karakter brukes
1100 brukes til kokekar, skilting, varmevekslerfinner og dyptrukne-deler der formbarhet og konduktivitet betyr mer enn styrke. 3003 er arbeidshesten til arkitektonisk og pakkeark, og 3003-H14-ark er spesifisert til 145 til 186 MPa MPa-strekkstyrke med en minimumsstyrke på under TM 124 BM yM.
5052 er den sterkeste vanlige ikke-varme-behandlebare platelegeringen med god salt-vannmotstand. 5052-H32 er spesifisert til 228 til 281 MPa strekk med et minimumsutbytte på 193 MPa, og brukes til marine komponenter, tankarbeid, lastebilpaneler og trykkfartøy med moderat temperatur.
5083 tilbyr den høyeste praktiske styrken av 5xxx-familien som brukes i sveisede strukturer og dekkes for marine service av ASTM B928M ved en minimumsstrekkstyrke på 303 MPa (44 ksi). Den brukes til skrog, skinnekjøretøyskarosserier og tankfat, der effektiviteten av sveisede skjøter i stedet for-overordnet metallstyrke vanligvis styrer utformingen.
6061 er den mest brukte varme-behandlebare generelle ingeniørlegeringen. 6061-T6-plate og -plate er spesifisert med en minimumsstrekkstyrke på 290 MPa og et minimumsutbytte på 241 MPa under ASTM B209M, og brukes til konstruksjonsrammer, jigger, støpeformer og maskinerte deler{7}. profiler, med 6063-T5 ekstrudert produkt spesifisert med en minimumstrekkstyrke på 186 MPa og minimum flyteevne på 145 MPa. 6082 ligger mellom de to, og kombinerer høyere styrke med god ekstruderingskvalitet, og er vanlig i europeiske strukturelle profiler.
To praktiske utvelgelsesregler følger av metallurgien. Karakterer fra 2xxx- og 7xxx-familiene gir høyere styrke, men lavere korrosjonsmotstand og vanskeligere sveising, så de er forbeholdt romfart-. I 5xxx-familien bør kvaliteter med mer enn 3 % magnesium ikke holdes ved forhøyet brukstemperatur over lengre perioder, fordi sensibilisering ved korngrensene kan redusere motstanden mot spenningskorrosjonssprekker.
Sammenligner 5052 og 6061
Disse to er de hyppigst utvekslede karakterene, og valget er vanligvis mellom formbarhet og styrke. 5052-H32 er sterkere i glødet og tøyningsherdet tilstand enn 6061-O, men svakere enn 6061-T6, danner seg mye strammere radier, sveiser lett og tåler ca. 6}T6 bedre saltvann enn 5052-H32 i utbytte, maskiner langt bedre, og kan anodiseres til et hardere, jevnere belegg. Straffen danner seg: 6061-T6 bøyer seg kun til relativt store radier og trenger dedikert verktøy.
Ofte stilte spørsmål
Q:Hva er den mest brukte aluminiumslegeringen totalt sett?
A: 6061 for generell ingeniørarbeid og 3003 for ark- og emballasjeavgift. Mellom dem dekker de mesteparten av det kommersielle volumet utenfor boks og folie.
Q:Hva betyr temperamentbokstaven i et karakternavn?
A: Den beskriver styrkingsruten. H indikerer tøyningsherding, T indikerer termisk behandling, og O indikerer full gløding. Egenskapene varierer sterkt mellom temperamenter av samme legering.
Q:Kan 5052 erstattes med 6061?
A: Bare i applikasjoner med lavere-stress. 5052-har H32 et minimumsutbytte på 193 MPa mot 241 MPa for 6061-T6, så en direkte erstatning ved like seksjoner reduserer kapasiteten med omtrent 20 %.
Q:Hvorfor foretrekkes 5083 for sveisede marine strukturer?
A: Den beholder høy styrke etter sveising og motstår salt-vannkorrosjon, og ASTM B928M setter en minimumsstrekkstyrke på 303 MPa for marine temperamenter som brukes i skrog- og dekkarbeid.
Q:Hvilken karakter skal brukes til anodiserte arkitektoniske profiler?
A: 6063 i T5 eller T6, fordi den ekstruderer til skarpe detaljer og tar en jevn anodisk film. 6061 velges i stedet der det er behov for ekstra styrke i samme seksjon.
Q:Er høyere magnesiuminnhold alltid bedre i 5xxx-familien?
A: Nei. Over ca. 3 % magnesium blir legeringen følsom for langvarig-forhøyet-temperaturdrift, så klassevalget må ta hensyn til driftstemperaturen, ikke bare styrke.