Kun la kresko de aluminio ene de la velda fabrikada industrio, kaj ĝia akcepto kiel bonega alternativo al ŝtalo por multaj aplikoj, ekzistas kreskantaj postuloj por tiuj, kiuj okupiĝas pri disvolvado de aluminioprojektoj, pli bone konatiĝi kun ĉi tiu grupo de materialoj. Por plene kompreni aluminion, estas konsilinde komenci per konatiĝo kun la aluminia identig/noma sistemo, la multaj disponeblaj aluminiaj alojoj kaj iliaj karakterizaĵoj.

La Sistemo de Temperado kaj Nomo de Aluminia Alojo- En Nordameriko, The Aluminum Association Inc. respondecas pri la asignado kaj registrado de aluminiaj alojoj. Nuntempe estas pli ol 400 forĝitaj aluminio kaj forĝitaj aluminiaj alojoj kaj pli ol 200 aluminiaj alojoj en la formo de fandaĵoj kaj orbrikoj registritaj ĉe la Aluminum Association. La limoj pri la kemia konsisto de la alojoj por ĉiuj ĉi tiuj registritaj alojoj estas enhavitaj en la regularoj de la Aluminum Association.Turkesa Librotitolita "Internaciaj Alojaj Nomoj kaj Kemia Kunmetaĵo-Limoj por Forĝita Aluminio kaj Forĝitaj Aluminiaj Alojoj" kaj en iliajRozkolora Librotitolita "Nomigoj kaj Kemia Kunmetaĵaj Limoj por Aluminiaj Alojoj en la Formo de Fandaĵoj kaj Orbrikoj". Ĉi tiuj publikaĵoj povas esti ekstreme utilaj al la veldinĝeniero dum disvolvado de veldproceduroj, kaj kiam la konsidero de kemio kaj ĝia asocio kun fendetsentemo estas grava.

Aluminiaj alojoj povas esti kategoriigitaj en kelkajn grupojn bazitajn sur la karakterizaĵoj de la specifa materialo, kiel ekzemple ĝia kapablo respondi al termika kaj mekanika traktado kaj la ĉefa aloja elemento aldonita al la aluminia alojo. Kiam ni konsideras la numeran/identigan sistemon uzatan por aluminiaj alojoj, la supre menciitaj karakterizaĵoj estas identigitaj. La forĝitaj kaj gisitaj aluminioj havas malsamajn identigajn sistemojn. La forĝita sistemo estas 4-cifera sistemo kaj la fanditaj pecoj havas 3-ciferan kaj 1-decimalan sistemon.

Forĝita Aloja Nomsistemo- Ni unue konsideros la 4-ciferan identigsistemon el forĝita aluminia alojo. La unua cifero (Xxxx) indikas la ĉefan alojan elementon, kiu estis aldonita al la aluminia alojo kaj ofte estas uzata por priskribi la aluminian alojserion, t.e., 1000-serio, 2000-serio, 3000-serio, ĝis 8000-serio (vidu tabelon 1).

La dua unuopa cifero (xXxx), se malsama ol 0, indikas modifon de la specifa alojo, kaj la tria kaj kvara ciferoj (xxXX) estas arbitraj nombroj donitaj por identigi specifan alojon en la serio. Ekzemplo: En alojo 5183, la nombro 5 indikas, ke ĝi estas el la magnezia alojserio, la 1 indikas, ke ĝi estas la 1^stmodifo al la originala alojo 5083, kaj la 83 identigas ĝin en la serio 5xxx.

La sola escepto al ĉi tiu aloja numera sistemo estas la aluminiaj alojoj de la serio 1xxx (puraj aluminioj), en kiu kazo la lastaj 2 ciferoj indikas la minimuman procenton de aluminio super 99%, t.e., Alojo 13.(50)(minimume 99,50% aluminio).

FORĜITA ALUMINIA ALIJA NOMA SISTEMO

Tabelo 1

Gisita Alojo-Nomo- La sistemo por nomigo de gisitaj alojoj baziĝas sur 3-cifera plus decimala nomigo xxx.x (t.e. 356.0). La unua cifero (Xxx.x) indikas la ĉefan alojan elementon, kiu estis aldonita al la aluminia alojo (vidu tabelon 2).

Sistemo de Nomo de Gisita Aluminio-Alojo

Tabelo 2

La dua kaj tria ciferoj (xXX.x) estas arbitraj nombroj donitaj por identigi specifan alojon en la serio. La nombro post la decimala punkto indikas ĉu la alojo estas fandita (.0) aŭ orbriko (.1 aŭ .2). Prefikso kun majusklo indikas modifon al specifa alojo.
Ekzemplo: Alojo – A356.0 la majuskla A (Axxx.x) indikas modifon de alojo 356.0. La numero 3 (A3xx.x) indikas, ke ĝi estas el la serio silicio plus kupro kaj/aŭ magnezio. La 56 coloj (Ax56.0) identigas la alojon ene de la 3xx.x serio, kaj la .0 (Axxx.0) indikas, ke ĝi estas fina formo de fandado kaj ne orbriko.

La Sistemo por Nomi la Aluminian Temperiĝon -Se ni konsideras la malsamajn seriojn de aluminiaj alojoj, ni vidos, ke ekzistas konsiderindaj diferencoj en iliaj karakterizaĵoj kaj sekva apliko. La unua punkto rekoninda, post kompreno de la identiga sistemo, estas, ke ekzistas du klare malsamaj tipoj de aluminio ene de la supre menciitaj serioj. Ĉi tiuj estas la Varmotrakteblaj Aluminiaj alojoj (tiuj, kiuj povas akiri forton per aldono de varmo) kaj la Ne-Varmotrakteblaj Aluminiaj alojoj. Ĉi tiu distingo estas aparte grava kiam oni konsideras la efikojn de arka veldado sur ĉi tiujn du tipojn de materialoj.

La forĝitaj aluminiaj alojoj de la serioj 1xxx, 3xxx, kaj 5xxx ne estas varmotrakteblaj kaj estas nur streĉo-hardeblaj. La forĝitaj aluminiaj alojoj de la serioj 2xxx, 6xxx, kaj 7xxx estas varmotrakteblaj kaj la serio 4xxx konsistas el kaj varmotrakteblaj kaj ne-varmotrakteblaj alojoj. La gisitaj alojoj de la serioj 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x kaj 7xx.x estas varmotrakteblaj. Ŝstreĉo-hardado ĝenerale ne estas aplikata al fandaĵoj.

La varmece trakteblaj alojoj akiras siajn optimumajn mekanikajn ecojn per procezo de termika traktado, la plej oftaj termikaj traktadoj estas Solva Varmotraktado kaj Artefarita Maljuniĝo. Solva Varmotraktado estas la procezo de varmigado de la alojo al pli alta temperaturo (ĉirkaŭ 990 °F) por solvi la alojajn elementojn aŭ kombinaĵojn. Ĉi tion sekvas malvarmigo, kutime en akvo, por produkti supersaturitan solvaĵon je ĉambra temperaturo. Solva varmotraktado kutime sekvas maljuniĝo. Maljuniĝo estas la precipitaĵo de parto de la elementoj aŭ kombinaĵoj el supersaturita solvaĵo por atingi dezirindajn ecojn.

La ne-varme trakteblaj alojoj akiras siajn optimumajn mekanikajn ecojn per deformado. Deformado estas la metodo por pliigi forton per la apliko de malvarma prilaborado. T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

LA BAZAJ TEMPERAJ NOMIGOJ

Tabelo 3

Krom la baza nomo de temperamento, ekzistas du subsekcioj, unu traktanta la nomon "H" temperamento - deformado, kaj la alia traktanta la nomon "T" temperamento - termike traktita.

Subdividoj de H Temper - Trostreĉo Hardita

La unua cifero post la H indikas bazan operacion:
H1– Nur trostreĉiĝo malmoliĝinta.
H2– Trostreĉiĝo malmoliĝinta kaj parte kalcinigita.
H3– Trostreĉiĝo malmoliĝinta kaj stabiligita.
H4– Trostreĉiĝo malmoliĝinta kaj lakita aŭ pentrita.

La dua cifero post la H indikas la gradon de trostreĉo-malmoliĝo:
HX2– Kvaronmalmola HX4– Duone Malmola HX6– Trikvarone Malmola
HX8– Plena Malmola HX9– Ekstra Malmola

Subdividoj de T-Harmonio - Termike Traktita

T1- Nature maturigita post malvarmiĝo per formadprocezo je pli alta temperaturo, kiel ekzemple eltrudado.
T2- Malvarme prilaborita post malvarmigo per formadprocezo je pli alta temperaturo kaj poste nature maturigita.
T3- Solvaĵo varmotraktita, malvarme prilaborita kaj nature maturigita.
T4- Solvaĵo varmotraktita kaj nature maturigita.
T5- Artefarite maturigita post malvarmigo per formadprocezo je pli alta temperaturo.
T6- Solvaĵo varmotraktita kaj artefarite maturigita.
T7- Solvaĵo varmotraktita kaj stabiligita (tromaljuniĝinta).
T8- Solvaĵo varmotraktita, malvarme prilaborita kaj artefarite maturigita.
T9- Solvaĵo varmotraktita, artefarite maturigita kaj malvarme prilaborita.
T10- Malvarme prilaborita post malvarmigo per formadprocezo je pli alta temperaturo kaj poste artefarite maturigita.

Kromaj ciferoj indikas stresmalpezigon.
Ekzemploj:
TX51aŭ TXX51– Streso malpezigita per streĉado.
TX52aŭ TXX52– Streso malpezigita per kunpremado.

Aluminiaj Alojoj Kaj Iliaj Karakterizaĵoj- Se ni konsideras la sep seriojn de forĝitaj aluminiaj alojoj, ni aprezos iliajn diferencojn kaj komprenos iliajn aplikojn kaj karakterizaĵojn.

1xxx Serio Alojoj– (ne-varme traktebla – kun finfina streĉrezisto de 10 ĝis 27 ksi) ĉi tiu serio ofte estas nomata la pura aluminio-serio ĉar ĝi postulas havi minimuman 99.0% da aluminio. Ili estas veldeblaj. Tamen, pro sia mallarĝa fandintervalo, ili postulas certajn konsiderojn por produkti akcepteblajn veldprocedurojn. Kiam konsiderataj por fabrikado, ĉi tiuj alojoj estas elektitaj ĉefe pro sia supera korodrezisto, kiel en specialigitaj kemiaj tankoj kaj tubaroj, aŭ pro sia bonega elektra konduktiveco, kiel en busstangaj aplikoj. Ĉi tiuj alojoj havas relative malbonajn mekanikajn ecojn kaj malofte estus konsiderataj por ĝeneralaj strukturaj aplikoj. Ĉi tiuj bazaj alojoj ofte estas velditaj kun kongrua plenigmaterialo aŭ kun 4xxx plenigaĵalojoj depende de la apliko kaj rendimentaj postuloj.

2xxx Serio Alojoj– (varme trakteblaj – kun finfina streĉorezisto de 27 ĝis 62 ksi) ĉi tiuj estas aluminio/kupraj alojoj (kupraj aldonoj variantaj de 0,7 ĝis 6,8%), kaj estas altfortaj, alt-efikecaj alojoj, kiuj ofte estas uzataj por aerspacaj kaj aviadilaj aplikoj. Ili havas bonegan forton super larĝa temperaturgamo. Kelkaj el ĉi tiuj alojoj estas konsiderataj ne-veldeblaj per la arkveldaj procezoj pro sia vundebleco al varma fendado kaj streĉkoroda fendado; tamen, aliaj estas arkvelditaj tre sukcese per la ĝustaj veldaj proceduroj. Ĉi tiuj bazmaterialoj ofte estas velditaj per altfortaj 2xxx-seriaj plenigaĵaj alojoj desegnitaj por kongrui kun ilia efikeco, sed foje povas esti velditaj per la 4xxx-seriaj plenigaĵoj enhavantaj silicion aŭ silicion kaj kupron, depende de la apliko kaj servaj postuloj.

3xxx Serio Alojoj– (ne-varme traktebla – kun finfina streĉrezisto de 16 ĝis 41 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/manganaj alojoj (manganaj aldonoj intervalantaj de 0,05 ĝis 1,8%) kaj estas de modera forto, havas bonan korodreziston, bonan formeblon kaj taŭgas por uzo je altaj temperaturoj. Unu el iliaj unuaj uzoj estis potoj kaj patoj, kaj ili estas la ĉefa komponanto hodiaŭ por varmointerŝanĝiloj en veturiloj kaj elektrocentraloj. Ilia modera forto, tamen, ofte malhelpas ilian konsideron por strukturaj aplikoj. Ĉi tiuj bazaj alojoj estas velditaj kun plenigaĵaj alojoj de la serioj 1xxx, 4xxx kaj 5xxx, depende de ilia specifa kemio kaj apartaj apliko- kaj servaj postuloj.

4xxx Serio Alojoj– (varmece trakteblaj kaj ne-varmece trakteblaj – kun finfina streĉrezisto de 25 ĝis 55 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/silicio-alojoj (silicio-aldonoj intervalantaj de 0,6 ĝis 21,5%) kaj estas la solaj serioj, kiuj enhavas kaj varmece trakteblajn kaj ne-varmece trakteblajn alojojn. Silicio, kiam aldonita al aluminio, reduktas ĝian fandopunkton kaj plibonigas ĝian fluecon kiam fandita. Ĉi tiuj karakterizaĵoj estas dezirindaj por plenigaĵoj uzataj kaj por fanda veldado kaj por lutado. Sekve, ĉi tiu serio de alojoj estas ĉefe trovita kiel plenigaĵo. Silicio, sendepende en aluminio, estas ne-varmece traktebla; tamen, kelkaj el ĉi tiuj siliciaj alojoj estis dizajnitaj por havi aldonojn de magnezio aŭ kupro, kio provizas al ili la kapablon respondi favore al solva varmotraktado. Tipe, ĉi tiuj varmece trakteblaj plenigaĵoj estas uzataj nur kiam veldita komponanto estas submetota al post-veldaj termikaj traktadoj.

5xxx Serio Alojoj– (ne-varme traktebla – kun finfina streĉrezisto de 18 ĝis 51 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/magneziaj alojoj (magneziaj aldonoj intervalantaj de 0,2 ĝis 6,2%) kaj havas la plej altan forton el la ne-varme trakteblaj alojoj. Krome, ĉi tiu alojserio estas facile veldebla, kaj pro ĉi tiuj kialoj ili estas uzataj por vasta gamo da aplikoj kiel ŝipkonstruado, transportado, premujoj, pontoj kaj konstruaĵoj. La magneziaj bazaj alojoj ofte estas velditaj kun plenigaĵaj alojoj, kiuj estas elektitaj post konsidero de la magnezia enhavo de la bazmaterialo, kaj la aplikaj kaj servaj kondiĉoj de la veldita komponanto. Alojoj en ĉi tiu serio kun pli ol 3,0% magnezio ne estas rekomenditaj por servado je altaj temperaturoj super 150 gradoj F pro ilia potencialo por sensivigo kaj posta malsaniĝemo al streĉkorodo-fendado. Bazaj alojoj kun malpli ol proksimume 2,5% magnezio ofte estas sukcese velditaj kun la plenigaĵaj alojoj de la serio 5xxx aŭ 4xxx. La baza alojo 5052 estas ĝenerale agnoskita kiel la baza alojo kun maksimuma magnezia enhavo, kiu povas esti veldita kun pleniga alojo de la 4xxx-serio. Pro problemoj asociitaj kun eŭtektika fandado kaj rilataj malbonaj mekanikaj ecoj post veldado, ne estas rekomendinde veldi materialon en ĉi tiu alojserio, kiu enhavas pli altajn kvantojn da magnezio, kun la plenigaĵoj de la 4xxx-serio. La bazmaterialoj kun pli alta magnezio estas velditaj nur kun plenigaĵaj alojoj de la 5xxx-serio, kiuj ĝenerale kongruas kun la konsisto de la baza alojo.

6XXX Serio Alojoj– (varme traktebla – kun finfina streĉrezisto de 18 ĝis 58 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/magnezio-silicio-alojoj (magnezio- kaj silicio-aldonoj de ĉirkaŭ 1.0%) kaj estas vaste troveblaj tra la velda fabrikada industrio, uzataj ĉefe en la formo de eltrudaĵoj, kaj integritaj en multaj strukturaj komponantoj. La aldono de magnezio kaj silicio al aluminio produktas kombinaĵon de magnezio-silicido, kiu donas al ĉi tiu materialo ĝian kapablon esti solva varmotraktita por plibonigita forto. Ĉi tiuj alojoj estas nature solidiĝaj fendeto-sentemaj, kaj tial ili ne devus esti arkvelditaj aŭtogene (sen plenigaĵo). La aldono de adekvataj kvantoj de plenigaĵo dum la arkvelda procezo estas esenca por provizi diluon de la baza materialo, tiel malhelpante la problemon de varma fendado. Ili estas velditaj kun kaj 4xxx kaj 5xxx plenigaĵoj, depende de la apliko kaj servaj postuloj.

7XXX Serio Alojoj– (varme traktebla – kun finfina streĉorezisto de 32 ĝis 88 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/zinkaj alojoj (zinkaj aldonoj intervalantaj de 0,8 ĝis 12,0%) kaj konsistigas kelkajn el la plej fortaj aluminiaj alojoj. Ĉi tiuj alojoj ofte estas uzataj en alt-efikecaj aplikoj kiel aviadiloj, aerspaca industrio kaj konkurenca sporta ekipaĵo. Kiel la 2xxx-serio de alojoj, ĉi tiu serio inkluzivas alojojn, kiuj estas konsiderataj netaŭgaj kandidatoj por arkveldado, kaj aliajn, kiuj ofte estas sukcese arkvelditaj. La ofte velditaj alojoj en ĉi tiu serio, kiel ekzemple 7005, estas ĉefe velditaj kun la plenigaĵaj alojoj de la 5xxx-serio.

Resumo- Hodiaŭaj aluminiaj alojoj, kune kun siaj diversaj temperaturoj, konsistigas larĝan kaj multflankan gamon da fabrikadaj materialoj. Por optimuma produkta dezajno kaj sukcesa disvolviĝo de veldaj proceduroj, gravas kompreni la diferencojn inter la multaj disponeblaj alojoj kaj iliajn diversajn funkciajn kaj veldeblecajn karakterizaĵojn. Dum disvolvado de arkaj veldaj proceduroj por ĉi tiuj malsamaj alojoj, oni devas konsideri la specifan alojon veldatan. Oni ofte diras, ke arka veldado de aluminio ne estas malfacila, "ĝi estas nur malsama". Mi kredas, ke grava parto de kompreno de ĉi tiuj diferencoj estas familiariĝi kun la diversaj alojoj, iliaj karakterizaĵoj kaj ilia identiga sistemo.