TheMehanička svojstva aluminijasu ključni faktori koji određuju njegove performanse u različitim aplikacijama. Ova svojstva variraju ovisno o leguru i obliku u kojem se koristi aluminij (npr. Čisti aluminij, aluminijske legure, bacanje, kovano). Ispod su glavna mehanička svojstva aluminija:
1. Zatezna čvrstoća
Definicija: Maksimalni aluminijum stresa može izdržati dok se proteže ili povuče prije loma.
Tipična vrijednost: Čisti aluminij ima zatezanje snage okolo90 MPa. Međutim, aluminijske legure, posebno one s bakom, magnezijumom i cinkama, mogu imati zatezne snage u rasponu od200 MPa do 700 MPaOvisno o specifičnoj legura i liječenju.
Aplikacije: Aluminijske legure visoke čvrstoće koriste se u zrakoplovnoj i automobilskoj primjeni gdje je potrebna visoka zatezna čvrstoća.
2. Snaga prinosa
Definicija: Stres na kojem se aluminijum počinje plastično deformirati, tj. Tačka na kojoj se više neće vratiti u izvorni oblik kada se stres ukloni.
Tipična vrijednost: Čisti aluminij ima snagu prinosa35 mpa, dok legure visoke čvrstoće mogu doći500 mpaili više.
Aplikacije: Jačina prinosa je važna za prijave u kojima će se materijal podvrgnuti trajnim teretama, poput strukturnih greda i okvira.
3. Duktilnost
Definicija: Sposobnost aluminija da se deformira pod zatezničkim stresom, često karakteriziran mogućnost materijala da formira tanke žice ili listove bez probijanja.
Tipična vrijednost: Čisti aluminij je vrlo duktilan i može se podvrgnuti značajnim deformacijama prije loma, dok su aluminijske legure velike čvrstoće manje duktilne.
Aplikacije: Duktilnost čini aluminij pogodnim za formiranje procesa poput kotrljanja, žigovanja i crtanja u tanke listove za pakiranje, automobilski telo i druge aplikacije.
4. Izduženje
Definicija: Iznos kojom se aluminijum može protegnuti prije nego što se pokvari, obično se izražava u dužini povećanja postotka.
Tipična vrijednost: Izduživanje se može kretati od10% do 50%, ovisno o leguri. Čisti aluminij obično ima veće izduženje od svojih legura.
Aplikacije: Materijali s visokim izduženjem korisni su za aplikacije u kojima se traži savijanje ili formiranje, poput proizvodnje aluminijske folije ili fleksibilnog pakiranja.
5. Tvrdoća
Definicija: Otpor aluminija do površinske deformacije, grebanje ili udubljenja.
Tipična vrijednost: Aluminijska tvrdoća relativno je niska u odnosu na metale poput čelika. Tvrdoća za čisti aluminij je oko15 do 25 Brinell. Aluminijske legure mogu imati vrijednost tvrdoće60 do 150 Brinell, ovisno o leguri.
Aplikacije: Aluminijske legure s većom tvrdoćom koriste se u zrakoplovnom i vojnom primjenu za njihov poboljšani otpor habanja.
6. Snaga umora
Definicija: Sposobnost aluminija da izdrži ponovljene cikluse učitavanja i istovara bez propadanja.
Tipična vrijednost: Snaga umor je uglavnom niža za aluminij u odnosu na čelik, ali može se poboljšati u legurima kao što su2024ili7075.
Aplikacije: Jačina umora je kritična nekretnina u aplikacijama poput krila aviona i automobilskih komponenti koje su izložene cikličkim opterećenjima.
7. Modul elastičnosti (mladi modul)
Definicija: Mjera krutosti aluminija, koja opisuje otpor materijala na elastičnu deformaciju pod stresom.
Tipična vrijednost: Modul elastičnosti za aluminij je okolo69 GPA (gigapascals), što je otprilike jedna trećina vrijednosti za čelik.
Aplikacije: Ova nekretnina je važna za strukturne aplikacije u kojima su krutost i deformacija pod opterećenjem kritične, poput mostova, okvira izgradnje i vazduhoplovnih struktura.
8. Poissonov omjer
Definicija: Omjer bočnog naprezanja do aksijalnog naprezanja u aluminijumu kada se proteže.
Tipična vrijednost: Poissonov omjer za aluminij je otprilike0.33.
Aplikacije: Poissonov omjer važan je u dizajniranju komponenti podvrgnutih napetosti ili kompresiji, osiguravajući da ne iskrivljuju pretjerano pod opterećenjem.
9. Snaga smicanja
Definicija: Sposobnost aluminija da se odupru smičnim silama ili silama koje uzrokuju jedan sloj materijala da kliznu nad drugim.
Tipična vrijednost: Jačina smicanja aluminija obično je oko60 mpaZa čisti aluminij, ali može se dovesti do500 mpaZa jače legure aluminija.
Aplikacije: Snaga smicanja je vitalna u aplikacijama u kojima su komponente podvrgnute silama koje ih uzrokuju da smicaju, kao što su u pričvršćivačima ili strukturnim zglobovima.
10. Otpornost na puzanje
Definicija: Sposobnost aluminija da se odupre u sporoj, trajnom deformaciji pod stalnim stresom tokom vremena, posebno na visokim temperaturama.
Tipična vrijednost: Aluminijum ima relativno nisku otpornost na puzanje na visokim temperaturama u odnosu na materijale poput titanijuma ili čelika.
Aplikacije: Dok aluminij nije idealan za visokotemperatue za aplikacije za visoke temperature koja zahtijevaju odličnu otpornost na puzanje, može se koristiti u umjerenim temperaturnim okruženjima poput komponenti motora i izmjenjivača topline.
Zaključak:
Mehanička svojstva aluminija čine ga izuzetno svestranim materijalom. Tolagan, Visoka duktilnost, idobra zatezna snagaUčinite ga idealnim za industrije kao što su zrakoplovstvo, automobilski, pakovanje i izgradnju. Međutim, to jeDonja snagau poređenju sa čelikom iOtpornost na umorasu važni faktori za razmatranje pri odabiru aluminija za određene aplikacije. Aluminijske legure, koje su prilagođene drugim elementima, mogu se dizajnirati kako bi zadovoljili zahtjevnije mehaničke zahtjeve za imovinom.
