Le leghe di alluminio sono ovunque, ma conoscete i loro segreti? In questo post ci immergeremo nell'affascinante mondo delle leghe di alluminio, esplorando le loro proprietà e applicazioni uniche. Il nostro esperto ingegnere meccanico vi guiderà attraverso le otto serie di leghe di alluminio, rivelandovi i loro punti di forza, le loro debolezze e il modo in cui plasmano il nostro mondo moderno. Preparatevi a scoprire le meraviglie nascoste di questo metallo versatile!
Le proprietà uniche dell'alluminio lo rendono un materiale versatile per la fabbricazione e la produzione di metalli:
Il basso peso specifico dell'alluminio (circa 2,7 g/cm³, rispetto ai 7,85 g/cm³ dell'acciaio) riduce il ritorno elastico durante le operazioni di formatura, consentendo una sagomatura più precisa e una maggiore accuratezza dimensionale.
Nonostante la sua leggerezza, l'alluminio presenta un elevato rapporto resistenza/peso. Alcune leghe di alluminio ad alta resistenza possono eguagliare o superare la resistenza specifica degli acciai di qualità, offrendo eccellenti proprietà meccaniche con una massa ridotta.
La buona plasticità dell'alluminio, caratterizzata dalla sua struttura cristallina cubica a facce centrate (FCC), facilita la formazione di geometrie complesse attraverso vari processi come l'imbutitura profonda, la stiratura e l'idroformatura.
Rispetto all'acciaio inossidabile, l'alluminio è generalmente più lavorabile, con forze di taglio inferiori e una migliore formazione di trucioli. Inoltre, vanta una conducibilità elettrica superiore (circa 60% rispetto al rame) e una conducibilità termica (circa 237 W/m-K), oltre a una resistenza alla corrosione intrinseca grazie allo strato di ossido protettivo.
Le moderne tecnologie di trattamento superficiale dell'alluminio, tra cui l'anodizzazione, la spazzolatura e la sabbiatura, ne hanno migliorato notevolmente l'estetica e le proprietà funzionali. Questi progressi hanno portato a una diffusa adozione nell'elettronica di consumo, in particolare negli involucri degli smartphone e nei componenti interni.
Le leghe di alluminio sono classificate in due tipi principali in base al metodo di produzione principale: leghe battute (deformate attraverso processi come la laminazione, l'estrusione o la forgiatura) e leghe fuse. Il sistema di designazione delle leghe dell'Aluminum Association classifica ulteriormente l'alluminio e le sue leghe in otto serie (da 1xxx a 8xxx), ognuna delle quali è caratterizzata da elementi di lega e proprietà distinte, adatte ad applicazioni specifiche.
Il sistema internazionale di designazione delle leghe di alluminio (comunemente noto come sistema a quattro cifre) è ampiamente utilizzato nell'industria per classificare le leghe di alluminio in base ai loro elementi di lega primari. Questo sistema fornisce un rapido riferimento alle proprietà dei materiali e alle applicazioni tipiche:
1XXX: serie di alluminio puro (contenuto minimo di alluminio 99,00%)
2XXX: Serie in lega di alluminio e rame
3XXX: Serie di leghe alluminio-manganese
4XXX: Serie di leghe alluminio-silicio
5XXX: Serie in lega di alluminio e magnesio
6XXX: Serie di leghe alluminio-magnesio-silicio
7XXX: Serie in lega di alluminio e zinco
8XXX: Leghe di alluminio varie
In base al metodo di lavorazione, le leghe di alluminio possono essere suddivise in leghe di alluminio deformate e alluminio fuso Il numero di serie dell'alluminio e della lega di alluminio è suddiviso principalmente in otto serie.
Tra queste serie, la serie 1000 ha il più alto contenuto di alluminio, con una purezza di oltre 99,00%. Le ultime due cifre della piastra di alluminio della serie 1000 determinano il contenuto minimo di alluminio della serie. Ad esempio, le ultime due cifre della serie 1050 sono 50, il che significa che il contenuto di alluminio deve essere di almeno 99,5% per soddisfare gli standard internazionali di denominazione del marchio.
L'alluminio primario ha buone proprietà di formabilità e di trattamento superficiale, con un'eccellente resistenza alla corrosione. Tuttavia, la sua forza diminuisce con l'aumentare della purezza.
| Sistema in lega | Numero di lega | Sintesi di proprietà del materiale | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 1000 | 1060 | 1060 | Come materiale conduttivo, IACS garantisce il 61%, mentre il 6061 viene utilizzato quando è richiesta la resistenza. |
| 1085 1080 1070 1050 1030 | 1085 1080 1070 1050 | Tra le leghe di alluminio, la sua resistenza alla corrosione è la migliore perché si tratta di alluminio puro a bassa resistenza: maggiore è la purezza, minore è la resistenza. | |
| 1100 1200 | 1100 1200 | L'alluminio per uso generale con purezza di Al superiore a 99,0% è leggermente bianco dopo l'anodizzazione, come sopra. | |
| 1000 | La resistenza è leggermente superiore a quella della 1100, la formabilità è buona e le sue proprietà chimiche sono le stesse della 1100. | ||
Quelli comunemente utilizzati sui telefoni cellulari sono 1050, 1070, 1080, 1085, 1100, che fanno un semplice stampaggio per estrusione (senza piegatura), di cui 1050 e 1100 possono fare sabbia chimica, lucido, nebbia, effetto normale, con linee di materiale evidenti e buon effetto di colorazione; 1080 e 1085 alluminio speculare sono spesso utilizzati per fare parola luminosa, effetto nebbia, senza linee di materiale evidenti.
La prima serie di alluminio è relativamente morbida e viene utilizzata principalmente per la decorazione o l'arredamento di interni.
È caratterizzato da un'elevata durezza ma da una scarsa resistenza alla corrosione, tra cui il contenuto di rame è il più elevato.
La lega di alluminio serie 2000 rappresenta 2024, 2A16, 2A02.
Il contenuto di rame delle lastre di alluminio della serie 2000 è compreso tra 3% e 5%.
Le barre di alluminio della serie 2000 appartengono all'aviazione materiali in alluminioche vengono utilizzati come materiali strutturali, ma che attualmente non sono spesso utilizzati nelle industrie convenzionali.
| Sistema in lega | Numero di lega | Riepilogo delle proprietà del materiale | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 2000 | 2011 | 2011 | Lega a taglio rapido, buona lavorabilità e alta resistenza, ma la resistenza alla corrosione è scarsa. Quando è richiesta la resistenza alla corrosione, si utilizza la lega della serie 6062. |
| 2014 2017 2024 | 2014 2017 2024 | Contenendo una grande quantità di Cu, la resistenza alla corrosione è scarsa, ma la forza è elevata, quindi può essere utilizzata per i materiali da costruzione.Possono essere utilizzati anche prodotti forgiati. | |
| 2117 | 2117 | Dopo il trattamento termico in soluzione solida, viene utilizzato come materiale per i chiodi delle cerniere, una lega che ritarda il tasso di invecchiamento a temperatura ambiente. | |
| 2018 2218 | 2018 2218 | Lega per la forgiatura.Buona proprietà di forgiatura e resistenza alle alte temperature, quindi | |
| Utilizzato per i forgiati che richiedono resistenza al calore. Scarsa resistenza alla corrosione. | |||
| 2618 | 2618 | Lega per la forgiatura. La resistenza alle alte temperature è superiore, ma la resistenza alla corrosione è scarsa. | |
| 2219 | 2219 | Elevata resistenza e caratteristiche alle alte temperature, eccellente solubilità, ma scarsa resistenza alla corrosione. | |
| 2025 | 2025 | Buona proprietà di forgiatura e alta resistenza, ma scarsa resistenza alla corrosione. | |
| 2001 | - | Lega per la forgiatura. Ha resistenza al calore e alta resistenza, ma la resistenza alla corrosione non è buona. | |
Le barre di alluminio della serie 3000 sono composte principalmente da manganese.
I rappresentanti delle leghe di alluminio della serie 3000 sono 3003, 3105, 3A21.
Il contenuto di manganese è compreso tra 1,0% e 1,5%, una serie con una buona funzione antiruggine.
Viene spesso utilizzato come scanalature e serbatoi per prodotti liquidi, pezzi da costruzione, strumenti di costruzione, tutti i tipi di parti di lampade e vari recipienti a pressione e tubi per la lavorazione delle lamiere.
Buona formabilità, solubilità e resistenza alla corrosione.
| Sistema in lega | Numero di lega | Riepilogo delle proprietà del materiale | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 3000 | 3003 3203 | 3003 3203 | La resistenza è di circa 10% superiore a 1100, e la formabilità, la solubilità e la resistenza alla corrosione sono buone. |
| 3004 3104 | 3004 3104 | Resistenza superiore a quella del 3003, formabilità superiore e buona resistenza alla corrosione. | |
| 3005 | 3005 | La resistenza è di circa 20% superiore a quella del 3003 e anche la resistenza alla corrosione è migliore. | |
| 3105 | 3105 | La resistenza è leggermente superiore a quella del 3003 e le altre caratteristiche sono simili a quelle del 3003. | |
Di solito il contenuto di silicio è compreso tra 4,5% e 6,0%; maggiore è il contenuto di silicio, maggiore è la resistenza.
Le barre di alluminio della serie 4000 rappresentano 4A01, e la serie 4000 piastre in alluminio appartengono alla serie ad alto contenuto di silicio.
Minore ritiro da solidificazione, appartenente a materiali da costruzione, parti meccaniche, materiali per la forgiatura, materiali di saldatura;
Basso punto di fusione, buona resistenza alla corrosione, al calore e all'usura.
| Sistema in lega | Numero di lega | Riepilogo delle proprietà del materiale | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 4000 | 4032 | 4032 | Buona resistenza al calore, all'abrasione e basso coefficiente di espansione termica. |
| 4043 | 4043 | Meno ritiro da solidificazione, trattato con anodizzazione all'acido solforico, presenta un colore grigio naturale. | |
La barra di alluminio serie 5000 appartiene alla serie di piastre in lega di alluminio più comunemente utilizzate, l'elemento principale è il magnesio, il contenuto di magnesio è compreso tra 3-5%.
La lega di alluminio serie 5000 rappresenta le serie 5052, 5005, 5083, 5A05.
Può anche essere chiamata lega di alluminio-magnesio.
Le caratteristiche principali sono bassa densità, elevata resistenza alla trazione e alto allungamento.
A parità di superficie, il peso della lega Al-mg è inferiore a quello di altre serie, per cui è ampiamente utilizzata nell'industria convenzionale.
| Sistema in lega | Numero di lega | Riepilogo delle proprietà del materiale | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 5000 | 5005 | 5005 5050 | La resistenza è pari a quella del 3003, con buone caratteristiche di lavorabilità, solubilità e resistenza alla corrosione. La lavorazione di modifica dopo l'anodizzazione è buona, commisurata al colore del materiale di forma 6063. |
| 5052 | 5052 | È la lega più rappresentativa a media resistenza, con una buona resistenza alla corrosione, solubilità e formabilità, in particolare ad alta resistenza alla fatica e buona resistenza all'acqua di mare. | |
| 5652 | 5652 | La lega che limita gli elementi impuri del 5052 e inibisce la separazione del perossido di idrogeno.Altre proprietà sono uguali a quelle del 5052 | |
| 5154 | 5154 | La resistenza è di circa 20% superiore a quella del 5052 e le altre caratteristiche sono le stesse del 5052. | |
| 5254 | 5254 | La lega che limita gli elementi impuri del 5154 e inibisce la decomposizione del perossido di idrogeno ha le stesse altre proprietà del 5154. | |
| 5454 | 5454 | La resistenza è di circa 20% superiore a quella del 5052 e le sue caratteristiche sono all'incirca le stesse del 5154, ma la sua resistenza alla corrosione in ambienti viziosi è migliore di quella del 5154. | |
| 5056 | 5056 | Eccellente resistenza alla corrosione, modifica della superficie di taglio e di lavoro, buona anodizzazione e tintura. | |
| 5082 | 5082 | La resistenza è simile a quella del 5083 e la formabilità e la resistenza alla corrosione sono buone. | |
| 5182 | 5182 | La resistenza è di circa 5% superiore a quella del 5082 e le altre caratteristiche sono le stesse del 5082. | |
| 5083 | 5083 | È la lega a più alta resistenza alla corrosione tra le leghe pratiche non trattate termicamente ed è adatta per le strutture di incollaggio in soluzione. | |
| 5086 | 5086 | La resistenza è superiore a quella della 5154. È una lega a struttura fusa senza trattamento termico con una buona resistenza all'acqua di mare. | |
| 5001 | - | La resistenza è pari a quella del 3003, e il trattamento di anodizzazione dopo il trattamento brillante può avere un'elevata brillantezza.Buona formabilità e resistenza alla corrosione. | |
| 5002 | Lega per il chiodo della cerniera, buona resistenza all'acqua di mare | ||
La lega più comunemente utilizzata per i telefoni cellulari è la 5052, che è la più rappresentativa, con resistenza media, buona resistenza alla corrosione, solubilità e formabilità, resistenza alla fatica particolarmente elevata, buona resistenza all'acqua di mare, ed è spesso utilizzata per realizzare prodotti ad alta resistenza.
Ma il suo effetto colorante non è ideale, quindi è adatto per il processo di sabbiatura, non adatto per il processo chimico. sabbiatura, superficie nebbiosa, ecc., utilizzando principalmente lo stampaggio per colata, non adatto allo stampaggio per estrusione.
Alluminio serie 6000 La lega 6061, che contiene principalmente magnesio e silicio, integra i vantaggi della serie 4000 e della serie 5000.
6061 è un prodotto di alluminio forgiato trattato a freddo, adatto ad applicazioni che richiedono un'elevata resistenza alla corrosione e all'ossidazione.
Buona usabilità, facilità di rivestimento e buona lavorabilità.
| Sistema in lega | Numero di lega | Riepilogo delle proprietà del materiale | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 6000 | 6061 | 6061 | Il trattamento termico della lega resistente alla corrosione.T6 può avere un valore di resistenza molto elevato, ma la forza dell'interfaccia di fusione è bassa, quindi viene utilizzato per viti e viti a cerniera. |
| 6001 | La lega per estrusione a media resistenza ha la resistenza media di 6061 e 6063. Ha buone proprietà di estrusione, stampaggio e tempra. Può essere utilizzata come materiale di forma di carne sottile di grandi dimensioni con forme complesseHa una buona resistenza alla corrosione e un buon giunto di fusione. | ||
| 6063 | 6063 | La lega rappresentativa dell'estrusione ha una resistenza inferiore a quella della 6061 e una buona estrudibilità. Può essere utilizzata come materiale di forma con una forma di sezione complessa, con una buona resistenza alla corrosione e al trattamento superficiale. | |
| 6101 | 6101 | Materiale conduttivo ad alta resistenza. 55% Garanzia ACS | |
| 6151 | 6151 | Ha un'eccellente lavorabilità di forgiatura, resistenza alla corrosione e trattamento superficiale. È adatto per prodotti di forgiatura complessi. | |
| 6262 | Resistenza alla corrosione La lega da taglio rapido presenta una migliore resistenza alla corrosione e un trattamento superficiale migliore rispetto al 2011, mentre la sua resistenza è pari a quella della 6061. | ||
I modelli 6061 e 6063 sono utilizzati soprattutto per i telefoni cellulari.
La resistenza della 6061 è superiore a quella della 6063.
Lo stampaggio per colata può fondere strutture più complesse e può essere utilizzato come parti a scatto, come il coperchio della batteria, ecc.
Contiene principalmente zinco e la lega di alluminio serie 7000 rappresenta il 7075.
Appartiene anche alla serie Aviation.
Si tratta di una lega di alluminio, magnesio, zinco e rame, una lega trattabile termicamente, una lega di alluminio superduro e con una buona resistenza all'usura.
| Sistema in lega | Numero di lega | Riepilogo delle proprietà del materiale | |
| JIS | A.A | ||
| Serie 7000 | 7072 | 7072 | Il potenziale dell'elettrodo è basso. Viene utilizzato principalmente per la copertura anticorrosione di materiali in pelle. È anche adatto per il dissipatore di calore dello scambiatore di calore. |
| 7075 | 7075 | Una delle leghe di alluminio con la più alta resistenza, ma la resistenza alla corrosione è scarsa. Il materiale di rivestimento con 7072 può migliorare la sua resistenza alla corrosione, ma il costo è maggiore. | |
| 7050 | 7050 | La lega con proprietà di tempra migliorata di 7075 ha una buona resistenza alle cricche da corrosione da stress. piastre spesse e prodotti forgiati | |
| 7001 | La lega per struttura di saldatura ha un'elevata resistenza e la forza della parte saldata può essere riportata a una forza vicina a quella del metallo di base quando viene posta a temperatura ambiente.Anche la resistenza alla corrosione è molto buona. | ||
| 7003 | 7003 | La lega per estrusione per struttura di fusione ha una resistenza leggermente inferiore rispetto alla 7N01, ma ha una buona estrudibilità. Può essere utilizzata come materiale di forma ampia con carne sottile. | |
8011 è comunemente utilizzato nella lega di alluminio della serie 8000, che appartiene ad altre serie.
La maggior parte delle applicazioni riguarda i fogli di alluminio, che non sono comunemente utilizzati nella produzione di barre di alluminio.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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