Przewodnik po wyborze stopu aluminium

Wybierz odpowiedni stop dla swojego projektu. Porównaj serie od 1xxx do 7xxx pod względem wytrzymałości, odporności na korozję, spawalności i kosztu.

Podstawy

Zrozumienie systemu oznaczania stopów

Stopy aluminium mają znormalizowany 4-cyfrowy system numeracji. Pierwsza cyfra określa podstawowy pierwiastek stopowy, który określa właściwości rdzenia stopu.

Stos blach aluminiowych
Formy ze stopów płaskich i płytowych
Pręty okrągłe aluminiowe
Wybór stopu pręta
Płyta aluminiowa o dużej wytrzymałości
Porównanie stopów płytowych o wysokiej wytrzymałości

Międzynarodowy system oznaczania stopów (IADS) przypisuje czterocyfrowy numer każdemu stopowi aluminium poddanemu obróbce plastycznej. Pierwsza cyfra określa serię stopu i jego główny pierwiastek stopowy. Ta pojedyncza cyfra mówi więcej o zachowaniu stopu niż jakikolwiek inny szczegół specyfikacji.

Seria Podstawowy element stopowy Kluczowa właściwość Typowe stopy
1xxx Brak (99%+ czystego aluminium) Doskonała odporność na korozję, wysoka przewodność 1060, 1100
2xxx Miedź (Cu) Wysoka wytrzymałość, możliwość obróbki cieplnej 2024, 2A12
3xxx Mangan (Mn) Dobra odkształcalność, umiarkowana wytrzymałość 3003, 3004, 3105
5xxx Magnez (Mg) Najlepsza odporność na korozję, możliwość spawania 5052, 5083, 5754
6xxx Magnez + Krzem (Mg-Si) Wszechstronne, nadające się do obróbki cieplnej i wytłaczania 6061, 6063, 6082
7xxx Cynk (Zn) Stopy aluminium o najwyższej wytrzymałości 7075, 7050
Narzędzie decyzyjne

Schemat szybkiego podejmowania decyzji

Odpowiedz na jedno pytanie, aby zawęzić wybór stopu. Zacznij od najbardziej krytycznego wymagania.

Potrzebujesz najwyższej odporności na korozję?
→
Seria 5xxx: 5052, 5083
Potrzebujesz wytrzymałości do obróbki cieplnej?
→
6xxx (6061) lub 7xxx (7075)
Potrzebujesz najwyższej wytrzymałości?
→
Seria 7xxx: 7075, 7050
Potrzebujesz najlepszej formowalności?
→
1xxx (1060, 1100) lub 3xxx (3003)
Potrzebujesz najlepszej obrabialności?
→
2xxx (2024) lub 7xxx (7075)
Przeznaczenie ogólne / nie jesteś pewien?
→
6061-T6 (Najlepszy wszechstronny)
Odniesienie do danych

Pełna tabela porównawcza stopów

Bezpośrednie porównanie 10 popularnych stopów aluminium pod względem właściwości mechanicznych, produkcyjnych i zastosowań.

Stop Seria Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) Granica plastyczności (MPa) Wydłużenie% Korozja Spawalność Formowalność Skrawalność Typowe zastosowania Dostępne formularze
1060 1xxx 70 30 43 Znakomicie Znakomicie Znakomicie Biedny Sprzęt chemiczny, wymienniki ciepła, reflektory Arkusz, talerz
1100 1xxx 90 35 35 Znakomicie Znakomicie Znakomicie Biedny Przetwórstwo spożywcze, zapasy płetw, wykończenia dekoracyjne Arkusz, talerz
3003 3xxx 110 42 30 Znakomicie Znakomicie Znakomicie Uczciwe HVAC, przybory kuchenne, pokrycia dachowe, blacha ogólna Arkusz, talerz
5052 5xxx 230 195 12 Znakomicie Dobrze Dobrze Uczciwe Sprzęt morski, zbiorniki paliwa, zbiorniki ciśnieniowe Arkusz, talerz
5083 5xxx 305 215 16 Znakomicie Znakomicie Dobrze Uczciwe Przemysł stoczniowy, platformy offshore, zbiorniki kriogeniczne Arkusz, talerz
5754 5xxx 245 100 26 Znakomicie Znakomicie Znakomicie Uczciwe Panele karoserii samochodowej, panele podłogowe, podłogi Arkusz, talerz
6061 6xxx 310 275 12 Dobrze Dobrze Dobrze Dobrze Konstrukcje, obróbka CNC, formy, oprzyrządowanie, armatura morska Arkusz, talerz, pasek
6082 6xxx 340 310 10 Dobrze Dobrze Dobrze Dobrze Belki konstrukcyjne, mosty, transport, offshore Arkusz, talerz, pasek
7050 7xxx 510 455 11 Uczciwe Biedny Biedny Dobrze Konstrukcje lotnicze, grodzie, poszycia skrzydeł Talerz, bar
7075 7xxx 570 505 11 Uczciwe Biedny Biedny Znakomicie Przemysł lotniczy, wojskowy, konstrukcyjny o wysokim naprężeniu, pleśń Arkusz, talerz, pasek

Pokazane wartości są typowe dla typowych stanów (H32 dla 5xxx, T6/T651 dla 6xxx/7xxx, O dla 1xxx/3xxx). Rzeczywiste wartości zależą od konkretnego temperamentu i postaci produktu.

System temperowania

Przewodnik po oznaczeniach temperamentu

Sufiks litery i numeru po stopie (np. 6061-T6) określa sposób obróbki metalu. Ma to bezpośredni wpływ na wytrzymałość, twardość i odkształcalność.

O

Wyżarzone

W pełni miękki stan z maksymalną ciągliwością. Stosowane, gdy przed końcową obróbką wymagane jest rozległe formowanie lub gięcie. Stan najniższej wytrzymałości.

H1x

Tylko wzmocnione przez odkształcenie

Wzmocniony metodą obróbki plastycznej na zimno (walcowanie, ciągnienie). Druga cyfra (2, 4, 6, 8) oznacza stopień utwardzenia: H12 = ćwierćtwardy, H14 = półtwardy, H18 = całkowicie twardy.

H2x

Hartowane przez odkształcenie + częściowo wyżarzane

Obróbka na zimno przekraczająca pożądaną wytrzymałość, a następnie częściowe wyżarzanie. Zapewnia lepszą ciągliwość niż H1x przy podobnym poziomie wytrzymałości.

H3x

Utwardzane przez odkształcenie + stabilizowane

Obrobione na zimno, a następnie stabilizowane w niskiej temperaturze, aby zapobiec mięknięciu wskutek starzenia. Stosowany do stopów Al-Mg (seria 5xxx), które w przeciwnym razie mogą z czasem utracić wytrzymałość.

T3

Obróbka cieplna w roztworze + obróbka na zimno

Roztwór poddany obróbce w wysokiej temperaturze, hartowany, a następnie obrabiany na zimno w celu poprawy wytrzymałości. Naturalnie starzone do stabilnego stanu. Wspólne dla arkusza lotniczego 2024-T3.

T4

Obróbka cieplna w kąpieli + naturalne starzenie

Obróbkę roztworem i hartowanie, następnie pozostawiono do starzenia w temperaturze pokojowej. Zapewnia umiarkowaną wytrzymałość i dobrą odkształcalność dla operacji po formowaniu.

T6

Obróbka cieplna w kąpieli + sztuczne starzenie

Najczęstszy temperament o wysokiej wytrzymałości. Obróbka roztworowa, hartowanie, a następnie dojrzewanie w podwyższonej temperaturze (150-200°C) w celu uzyskania maksymalnej wytrzymałości. Standard dla 6061-T6, 7075-T6.

T651

T6 + Uwolnienie stresu poprzez rozciąganie

Zabieg T6, po którym następuje kontrolowane rozciąganie (1-3%) w celu złagodzenia naprężeń wewnętrznych. Niezbędny w przypadku grubych blach, aby zapobiec wypaczeniu podczas obróbki.

Według branży

Wybór stopu według zastosowania

Rekomendowane stopy dla sześciu najpopularniejszych branż, które obsługujemy.

⚓

Przemysł morski i stoczniowy

Poszycie kadłuba, nadbudówki, platformy offshore. Wymaga certyfikatu DNV/BV/ABS i doskonałej odporności na słoną wodę.

5083 5086 5052
✈

Przemysł lotniczy i lotniczy

Konstrukcje płatowca, poszycia skrzydeł, grodzie. Wymaga najwyższego stosunku wytrzymałości do masy i odporności na zmęczenie.

2024 7075 7050
🚗

Motoryzacja

Panele nadwozia, elementy podwozia, osłony termiczne. Koncentruje się na lekkiej wytrzymałości i dobrej odkształcalności.

5052 5754 6061
🏧

Budowa

Ściany osłonowe, pokrycia dachowe, okładziny, ramy konstrukcyjne. Wymaga dobrej odporności na warunki atmosferyczne i łatwej produkcji.

1060 3003 6063
💻

Elektronika

Radiatory, obudowy, obudowy LED, szyny zbiorcze. Priorytetem jest przewodność cieplna i jakość wykończenia powierzchni.

1060 1100 6061
📦

Opakowanie

Pojemniki foliowe, puszki po napojach, blistry. Wymaga gatunków bezpiecznych dla żywności i charakteryzujących się doskonałą odkształcalnością.

1060 3003 8011
Często zadawane pytania

Często zadawane pytania dotyczące wyboru stopu

Odpowiedzi na najczęstsze pytania, jakie otrzymują nasi inżynierowie na temat wyboru stopów aluminium.

6061-T6 jest powszechnie uważany za najlepszy stop aluminium ogólnego przeznaczenia. Oferuje silną równowagę wytrzymałości (wytrzymałość na rozciąganie 310 MPa), dobrą odporność na korozję, spawalność i skrawalność. Można go obrabiać cieplnie, dostępny we wszystkich postaciach produktu (arkusz, płyta, pręt, wytłaczanie) i jest najczęściej dostępnym stopem na świecie. Jeśli nie masz pewności, który stop wybrać, najbezpieczniejszym punktem wyjścia będzie 6061-T6.
7075 jest ogólnie uważany za niespawalny konwencjonalnymi metodami spawania (MIG/TIG). Jest bardzo podatny na pękanie na gorąco w strefie spawania i ulega poważnej utracie wytrzymałości w strefie wpływu ciepła. W przypadku zastosowań wymagających zarówno wysokiej wytrzymałości, jak i spawalności, należy rozważyć 7005 lub przejść na 6061-T6 lub 5083, w zależności od wymagań wytrzymałościowych. Części 7075 są zwykle łączone za pomocą elementów złącznych lub klejenia.
H32 i T6 to dwie zasadniczo różne metody wzmacniania. H32 (utwardzony przez odkształcenie + stabilizowany) dotyczy stopów niepoddawanych obróbce cieplnej, takich jak 5052 i 3003 — metal jest wzmacniany poprzez obróbkę na zimno. T6 (obróbka cieplna w kąpieli + sztuczne starzenie) dotyczy stopów poddawanych obróbce cieplnej, takich jak 6061 i 7075 — wytrzymałość wynika z utwardzania wydzieleniowego. Nie można zastosować T6 do stopu 5052 i nie użyłbyś H32 do stopu 6061.
5083-H116 to złoty standard w zastosowaniach morskich. Wysoka zawartość magnezu zapewnia wyjątkową odporność na korozję słoną, a stan H116 zapewnia w szczególności odporność na złuszczanie i korozję międzykrystaliczną. W przypadku mniej wymagających zastosowań morskich (sprzęt, armatura) 5052-H32 jest opłacalną alternatywą. Unikaj stopów serii 2xxx i 7xxx w środowiskach morskich, ponieważ mają one słabą odporność na korozję bez powłok ochronnych.
Wybierz 5052, gdy odporność na korozję jest najwyższym priorytetem (narażenie na działanie czynników morskich, chemicznych, na zewnątrz) i musisz uformować część bez obróbki cieplnej. Wybierz 6061, jeśli potrzebujesz wyższej wytrzymałości, lepszej obrabialności lub podatności na obróbkę cieplną do zastosowań konstrukcyjnych. 5052 nie podlega obróbce cieplnej i jest zwykle stosowany w postaci arkusza/płyty. 6061 jest dostępny we wszystkich postaciach i może być poddawany obróbce cieplnej do T6 w celu uzyskania maksymalnej wytrzymałości. Koszt jest podobny; wybór zależy od tego, czy w danym zastosowaniu ceniona jest odporność na korozję (5052), czy też wytrzymałość konstrukcyjna i wszechstronność (6061).

Nadal nie wiesz, który stop wybrać?

Nasi inżynierowie mogą polecić odpowiedni stop, temperament i postać produktu dla Twojego konkretnego zastosowania. Uzyskaj bezpłatną konsultację wraz z wyceną.

Uzyskaj bezpłatną konsultację