Nhôm là gì?
Nhôm, kim loại có nhiều nhất trong lớp vỏ Trái đất, hiếm khi được tìm thấy ở dạng nguyên tố nguyên chất. Các hợp kim khác nhau của nó được đánh giá cao vì mật độ thấp, tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao, độ bền và khả năng chống ăn mòn. Có mật độ thấp hơn thép 2,5 lần, nhôm đóng vai trò là sự thay thế tuyệt vời trong các ứng dụng mà tính di động và tính di động là chìa khóa.
Hợp kim nhôm được biết đến với tính dẻo và dễ uốn, khiến chúng dễ dàng tạo hình và gia công. Chúng cũng nổi trội như chất dẫn điện và nhiệt, đồng thời có đặc tính không phát ra tia lửa và không từ tính. Nhôm có khả năng tái chế cao, với việc nấu chảy lại chỉ cần 5% năng lượng sử dụng để sản xuất kim loại chính.
Điều ấn tượng là 75% nhôm có thể được thu hồi để tái sử dụng mà không làm mất đi các đặc tính ban đầu, góp phần tạo nên tính bền vững và thân thiện với môi trường.
Các loại nhôm khác nhau được sử dụng trong sản xuất là gì?
Nhôm nguyên chất được hợp kim với nhiều nguyên tố khác nhau để nâng cao tính chất cơ học, khả năng chống ăn mòn, khả năng định hình và khả năng gia công, dẫn đến các loại khác nhau. Hiệp hội Nhôm đã phát triển và duy trì danh pháp cho các loại nhôm tiêu chuẩn này, phân loại chúng dựa trên nguyên tố hợp kim chính và cách chúng phản ứng với các phương pháp xử lý cơ học và nhiệt.
Hợp kim nhôm chủ yếu được phân thành hai loại: rèn và đúc. Những danh mục này sử dụng hệ thống đánh số nhận dạng riêng biệt. Sự khác biệt chính nằm ở phương pháp xử lý của chúng: nhôm đúc được nấu chảy và đổ vào khuôn, trong khi nhôm rèn được chế tác ở dạng rắn.
Các quy trình sản xuất khác nhau mang lại hợp kim nhôm với những đặc tính riêng biệt, khiến việc lựa chọn loại phù hợp cho một dự án trở nên khó khăn. Nhôm đúc chứa tỷ lệ vật liệu hợp kim cao hơn, trong khi nhôm rèn có độ bền kéo cao hơn.
Nhôm rèn
Nhôm rèn có độ bền cơ học đặc biệt và có thể được tạo thành nhiều hình dạng. Nó được sản xuất bằng cách nấu chảy các thỏi nhôm với một lượng kim loại hợp kim đo được, tạo ra thành phần của loại này. Hợp kim nhôm nấu chảy được đúc thành phôi hoặc tấm và được xử lý cơ học bằng cách cán, rèn hoặc ép đùn. Xử lý nhiệt cải thiện hơn nữa tính chất tự nhiên của hợp kim nhôm.
Những ưu điểm của nhôm rèn bao gồm:
- Tính chất cơ học đặc biệt
- Tính toàn vẹn về cấu trúc không có khuyết tật
- Bề mặt hoàn thiện mịn, đều
- Khả năng hàn và gia công tuyệt vời
- Khả năng định dạng – có thể được biến đổi, tạo hình, gia công và ép đùn thành bất kỳ hình dạng nào có thể.
Mỗi loại nhôm rèn được xác định bằng mã gồm bốn chữ số:
- Chữ số đầu tiên cho biết nguyên tố hợp kim chính được thêm vào nhôm nguyên chất. Nguyên tố hợp kim chính ảnh hưởng đến các đặc tính của lớp trong một chuỗi.
- Chữ số thứ hai đề cập đến việc sửa đổi hợp kim. Các sửa đổi được đăng ký với IADS, yêu cầu tài liệu cụ thể. Nếu số được chỉ định bằng 0 thì hợp kim đó là nguyên bản hoặc chưa qua sửa đổi.
- Chữ số thứ ba và thứ tư là các số tùy ý được gán cho một hợp kim cụ thể trong chuỗi. Đối với dòng 1000, các chữ số này biểu thị độ tinh khiết của hợp kim.
Dưới đây là bản tóm tắt về dòng nhôm rèn: Series 1000 đại diện cho loại nhôm nguyên chất nhất, có năng suất và độ bền kéo thấp nhất. Ngược lại, dòng 7000, bao gồm các hợp kim magie, kẽm và đồng, mang lại độ bền kéo và độ bền cao nhất.
Dòng nhôm rèn
Tính khí | Thành phần | Độ bền kéo (MPa) | Giới hạn chảy (MPa) |
---|---|---|---|
Dòng 1000 | Nhôm 99,00%-99,99% | 82-166 | 28-152 |
Dòng 2000 | 2,2%-6,8% Đồng | 110-283 | 41-248 |
Dòng 3000 | 0,3%-1,5% Mangan | 110-283 | 41-248 |
Dòng 4000 | 3,6%-13,5% Silic | 172-414 | 45-180 |
0,1%-4,7% Đồng | |||
0,05%-5,5% Magiê | |||
Dòng 5000 | 0,05%-5,5% Magiê | 124-352 | 41-345 |
Dòng 6000 | 0,2%-18% Silic | 124-310.3 | 55.2-276 |
0,35%-1,5% Magiê | |||
Dòng 7000 | 0,8%-8,2% Kẽm | 228-572 | 103-503 |
0,1%-3,4% Magiê | |||
0,05%-2,6% Đồng |
Sau đây là một loạt các loại nhôm rèn:
Dòng 1000
Hợp kim nhôm dòng 1000 không thể xử lý nhiệt và bao gồm ít nhất 99,0% nhôm nguyên chất với các thành phần hợp kim tối thiểu. Dòng sản phẩm này được biết đến với khả năng chống ăn mòn vượt trội cũng như tính dẫn điện và nhiệt vượt trội. Do tính dẻo và tính chất tương đối mềm, nhôm dòng 1000 có thể dễ dàng tạo hình và cứng lại khi gia công.
Đó là lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi sự biến dạng đáng kể. Mặc dù có thể hàn được nhưng nó có phạm vi nóng chảy hẹp cần được quản lý. Tuy nhiên, hạn chế đáng chú ý của dòng 1000 là năng suất và độ bền kéo rất thấp.
- Nhôm 1100 là loại phổ biến nhất và có độ bền cơ học cao nhất trong dòng 1000 và được cấu tạo từ nhôm thương mại nguyên chất. Nó có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nên thích hợp làm tản nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt. Đặc tính tạo hình tuyệt vời của nó làm cho nó phù hợp với các quy trình gia công nguội như kéo, uốn, kéo sợi, dập và tạo hình cuộn.
- Độ dẻo của dòng 1100 khiến nó trở nên lý tưởng để ủ trong điều kiện nhiệt độ. Nó có thể được tạo thành dây, tấm, lá, thanh và dải. Độ dẻo của dòng 1100 giúp dễ dàng gia công nguội và tạo hình bằng cách ép đùn hoặc uốn liên tục, có khả năng tạo hình nóng do điểm nóng chảy thấp.
- Series 1100 có thể được hàn dễ dàng bằng các phương pháp hàn thông thường, bao gồm cả hàn điện trở. Nó không thích hợp cho các ứng dụng áp suất cao. Giống như hầu hết các hợp kim trong dòng sản phẩm này, Nhôm 1100 chỉ có thể được làm cứng bằng cách gia công nguội chứ không phải xử lý nhiệt.
- Nhôm 1350 được biết đến với tính dẫn điện cao và được sử dụng để sản xuất máy biến áp và thiết bị đóng cắt. Giống như tất cả các hợp kim dòng 1000, nhôm 1350 có hàm lượng nhôm đặc biệt cao. Nó có khả năng định dạng tốt nên lý tưởng để sản xuất thiết bị điện tử.
Dòng 2000
Các loại nhôm dòng 2000 bao gồm 0,7-6,8% đồng, cùng với một lượng nhỏ silicon, mangan, magiê và các nguyên tố khác. Đồng đóng vai trò là nguyên tố hợp kim chính, tăng cường độ bền và độ cứng của các loại này đồng thời cải thiện khả năng gia công của chúng. Những hợp kim này giữ được độ bền cao trong phạm vi nhiệt độ rộng.
Các loại nhôm dòng 2000 được biết đến với hiệu suất và độ bền cao, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng máy bay và hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, việc đưa đồng vào các hợp kim này làm giảm độ dẻo và khả năng chống ăn mòn của chúng.
Dòng 2000 bao gồm các hợp kim nhôm có thể xử lý nhiệt và có thể được tăng cường thông qua quá trình làm cứng kết tủa. Quá trình này tăng cường độ cứng của hợp kim bằng cách hình thành hợp chất liên kim loại Al2Cu trong quá trình xử lý nhiệt. Tuy nhiên, các hợp chất liên kim loại này có thể gây khó khăn cho quá trình hàn, vì một số hợp kim dòng 2000 dễ gặp các vấn đề như nứt nóng và nứt ăn mòn do ứng suất, khiến chúng ít phù hợp hơn cho hàn hồ quang.
- Nhôm 2011 là hợp kim dễ gia công. Nó có đặc tính gia công tuyệt vời (tức là tạo ra các chip nhỏ và cho bề mặt hoàn thiện tốt hơn), khiến nó phù hợp cho máy tiện tốc độ cao. Lớp này là một hợp kim rất linh hoạt. Tuy nhiên, nó có khả năng chống ăn mòn kém, có thể giải quyết bằng cách phủ hoặc anodizing. Chúng không được khuyến khích để tạo hình và hàn.
- Nhôm 2024 là một trong những hợp kim nhôm có độ bền cao được biết đến rộng rãi nhất. Hợp kim này có khả năng chống gãy tốt, độ bền gãy và tốc độ phát triển vết nứt thấp. Đó là lý tưởng cho các ứng dụng nặng dưới áp lực trong thời gian dài. Tuy nhiên, nó cũng có khả năng chống ăn mòn kém, có thể giảm thiểu bằng cách bọc hoặc anodizing.
Dòng 3000
Các loại nhôm dòng 3000 được đặc trưng bởi hàm lượng mangan dao động từ 0,05% đến 1,5%, là nguyên tố hợp kim chính. Mangan tăng cường độ bền cơ học của hợp kim so với nhôm nguyên chất, độ bền này ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng. Các loại này cũng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, độ dẻo cao và khả năng định dạng tốt.
Mặc dù chúng không thể được xử lý bằng nhiệt nhưng chúng có thể được làm cứng bằng cách gia công nguội. Ngoài ra, nhôm dòng 3000 rất phù hợp cho các ứng dụng hàn.
- Nhôm 3003 là loại nhôm được sử dụng rộng rãi nhất, chứa 1,5% mangan và 0,1% đồng. Nó có các đặc tính cơ học tuyệt vời của Nhôm 1100 với độ bền kéo cao hơn 20%. Lớp này có thể được kéo sâu, kéo thành sợi, hàn và hàn đồng.
- Nhôm 3005 có độ giãn dài, chống ăn mòn và hiệu suất xử lý tốt và có thể được nấu chảy thành các hợp kim có độ cứng khác nhau. Nó được sử dụng rộng rãi để sản xuất cuộn dây và dải ở nhiều nhiệt độ khác nhau, với độ dày từ 0,1 mm đến 50 mm. Nhôm 3005 thường được sử dụng trong các ứng dụng ẩm ướt, chẳng hạn như tủ lạnh và máy điều hòa không khí, cũng như vật liệu xây dựng và nhôm màu.
Dòng 4000
Dòng 4000 loại nhôm bao gồm 3,6-13,5% silicon, cùng với một lượng nhỏ đồng và magie. Silicon là nguyên tố hợp kim chính, có tác dụng làm giảm điểm nóng chảy của hợp kim và tăng cường tính lưu động khi nóng chảy. Đặc tính này làm cho dòng 4000 đặc biệt hiệu quả như một vật liệu phụ để hàn và hàn đồng thau.
Một số loại nhất định trong dòng 4000 có thể xử lý nhiệt dựa trên hàm lượng đồng và magie trong hợp kim. Những bổ sung này tăng cường phản ứng của hợp kim đối với việc xử lý nhiệt. Khi kết hợp với các loại nhôm có thể xử lý nhiệt, các loại nhôm có thể xử lý nhiệt cũng có thể phù hợp cho các ứng dụng hàn.
Dòng 5000
Hợp kim nhôm dòng 5000 chứa 0,5-5,5% magiê. Những hợp kim này không thể xử lý nhiệt nhưng có thể được tăng cường thông qua gia công nguội. Chúng có độ bền từ trung bình đến cao và độ dẻo cao khi ủ. Ngoài ra, hợp kim nhôm dòng 5000 có khả năng hàn và chống ăn mòn và môi trường kiềm.
Các loại thuộc dòng 5000 chứa 3,5% magie và không lý tưởng cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao do chúng dễ bị ăn mòn do ứng suất. Được biết đến là loại nhôm dùng cho hàng hải, dòng 5000 được đánh giá cao nhờ khả năng chống ăn mòn của nước mặn.
- Nhôm 5005 được sử dụng trong gia công kim loại tấm nói chung. Loại này có khả năng định hình tốt và dễ uốn cong, quay, kéo, đóng dấu và cuộn. Nó có khả năng chống ăn mòn tốt và có thể chịu được môi trường biển.
- Nhôm 5083 có chứa mangan và crom. Nó có khả năng kháng cao với hầu hết các hóa chất công nghiệp và nước biển. Nó vẫn giữ được độ bền cao sau khi hàn.
- Nhôm 5052 có độ bền cao nhất trong số các loại nhôm không thể xử lý nhiệt. Nó thể hiện chất lượng hoàn thiện tốt và có khả năng chống chịu môi trường biển tốt hơn so với các loại nhôm khác. Nó có thể được vẽ và tạo thành các hình dạng phức tạp do khả năng làm việc tuyệt vời của nó.
Dòng 6000
Các loại nhôm dòng 6000 chủ yếu bao gồm 0,2-1,8% silicon và 0,35-1,5% magiê làm nguyên tố hợp kim chính của chúng. Các loại này có thể trải qua quá trình xử lý nhiệt dung dịch để tăng cường năng suất của chúng. Trong quá trình lão hóa, sự kết tủa của magie-silicide càng tăng cường độ bền cho hợp kim.
Hàm lượng silicon cao hơn giúp cải thiện độ cứng của kết tủa nhưng có thể làm giảm độ dẻo. Sự giảm thiểu này có thể được khắc phục bằng cách thêm crom và mangan, giúp ức chế quá trình kết tinh lại trong quá trình xử lý nhiệt. Tuy nhiên, việc hàn các lớp này có thể gặp khó khăn do chúng dễ bị nứt do đông cứng, đòi hỏi kỹ thuật hàn cẩn thận.
- Nhôm 6061 là loại linh hoạt nhất trong số các hợp kim nhôm có thể xử lý nhiệt. Nó có khả năng định dạng tuyệt vời (sử dụng uốn, vẽ sâu và dập), khả năng chống ăn mòn tốt và có thể được hàn bằng bất kỳ phương pháp nào, kể cả hàn hồ quang.
Các thành phần hợp kim của 6061 làm cho nó có khả năng chống ăn mòn và nứt do ứng suất, đồng thời nó có thể hàn và dễ dàng tạo hình. Nhôm 6061 được sử dụng để sản xuất tất cả các dạng hình dạng kết cấu nhôm, bao gồm các góc, dầm, kênh, dầm chữ I, hình chữ T, bán kính và các góc côn, tất cả đều được gọi là dầm và kênh Tiêu chuẩn Mỹ. - Nhôm 6063 có độ bền kéo cao, chống ăn mòn tốt và chất lượng hoàn thiện tuyệt vời nên được sử dụng để ép đùn nhôm. Nó thích hợp cho quá trình anod hóa vì nó có thể tạo ra các bề mặt nhẵn sau khi tạo thành các hình dạng phức tạp và có khả năng hàn tốt cũng như khả năng gia công trung bình. Nhôm 6063 được gọi là nhôm kiến trúc vì nó được sử dụng rộng rãi cho lan can, khung cửa sổ và cửa ra vào, mái nhà và lan can.
- Nhôm 6262 là hợp kim gia công tự do có độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.
Dòng 7000
Hợp kim nhôm dòng 7000 có kẽm là nguyên tố hợp kim chính, dao động từ 0,8% đến 8,2%. Được biết đến với độ bền vượt trội, các hợp kim này có khả năng xử lý nhiệt, cho phép xử lý nhiệt và lão hóa dung dịch để tăng cường độ năng suất. Sự hiện diện của các hợp chất liên kim loại như MgZn2 và Mg3Zn3Al2t góp phần tạo nên độ cứng của chúng.
Khả năng chống ăn mòn được tăng cường đạt được nhờ việc bổ sung đồng. Tuy nhiên, nhiều hợp kim trong dòng này không thích hợp để hàn do chúng dễ bị nứt do ăn mòn ứng suất và nứt nóng.
- Nhôm 7075 là hợp kim hiệu suất cao với một trong những độ bền cao nhất trong số các loại nhôm. Nó cứng hơn, có độ bền kéo cao hơn Nhôm 6061 và có thể chịu được áp lực kéo dài. Nhôm 7075 được gọi là hợp kim máy bay hoặc hàng không vũ trụ vì độ bền cao và khả năng chống chịu áp lực. Ban đầu nó được phát triển trong Thế chiến thứ hai như một phương pháp sản xuất thiết giáp hạm.
Nhôm đúc
Nhôm đúc được làm từ bauxite hòa tan trong xút, khiến alumina kết tinh và lắng xuống đáy thùng. Alumina được phân hủy bằng dòng điện tách nhôm khỏi oxy. Nhôm từ quá trình này được gửi đến nhà đúc để loại bỏ tạp chất và được tạo thành các phôi nhôm nguyên chất.
Sau khi tinh chế và định hình nhôm thành phôi, nó được nấu chảy và kết hợp với các nguyên tố hợp kim. Hỗn hợp thu được, bao gồm nhôm và hợp kim theo tỷ lệ khác nhau, sau đó được đổ vào khuôn để tạo ra sản phẩm hoặc tạo hình để xử lý thêm.
Hợp kim nhôm đúc thường có độ bền kéo thấp hơn so với nhôm rèn do các khuyết tật xuất hiện trong quá trình đúc, khiến chúng dễ bị nứt và co ngót hơn. Tuy nhiên, nhôm đúc vẫn là một lựa chọn tiết kiệm chi phí vì có thể được đúc thành nhiều hình dạng khác nhau. Khi nóng chảy, nhôm đúc dễ dàng phù hợp với khuôn, lấp đầy mọi chi tiết, kẽ hở.
Mỗi loại nhôm đúc được chỉ định bằng mã gồm bốn chữ số bao gồm dấu thập phân.
- Chữ số đầu tiên cho biết thành phần hợp kim chính của loại hoặc dòng.
- Chữ số thứ hai và thứ ba là tùy ý ngoại trừ dãy 1XX.X. Đối với những dòng này, các chữ số này biểu thị độ tinh khiết của hợp kim nhôm nguyên chất.
- Chữ số cuối cùng cho biết hợp kim là vật đúc (“.0”) hay phôi (“.1” hoặc “.2”).
Hợp kim nhôm đúc
Cấp | Thành phần (wt%) | Độ bền kéo (MPa) | Giới hạn chảy (MPa) |
---|---|---|---|
1XX.X | Nhôm 99,00%-99,99% | 131-448 | 28-152 |
2XX.X | 4.00%-460% Đồng | 131-276 | 90-345 |
3XX.X | 5,00%-17,00% Silic | 117-172 | 66-172 |
4XX.X | 5,00%-12,00% Silic | 117-172 | 41-48 |
5XX.X | 5,00%-12,00% Magiê | 131-448 | 62-152 |
6XX.X | Không sử dụng | ||
7XX.X | 6,20%-7,50% Kẽm | 207-379 | 117-310 |
Sau đây là các loại hợp kim nhôm đúc:
Dòng 1XX.X
Các loại nhôm dòng 1XX.X được biết đến với khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt cao, khả năng hàn tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn và chất lượng hoàn thiện vượt trội.
Dòng 2XX.X
Các loại nhôm loại 2XX.X có thể xử lý nhiệt và được biết đến với độ bền cao và độ lưu động thấp. Tuy nhiên, chúng có khả năng chống ăn mòn và độ dẻo thấp, và dễ bị nứt nóng.
Dòng 3XX.X
Các loại nhôm loại 3XX.X có thể xử lý nhiệt, mang lại độ bền cao cùng khả năng chống mài mòn và nứt tuyệt vời. Tuy nhiên, hàm lượng đồng cao hơn có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn và chúng có xu hướng có độ dẻo thấp hơn.
Dòng 4XX.X
Các loại nhôm series 4XX.X không thể xử lý nhiệt và có độ bền vừa phải. Được biết đến với khả năng gia công tuyệt vời, các loại này có độ dẻo cao và cũng được biết đến với khả năng chống va đập, chống ăn mòn và đặc tính đúc tốt.
Dòng 5XX.X
Các loại nhôm loại 5XX.X không thể xử lý nhiệt nhưng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và vẻ ngoài đẹp mắt khi được anot hóa. Ngoài ra, chúng có độ bền từ trung bình đến cao, khả năng gia công tốt và các đặc tính đúc thuận lợi.
Dòng 7XX.X
Các loại nhôm series 7XX.X có thể xử lý nhiệt, có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, độ ổn định về kích thước và chất lượng hoàn thiện tốt. Tuy nhiên, chúng được biết đến với đặc tính đúc kém.
Dòng 8XX.X
Các loại nhôm loại 8XX.X không thể xử lý nhiệt. Chúng có khả năng gia công và chống mài mòn tuyệt vời do hệ số ma sát thấp, nhưng chúng có độ bền tương đối thấp.
Ký hiệu nhiệt độ của hợp kim nhôm
Hệ thống chỉ định nhiệt độ giúp đánh giá cách hợp kim sẽ phản ứng với quá trình hàn và các quy trình chế tạo khác, dựa trên các phương pháp gia cường và làm cứng. Hệ thống này áp dụng cho cả hợp kim nhôm rèn và đúc.
Ký hiệu độ bền của hợp kim nhôm bao gồm một chữ cái in hoa theo sau là một hoặc nhiều số, cho biết hợp kim được tôi cứng bằng ứng suất hay được xử lý nhiệt. Ký hiệu này được phân cách bằng dấu gạch nối với số hợp kim (ví dụ: 5052-H32).
- Ký tự đầu tiên trong ký hiệu tính khí chỉ ra phân loại chính của cách xử lý.
- Đối với hợp kim tôi bằng ứng suất, chữ số đầu tiên và thứ hai chỉ ra thao tác sau khi tôi bằng ứng suất và mức độ tôi bằng ứng suất.
- Đối với hợp kim được xử lý nhiệt, chữ số đầu tiên biểu thị điều kiện xử lý nhiệt.
Các ứng dụng khác nhau của nhôm là gì?
Việc sử dụng rộng rãi nhôm bắt nguồn từ sự phong phú, tính chất đa năng và khả năng tái chế tuyệt vời của nó. Kim loại này được ứng dụng trong mọi thứ, từ đồ nấu nướng đến khung kết cấu của các tòa nhà cao tầng. Khả năng định hình, uốn cong, tạo hình và hàn thành nhiều cấu hình khác nhau khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng kết cấu.
Cuộn nhôm
Mặc dù có những miếng nhôm phẳng, dày để vận chuyển, nhưng cuộn nhôm được sử dụng rộng rãi để lưu trữ và vận chuyển nhôm. Chúng có lõi rỗng được bọc bằng nhôm. Cuộn nhôm có nhiều chiều dài, chiều rộng và độ dày khác nhau. Tất cả các loại hợp kim khác nhau đều được sản xuất dưới dạng cuộn và vận chuyển cho mục đích sản xuất.
Cuộn nhôm có thể được sơn, phủ kim cương hoặc xử lý nhiệt để tăng độ bền. Chúng được thiết kế để chịu được việc sử dụng liên tục và điều kiện khắc nghiệt. Tuy nhiên, hạn chế chính của cuộn nhôm là độ dày của chúng; một số loại có thể quá dày để quấn quanh lõi.
Nhôm cuộn đóng vai trò quan trọng trong nhiều quy trình công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như sản xuất máy điều hòa, ô tô, máy bay, đồ nội thất, vỏ máy và vật liệu xây dựng. Trong gia công kim loại, cuộn nhôm được định vị ở đầu quy trình, với vật liệu nhôm được đưa vào máy định hình kim loại tiến bộ để xử lý thêm.
Các loại nhôm rèn
Nhôm 1100 thường được sử dụng trong các ống vây, bộ trao đổi nhiệt và bộ tản nhiệt vì có độ dẫn nhiệt tuyệt vời. Nhôm thường được gia công nguội ở nhiệt độ phòng hoặc gần nhiệt độ phòng. Là một trong những hợp kim nhôm mềm nhất, Series 1100 dễ dàng định hình thông qua các quy trình kéo sợi, dập và kéo, tất cả đều không cần nhiệt. Nhôm có thể được định hình thành nhiều hình dạng khác nhau, bao gồm lá nhôm, tấm, thanh tròn, thanh, tấm mỏng, dải và dây.
Nhôm Series 1100 được sử dụng trong sản xuất đinh tán, các thành phần kéo sâu như nồi và bồn rửa nhà bếp, toa xe lửa và phản xạ. Độ dẫn điện tuyệt vời của nó cũng làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng điện.
Nhôm 2011 được sử dụng trong sản xuất máy móc, linh kiện ô tô, vũ khí, đạn dược, ốc vít, phụ kiện ống và ống, và các bộ phận phun. Độ bền cơ học cao của nó tạo điều kiện thuận lợi cho gia công và được phân loại là hợp kim gia công tự do (FMA) có thể định hình hiệu quả bằng máy tiện.
Khả năng gia công đặc biệt của nó cho phép tạo ra các bộ phận phức tạp và tinh xảo với các chi tiết chính xác bằng nhôm Series 2011. Mặc dù khả năng chống ăn mòn kém, vấn đề này được giải quyết hiệu quả thông qua quá trình anot hóa, mang lại khả năng bảo vệ bề mặt tuyệt vời. Mặc dù nhôm 2011 không thể hàn được, nhưng khả năng tạo ra các chi tiết chính xác thông qua gia công giúp loại bỏ nhu cầu hàn.
Nhôm 2024 là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng hàng không và hàng không vũ trụ do độ bền và khả năng chống mỏi vượt trội. Là một trong những hợp kim nhôm có độ bền cao được đánh giá cao nhất, nó lý tưởng để sản xuất các thành phần máy bay. Tỷ lệ độ bền trên trọng lượng đặc biệt và bề mặt nhẵn mịn khiến nó trở thành vật liệu được ưa chuộng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và độ chính xác.
Nhôm 2024 nổi bật nhờ các đặc tính độc đáo của nó, cho phép ủ và xử lý nhiệt—các đặc điểm không thường thấy ở các hợp kim nhôm khác. Tuy nhiên, tương tự như dòng 2011, nhôm 2024 không thể hàn hồ quang hoặc hàn khí, mặc dù có thể nối bằng phương pháp hàn điểm, hàn mối nối hoặc hàn chớp.
Tương tự như Series 2011, nhôm 2024 có khả năng chống ăn mòn thấp, có thể giảm thiểu thông qua quá trình anot hóa hoặc bằng cách phủ một lớp bề mặt bằng nhôm nguyên chất. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong thiết bị hàng hải, thành phần chịu lực cánh, bu lông, đai ốc, thành phần van thủy lực, bánh răng, trục, khớp nối và piston.
Nhôm 3003 thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm bộ trao đổi nhiệt, bình chịu áp suất, bồn chứa và bình nhiên liệu. Nó cũng phù hợp cho các vật dụng xử lý thực phẩm như dụng cụ nấu ăn, chảo, nồi, khay đựng đá viên và tấm tủ lạnh. Ngoài ra, hợp kim nhôm đa năng này được chế tạo thành các sản phẩm xây dựng như vật liệu lợp mái, vách ngăn, máng xối, cửa nhà để xe, tấm cách nhiệt và ống thoát nước.
Nhôm 5005 được sử dụng rộng rãi trong xây dựng cho các ứng dụng như lợp mái, ốp tường và đồ nội thất, và nó cũng là một chất dẫn điện hiệu quả. Khả năng thích ứng của nó làm cho nó phù hợp với thiết bị xử lý hóa chất và thực phẩm, hệ thống HVAC, bồn chứa, bình chứa và lá kim loại cường độ cao. Ngoài ra, lớp hoàn thiện sáng bóng của nó hoàn hảo cho mục đích trang trí.
Nhôm 5083 được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm đóng tàu, xe cộ, toa xe lửa, bình chịu áp suất và giàn khoan.
Nhôm 5052 thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm thiết bị chế biến thực phẩm, dụng cụ nấu ăn, bộ trao đổi nhiệt và bể chứa hóa chất. Nó cũng được sử dụng trong các tấm ô tô và xe tải, tấm sàn, đinh tán, dây, tấm lót và thùng chứa.
Nhôm 6061 có thể được chế tạo thành ống, dầm và góc có góc bo tròn. Nó thường được sử dụng trong đường ống, phụ kiện bồn chứa, toa xe lửa, xe tải, linh kiện hàng hải và đồ nội thất.
Nhôm 6063 thường được sử dụng trong các ứng dụng kiến trúc, bao gồm lan can cầu thang, đồ nội thất, khung cửa sổ, cửa ra vào và khung biển báo. Nó cũng đủ linh hoạt để chế tạo thành ống, dầm, góc và kênh.
Nhôm 6262 được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm các sản phẩm máy vặn vít, chốt bản lề, núm vặn, đai ốc, khớp nối, van, phụ kiện hàng hải, phụ kiện đường ống và phần cứng trang trí.
Nhôm 7075 được ưa chuộng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và máy bay do độ bền đặc biệt của nó. Ngoài ra, nó còn được ứng dụng trong các bộ phận xe đạp, đồ thể thao hiệu suất cao, khuôn mẫu và dụng cụ công nghiệp.
Dòng nhôm đúc
Dòng 1XX.X được sử dụng trong sản xuất rôto điện.
Dòng 2XX.X được sử dụng trong sản xuất đầu xi lanh động cơ ô tô và máy bay, piston động cơ diesel, vòng bi và các bộ phận cho hệ thống xả.
Dòng 3XX.X được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm các bộ phận máy nén và bơm, khối xi lanh và đầu xi lanh ô tô, bộ phận động cơ và đúc để sử dụng trong hàng hải và máy bay.
Dòng 4XX.X được sử dụng trong vỏ máy bơm, nồi, chảo và thiết bị nha khoa.
Dòng 5XX.X được thiết kế cho các ứng dụng kiến trúc trang trí và các thành phần đúc khuôn cát.
Dòng 7XX.X được sử dụng trong các linh kiện ô tô và máy móc khai thác mỏ.
Dòng 8XX.X được sử dụng trong ổ trục trượt và ống lót.
Khuôn nhôm là gì và chúng được sử dụng như thế nào?
Các sản phẩm nhôm có sẵn ở các dạng sau:
Lá nhôm có nhiều mục đích sử dụng khác nhau, bao gồm cách nhiệt, trang trí và tạo khuôn. Nó có nhiều loại nhiệt độ khác nhau, mỗi loại có đặc điểm xử lý riêng. Nhiệt độ của lá nhôm được ký hiệu bằng ký hiệu HXX, trong đó “H” biểu thị quá trình làm cứng bằng công đoạn được sử dụng để tăng cường độ bền của lá nhôm. Hai hoặc ba số sau đây chỉ định loại nhiệt độ được áp dụng.
- H1 – Biến dạng được tôi luyện bằng cách làm nguội
- H2 – Làm cứng biến dạng và ủ một phần
- H3 – Biến dạng cứng lại và ổn định
Chữ số thứ hai của mã HXX là mức độ cứng hóa do biến dạng.
Tính khí | Kiểu |
---|---|
Hx2 | Phần tư cứng |
Hx4 | Nửa cứng |
Hx6 | Ba phần tư khó |
Hx8 | Đầy đủ khó |
Hx9 | Cực kỳ khó |
Chữ số thứ ba có thể được sử dụng cho các sản phẩm rèn, trong đó H111, H311 và H321 chỉ ra rằng lá nhôm đã được tôi cứng ở mức độ thấp hơn bình thường.
Thanh nhôm
Thanh nhôm có nhiều hình dạng khác nhau—bao gồm tròn, phẳng, lục giác và vuông—và được cung cấp với nhiều độ dày, chiều rộng và đường kính khác nhau. Khi lựa chọn thanh nhôm, điều quan trọng là phải chọn loại đáp ứng tốt nhất các yêu cầu của ứng dụng, vì mỗi loại khác nhau về độ bền, khả năng gia công và khả năng chống ăn mòn.
Thẻ báo cáo thanh nhôm
Hợp kim | Khả năng gia công | Tối thượng | Năng suất | Chống ăn mòn |
2011-T3 | A++ | 45 | 38 | C |
6262-T6511 | B | 42 | 35 | MỘT |
2017-T4, T451 | MỘT | 55 | 32 | C |
2024-T4, T351 | MỘT | 62 | 42 | C |
6061-T6-T651 | B | 42 | 35 | MỘT |
7075-T6, T651 | MỘT | 77 | 66 | C |
6063-T6 | C | 30 | 25 | MỘT |
063-T5 | D | 21 | 15 | MỘT |
Thanh nhôm được sản xuất thông qua quy trình đùn, trong đó phôi nhôm ủ được ép qua khuôn bằng lực nén. Khi phôi được ép qua khuôn, nó sẽ có hình dạng của mặt cắt khuôn. Phương pháp đùn này tạo ra các thanh nhôm có hình tròn, hình chữ nhật, hình vuông và hình lục giác.
Ống nhôm
Ống nhôm, với hình dạng ống, được thiết kế để chuyển động và dòng chảy của chất lỏng và khí. Giống như các sản phẩm nhôm khác, nó nhẹ, chống ăn mòn và được sản xuất thông qua quy trình đùn tạo ra ống liền mạch. Ống nhôm thường có hình tròn và hình vuông, với các thiết kế tùy chỉnh có sẵn để phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Nhôm dùng để sản xuất ống nhôm là nhôm cứng đã qua xử lý nhiệt có độ bền cao, được gia cường thông qua xử lý nhiệt. Loại nhôm này thể hiện độ dẻo trung bình ở trạng thái ủ, tôi và nhiệt, và có đặc tính hàn điểm tốt. Ống nhôm có thể được gia công thông qua làm nguội và tôi, và khả năng chống ăn mòn của nó có thể được tăng cường hơn nữa thông qua quá trình anot hóa và phủ.
Ống nhôm có nhiều ứng dụng, bao gồm hàng không, công nghiệp ô tô, chế biến hóa chất, nông nghiệp và đóng tàu. Tính chất nhẹ, độ bền và độ dẫn điện của nó làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp nặng. Các tính chất của ống nhôm có thể thay đổi tùy thuộc vào loại nhôm được sử dụng trong quá trình sản xuất.
Ống nhôm
Mặc dù ống nhôm có vẻ ngoài giống ống nhôm, nhưng chúng có mục đích và chức năng khác nhau. Cả ống nhôm và ống đều dài, rỗng và có thể có hình chữ nhật hoặc hình tròn. Tuy nhiên, ống nhôm được xác định bởi đường kính ngoài (OD) và độ dày thành (WT), được đo bằng inch hoặc milimét.
Ống nhôm nhẹ với độ dẫn nhiệt tốt và được sử dụng cho hệ thống thủy lực, thân máy bay, thiết bị HVAC và các thiết bị gia dụng. Mỗi loại ống nhôm khác nhau được thiết kế riêng để phù hợp với nhu cầu của các ứng dụng chuyên biệt. Ống vuông được sử dụng cho các bộ phận máy móc trong khi ống hình chữ nhật được sử dụng cho khuôn đúc bên trong và bên ngoài. Ống tròn lý tưởng cho các giá đỡ kết cấu và khung.
Nhôm cấp 6061 và 6063 thường được sử dụng để sản xuất ống nhôm. Nhôm cấp 6061 được biết đến với độ bền cao và có thể được xử lý nhiệt để tăng khả năng chống ăn mòn. Ngược lại, nhôm cấp 6063 có độ bền thấp hơn, lý tưởng cho các chi tiết và ứng dụng kiến trúc không yêu cầu độ bền cao.
Tấm nhôm
Tấm nhôm được tạo ra bằng cách cán nhiều lần các tấm nhôm dưới áp suất cao cho đến khi chúng trở nên mỏng và phẳng. Độ dày của các tấm thay đổi tùy theo cỡ nhôm.
Độ dày tấm nhôm cho đồng hồ đo nhôm 5052
Đo lường | Độ dày | Độ mỏng dung sai |
---|---|---|
(0,250″ | 6,35mm) | ±0,014″ | |
(0,118″ | 4,78mm) | ±0,009″ | |
8 thước đo | (0,1285″ | 3,26mm) | ±0,007 | ±0,18mm |
10 thước đo | (0,102″ | 2,59mm) | ±0,006 | ±0,15mm |
cỡ 11 | (0,091″ | 2,31mm) | ±0,0045″ |
cỡ 12 | (0,081″ | 2,06mm) | ±0,0045″ |
14 thước đo | (0,064″ | 1,63mm) | ±0,0040″ |
16 thước đo | (0,051″ | 1,30mm) | ±0,0035″ |
cỡ 18 | (0,040″ | 1,02mm) | ±0,0035″ |
20 thước đo | (0,032″ | 0,81mm) | ±0,0030″ |
Tấm nhôm được ưa chuộng vì trọng lượng nhẹ, độ bền ấn tượng và khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt. Mặc dù dễ xử lý, những tấm này có độ bền cao, khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp cần giảm trọng lượng mà không ảnh hưởng đến khả năng phục hồi.
Tấm nhôm chủ yếu được sử dụng trong sản xuất lon và vật liệu đóng gói. Khả năng định hình và chống ăn mòn của chúng khiến chúng trở nên lý tưởng cho lon đồ uống, hộp đựng thực phẩm và nhiều giải pháp đóng gói khác nhau. Lớp niêm phong chặt chẽ của nhôm giúp bảo quản độ tươi và chất lượng của sản phẩm bên trong. Ngoài ra, khả năng tái chế của nhôm làm tăng thêm sự phổ biến của nó trong ngành công nghiệp đóng gói.
Ngành công nghiệp ô tô tận dụng tỷ lệ sức bền trên trọng lượng của tấm nhôm để cải thiện hiệu suất nhiên liệu và hiệu suất của xe. Những tấm này được sử dụng trong các tấm thân xe, mui xe, cửa ra vào và các thành phần kết cấu, mang đến một lựa chọn nhẹ nhưng vẫn đảm bảo an toàn và độ bền. Ngoài ra, tấm nhôm được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đồ nấu nướng và các ứng dụng xây dựng, bao gồm lợp mái, ốp tường và máng xối.
Tấm nhôm
Tấm nhôm được sản xuất bằng quy trình cán tương tự như quy trình cán tấm nhưng dày hơn và có nhiều độ dày khác nhau tùy thuộc vào cỡ và cấp nhôm. Độ dày tăng của chúng mang lại độ bền và độ cứng lớn hơn, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng hạng nặng.
Các đặc tính của tấm nhôm làm cho chúng rất phù hợp để sử dụng trong các ngành công nghiệp vận tải, hàng không vũ trụ, máy bay, hàng hải và quân sự, nơi chúng đóng vai trò là giá đỡ kết cấu, tấm thân, cánh và phần thân máy bay. Tỷ lệ sức bền trên trọng lượng thuận lợi của chúng giúp tăng hiệu suất và hiệu suất nhiên liệu.
Ngoài ra, khả năng chống ăn mòn và độ bền của tấm nhôm làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các môi trường khắc nghiệt, bao gồm bồn chứa, bồn nhiên liệu, toa xe lửa, rơ moóc và thùng xe tải.
Dây nhôm
Dây nhôm được sản xuất thông qua một quy trình được gọi là kéo dây, trong đó các thỏi nhôm được kéo qua khuôn để giảm đường kính trong khi tăng chiều dài. Độ dẫn điện và tỷ lệ sức bền trên trọng lượng của dây nhôm khiến nó trở thành một lựa chọn thay thế khả thi cho đồng trong một số ứng dụng điện. Tuy nhiên, nhược điểm của dây nhôm là dễ bị oxy hóa, có thể dẫn đến hư hỏng hệ thống dây điện và nguy cơ cháy nổ tiềm ẩn.
Để giảm thiểu rủi ro liên quan đến quá trình oxy hóa dây nhôm, có thể áp dụng một số biện pháp phòng ngừa. Một phương pháp hiệu quả là sử dụng dây hợp kim nhôm, được thiết kế đặc biệt để tăng khả năng chống oxy hóa và cải thiện hiệu suất tổng thể. So với dây nhôm nguyên chất, hợp kim nhôm có khả năng chống ăn mòn tốt hơn và tuổi thọ dài hơn.
Như với bất kỳ loại dây điện nào, việc lựa chọn phương pháp lắp đặt phù hợp là rất quan trọng để sử dụng dây nhôm hiệu quả. Điều này bao gồm việc sử dụng các đầu nối được thiết kế riêng cho dây nhôm và sử dụng lớp cách điện thích hợp để bảo vệ chống lại độ ẩm và các yếu tố môi trường.
Hàn nhôm
Hàn là một kỹ thuật nối kim loại trong đó các thanh hàn nhôm hoặc chất độn được sử dụng để nối các kim loại cơ bản bằng cách nung nóng. Khi nhôm đạt đến điểm nóng chảy, nó sẽ liên kết các mảnh kim loại với nhau hoặc lấp đầy các vết nứt, lỗ và khoảng trống. Hàn được ưa chuộng vì độ bền và độ bền đặc biệt của nó.
Có bốn phương pháp hàn chính: hàn khò, hàn nhúng, hàn chân không không dùng thuốc và hàn lò.
- Hàn khò sử dụng đèn khò propan hoặc khí để nung nóng kim loại.
- Trong hàn nhúng, kim loại phụ được đổ xung quanh khu vực mối nối và sau đó nhúng vào bồn nóng chảy. Hàn chân không không dùng thuốc loại bỏ thuốc khỏi quy trình bằng nước hoặc bồn hóa chất.
- Cuối cùng, hàn lò liên quan đến việc đặt kim loại vào lò, một quy trình đòi hỏi phải theo dõi cẩn thận.
Hàn tạo thành mối nối chắc chắn, bền bỉ ở nhiệt độ thấp hơn so với hàn, cho phép kim loại cơ bản giữ nguyên các đặc tính ban đầu. Phương pháp này tạo điều kiện cho việc ghép các kim loại không giống nhau trong khi tạo ra bề mặt nhẵn và đẹp mắt. Trong sản xuất, hàn thường được tự động hóa hoàn toàn và thường nhanh hơn hàn.
Tìm thiết bị, vật tư đánh bóng ở đâu uy tín, chất lượng
Hiện nay thiết bị, vật tư đánh bóng được phân phối với nhiều nhà sản xuất và giá cả khác nhau. Nếu bạn cần tìm mua cho mình thiết bị, vật tư đánh bóng hãy liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới để nhận được ưu đãi tốt nhất cũng như được tư vấn bởi những kỹ sư đánh bóng của chúng tôi:
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Các loại hoàn thiện kim loại