Quick Read

een aluminiumlegering is een chemische samenstelling waarbij andere elementen aan zuiver aluminium worden toegevoegd om zijn eigenschappen te verbeteren, voornamelijk om zijn sterkte te verhogen. Deze andere elementen omvatten ijzer, silicium, koper, magnesium, mangaan en zink op niveaus die samen kunnen maken tot wel 15 procent van de legering in gewicht. Het legeren vereist de grondige menging van aluminium met deze andere elementen terwijl het aluminium in gesmolten – vloeibare vorm is.

Take-Away Facts

• in de chemie worden de eigenschappen van aluminium zoals sterkte, dichtheid, verwerkbaarheid, elektrische geleidbaarheid en corrosiebestendigheid beïnvloed door toevoeging van andere elementen zoals magnesium, silicium of zink.Bradley Fighting Vehicle het militaire Bradley Fighting Vehicle is gemaakt van twee verschillende aluminiumlegeringen: een 7xxx-serie en een 5xxx-serie. Vertrouwd om soldaten veilig en mobiel te houden, wordt aluminium ook gebruikt in vele andere militaire voertuigen.onze favoriete drankcontainer de favoriete drankcontainer van Amerika, de aluminium blik, is gemaakt van meerdere aluminiumlegeringen. De schaal van het blik bestaat uit 3004 en het deksel is gemaakt van 5182. Soms is er meer dan één legering nodig om één, alledaags item te maken.
• warm en koud
  aluminiumlegeringen kunnen sterker worden gemaakt door warmtebehandeling of koud bewerken. De eigenschappen van een bepaalde legering zijn verschillend wegens hun additieven en behandeling.

aluminiumlegering 101

Wat is een aluminiumlegering

een aluminiumlegering is een chemische samenstelling waarbij andere elementen aan zuiver aluminium worden toegevoegd om zijn eigenschappen te verbeteren, voornamelijk om zijn sterkte te verhogen. Deze andere elementen omvatten ijzer, silicium, koper, magnesium, mangaan en zink op niveaus die samen kunnen maken tot wel 15 procent van de legering in gewicht. Legeringen krijgen een viercijferig getal toegewezen, waarin het eerste cijfer een algemene klasse of serie identificeert, gekenmerkt door de belangrijkste legeringselementen.

commercieel zuiver aluminium

1xxx-serie

De legeringen uit de 1xxx-serie bestaan uit aluminium met een zuiverheid van 99% of meer. Deze serie heeft een uitstekende corrosieweerstand, uitstekende werkbaarheid, evenals een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid. Dit is de reden waarom de 1xxx serie wordt vaak gebruikt voor transmissie, of elektriciteitsnet, lijnen die de nationale netwerken in de Verenigde Staten te verbinden. De gemeenschappelijke legeringsaanduidingen in deze reeks zijn 1350, voor elektrische toepassingen, en 1100, voor dienbladen van de voedselverpakking.

Hittebehandelbare legeringen

sommige legeringen worden versterkt door warmtebehandeling in oplossingen en vervolgens door blussen of door snelle afkoeling. Warmtebehandeling neemt het vaste, gelegeerde metaal en verwarmt het tot een specifiek punt. De legeringselementen, opgeloste stof genoemd, worden homogeen verdeeld met het aluminium waardoor ze in een vaste oplossing. Het metaal wordt vervolgens geblust of snel gekoeld, waardoor de opgeloste atomen op hun plaats bevriezen. De opgeloste atomen voegen zich dus samen tot een fijn verdeeld neerslag. Dit gebeurt bij kamertemperatuur die natuurlijke veroudering wordt genoemd of in een lage temperatuur oven operatie die kunstmatige veroudering wordt genoemd.

2xxx-serie

in de 2xxx-serie wordt koper gebruikt als het belangrijkste legeringselement en kan het aanzienlijk worden versterkt door oplossingswarmtebehandeling. Deze legeringen bezitten een goede combinatie van hoge sterkte en taaiheid, maar hebben niet de niveaus van atmosferische corrosieweerstand zoals vele andere aluminiumlegeringen. Daarom zijn deze legeringen meestal geschilderd of bekleed voor dergelijke blootstellingen. Ze zijn over het algemeen bekleed met een hoge zuiverheid legering of een 6xxx serie legering sterk weerstand tegen corrosie. Legering 2024 misschien wel de meest bekende vliegtuiglegering.

6xxx-serie

De 6xxx-serie is veelzijdig, warmtebehandelbaar, zeer vormbaar, lasbaar en heeft een matig hoge sterkte in combinatie met een uitstekende corrosiebestendigheid. De legeringen in deze reeks bevatten silicium en magnesium om magnesiumsilicide binnen de legering te vormen. Extrusieproducten uit de 6xxx-serie zijn de eerste keuze voor architectonische en structurele toepassingen. Legering 6061 is de meest gebruikte legering in deze reeks en wordt vaak gebruikt in vrachtwagen en marine frames. Bovendien hebben bepaalde versies van de iPhone 6xxx-serie aluminium extrusies gebruikt.

7xxx-serie

zink is het primaire legeringsmiddel voor deze serie, en wanneer magnesium in een kleinere hoeveelheid wordt toegevoegd, is het resultaat een hittebehandelbare legering met een zeer hoge sterkte. Andere elementen zoals koper en chroom kunnen ook in kleine hoeveelheden worden toegevoegd. De meest bekende legeringen zijn 7050 en 7075, die veel worden gebruikt in de vliegtuigindustrie. Apple ® ‘ s aluminium horloge, uitgebracht in 2015, is gemaakt van een aangepaste 7xxx-serie legering.

niet-warmtebehandelde legeringen

niet-warmtebehandelde legeringen worden versterkt door koudbewerking. Koud werken vindt plaats tijdens het walsen of smeden methoden en is de actie van “werken” het metaal om het sterker te maken. Bijvoorbeeld, wanneer het rollen van aluminium naar beneden naar dunnere meters, wordt het sterker. Dit komt omdat koude werken ontwrichtingen en vacatures in de structuur opbouwt, die vervolgens de beweging van atomen ten opzichte van elkaar remt. Dit verhoogt de sterkte van het metaal. Legeringselementen zoals magnesium versterken dit effect, wat resulteert in een nog hogere sterkte.

3xxxreeks

mangaan is het belangrijkste legeringselement in deze reeks, vaak met kleinere hoeveelheden magnesium toegevoegd. Echter, slechts een beperkt percentage mangaan kan effectief worden toegevoegd aan aluminium. 3003 is een populaire legering voor algemeen doel omdat het gematigde sterkte en goede werkbaarheid heeft en in toepassingen zoals warmtewisselaars en kookgerei kan worden gebruikt. Legering 3004 en zijn wijzigingen worden gebruikt in de lichamen van aluminium drankblikjes.

4xxx-serie

4xxx-serie legeringen worden gecombineerd met silicium, dat in voldoende hoeveelheden kan worden toegevoegd om het smeltpunt van aluminium te verlagen, zonder broosheid te veroorzaken. Hierdoor produceert de 4xxx serie uitstekende lasdraad en soldeerlegeringen waar een lager smeltpunt vereist is. Legering 4043 is één van de wijdst gebruikte vullerlegeringen voor lassen 6xxx reekslegeringen voor structurele en automobieltoepassingen.

5xxx-serie

Magnesium is het primaire legeringsmiddel in de 5xxx-serie en is een van de meest effectieve en veelgebruikte legeringselementen voor aluminium. Legeringen in deze serie bezitten gematigde tot hoge sterkte kenmerken, evenals goede lasbaarheid en weerstand tegen corrosie in het mariene milieu. Hierdoor worden aluminium-magnesiumlegeringen op grote schaal gebruikt in de bouw en constructie, opslagtanks, drukvaten en maritieme toepassingen. De voorbeelden van gemeenschappelijke legeringstoepassingen omvatten: 5052 in elektronica, 5083 in maritieme toepassingen, geanodiseerd 5005 blad voor architecturale toepassingen en 5182 maakt de aluminium drank blik deksel. Het Bradley Fighting Vehicle van het Amerikaanse leger is gemaakt van 5083 en de 7xxx serie aluminium.

het creëren van nieuwe legeringen

meer dan 60 jaar geleden richtte de Aluminium Association het smeedlegering aanwijzingssysteem op via haar Technical Committee on Product Standards (TCP ‘ s), dat in 1954 in de VS werd aangenomen. Drie jaar later werd het systeem goedgekeurd als Amerikaanse Nationale Standaard H35. 1. Dit aanwijzingssysteem werd officieel aangenomen door de internationale Ondertekenaars van de Verklaring van Overeenstemming in 1970 en werd een internationaal aanwijzingssysteem. In hetzelfde jaar, Standards Committee H35 op aluminiumlegeringen werd goedgekeurd door de American National Standards Institute (ANSI), met de vereniging die als het secretariaat. De vereniging heeft sindsdien gediend als de belangrijkste standaard setting organisatie voor de wereldwijde aluminium industrie.

het legeringsregistratiesysteem wordt momenteel beheerd door de TCP ‘ s van de Vereniging. Het hele proces, van het registreren van een nieuwe legering tot het toekennen van een nieuwe aanduiding, duurt tussen 60 en 90 dagen. Toen het huidige systeem oorspronkelijk werd ontwikkeld in 1954, bevatte de lijst 75 unieke chemische samenstellingen. Tegenwoordig zijn er meer dan 530 geregistreerde actieve composities en dat aantal blijft groeien. Dat onderstreept hoe veelzijdig en alomtegenwoordig aluminium is geworden in onze moderne wereld.