Sprievodca triedami hliníka

Hliník je jedným z najrozšírenejších prvkov na Zemi a jedným z najpopulárnejších v kovoobrábaní.Rôzne formy hliníka a jeho zliatin sú cenené pre svoju nízku hustotu a vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, trvanlivosť a odolnosť proti korózii.Keďže hliník má 2,5-krát menšiu hustotu ako oceľ, je vynikajúcou alternatívou ocele v aplikáciách vyžadujúcich mobilitu a prenosnosť.

Pri práci s hliníkom sa v súčasnosti používa osem sérií tried používaných na kategorizáciu rôznych typov dostupných zliatin.Nasledujúci článok sa bude zaoberať rôznymi dostupnými druhmi hliníka, ich fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami a niektorými z ich najbežnejších použití.

Séria 1000 – „Čistý“ hliník

Kovy série 1000 sú najčistejšie dostupné, obsahujú 99% alebo viac obsahu hliníka.Vo všeobecnosti to nie sú najsilnejšie dostupné možnosti, ale majú fantastickú spracovateľnosť a sú všestrannou voľbou, vhodnou na tvrdé tvarovanie, spriadanie, zváranie a ďalšie.

Tieto zliatiny zostávajú vysoko odolné voči korózii a majú vynikajúcu tepelnú a elektrickú vodivosť, vďaka čomu sú obľúbenou voľbou pre množstvo použití, ako je spracovanie a balenie potravín, skladovanie chemikálií a aplikácie elektrického prenosu.

Séria 2000 – Zliatiny medi

Tieto zliatiny používajú meď ako svoj primárny prvok okrem hliníka a môžu byť tepelne spracované, aby im poskytli vynikajúcu húževnatosť a tvrdosť, porovnateľnú s niektorými oceľami.Majú vynikajúcu opracovateľnosť a skvelý pomer pevnosti k hmotnosti;kombinácia týchto vlastností z nich robí obľúbenú voľbu v leteckom priemysle.

Jednou nevýhodou týchto zliatin je ich nízka odolnosť proti korózii, takže sú často natierané alebo plátované zliatinou s vyššou čistotou, keď ich aplikácia znamená, že budú vystavené prvkom.

Séria 3000 – Zliatiny mangánu

Séria 3000 primárne mangánových zliatin je vhodná na všestranné všeobecné použitie a patrí medzi najobľúbenejšie dostupné možnosti súčasnosti.Majú strednú pevnosť, odolnosť proti korózii a dobrú spracovateľnosť.Táto séria obsahuje jednu z najpoužívanejších hliníkových zliatin zo všetkých, 3003, obľúbenú pre svoju všestrannosť, výbornú zvárateľnosť a esteticky príjemnú povrchovú úpravu.

Túto sériu materiálov možno nájsť v rôznych každodenných predmetoch, ako sú kuchynské náčinie, nápisy, behúne, sklady a mnohé ďalšie aplikácie z plechu, ako sú strešné krytiny a odkvapy.

Séria 4000 – silikónové zliatiny

Zliatiny v tejto sérii sú kombinované s kremíkom, ktorého primárnym použitím je zníženie bodu topenia materiálu pri zachovaní jeho ťažnosti.Z tohto dôvodu je Alloy 4043 dobre známou voľbou pre zvárací drôt, vhodný na použitie pri zvýšených teplotách a ponúka hladší povrch ako mnohé iné možnosti.

Séria 4000 vo všeobecnosti ponúka dobrú tepelnú a elektrickú vodivosť a dobrú odolnosť proti korózii, vďaka čomu sú tieto zliatiny obľúbenou voľbou v automobilovom inžinierstve.

Séria 5000 – Zliatiny horčíka

Zliatiny radu 5000 sú kombinované s horčíkom, no mnohé obsahujú ďalšie prvky ako mangán alebo chróm.Ponúkajú výnimočnú odolnosť proti korózii, vďaka čomu sú obľúbenou voľbou pre námorné aplikácie, ako sú trupy lodí a iné priemyselné použitia vrátane skladovacích nádrží, tlakových ventilov a kryogénnych nádrží.

Tieto vysoko všestranné zliatiny si zachovávajú strednú pevnosť, zvárateľnosť a dobre reagujú na opracovanie a tvarovanie.Ďalší bežne používanýZvárací drôtje vyrobený zo zliatiny 5356, často vyberanej pre estetické účely, pretože si po eloxovaní zachováva svoju farbu.

Séria 6000 – Zliatiny horčíka a kremíka

Typy hliníka série 6000 obsahujú 0,2 – 1,8 % kremíka a 0,35 – 1,5 % horčíka ako hlavné legujúce prvky.Tieto druhy môžu byť spracované rozpúšťacím teplom, aby sa zvýšila ich medza klzu.Precipitácia silicidu horčíka počas starnutia vytvrdzuje zliatinu.Vysoký obsah kremíka zvyšuje precipitačné vytvrdzovanie, čo môže viesť k zníženiu ťažnosti.Tento efekt však možno zvrátiť pridaním chrómu a mangánu, ktoré potláčajú rekryštalizáciu počas tepelného spracovania.Tieto druhy sú náročné na zváranie kvôli ich citlivosti na praskanie pri tuhnutí, preto je potrebné použiť správne zváracie techniky.

Hliník 6061 je najuniverzálnejší spomedzi tepelne spracovateľných hliníkových zliatin.Má vynikajúcu tvárnosť (ohýbaním, hlbokým ťahaním a razením), dobrú odolnosť proti korózii a možno ho zvárať akoukoľvek metódou, vrátane oblúkového zvárania.Legujúce prvky 6061 ho robia odolným voči korózii a praskaniu pod napätím, je zvárateľný a ľahko tvarovateľný.Hliník 6061 sa používa na výrobu všetkých foriem hliníkových konštrukčných tvarov, vrátane uhlov, nosníkov, kanálov, I nosníkov, T tvarov a polomerov a skosených rohov, z ktorých všetky sú označované ako americké štandardné nosníky a kanály.

Hliník 6063 má vysokú pevnosť v ťahu, dobrú odolnosť proti korózii a vynikajúce dokončovacie vlastnosti a používa sa na vytláčanie hliníka.Je vhodný na eloxovanie, pretože môže vytvárať hladké povrchy po formovaní zložitých tvarov a má dobrú zvárateľnosť a priemernú opracovateľnosť.Hliník 6063 sa nazýva architektonický hliník, pretože sa široko používa na zábradlia, rámy okien a dverí, strechy a balustrády.

Hliník 6262 je voľne opracovateľná zliatina s vynikajúcou mechanickou pevnosťou a odolnosťou proti korózii.

Séria 7000 – Zliatiny zinku

Najpevnejšie dostupné zliatiny, dokonca pevnejšie ako mnohé druhy ocele, séria 7000 obsahuje ako primárne činidlo zinok s menším podielom horčíka alebo iných kovov, aby sa zachovala určitá spracovateľnosť.Výsledkom tejto kombinácie je extrémne tvrdý, pevný a odolný kov.

Tieto zliatiny sa bežne používajú v leteckom priemysle kvôli ich vynikajúcemu pomeru pevnosti a hmotnosti, ako aj v každodenných predmetoch, ako sú športové vybavenie a nárazníky automobilov.

Séria 8000 – Ostatné kategórie zliatin

Séria 8000 je legovaná množstvom ďalších prvkov, ako je železo a lítium.Vo všeobecnosti sú vytvorené na veľmi špecifické účely v špecializovaných odvetviach, ako je letecký a strojársky priemysel.Ponúkajú podobné vlastnosti ako séria 1000, ale s vyššou pevnosťou a tvarovateľnosťou.