Ekspansi termal Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas Artikel ini membutuhkan perhatian dari seorang ahli pada subjek. Lihat halaman pembicaraan untuk rincian. WikiProject Fisika atau Fisika Portal mungkin dapat membantu merekrut seorang ahli. (Agustus 2009) Artikel ini kebutuhan tambahan kutipan untuk verifikasi . Harap membantu memperbaiki artikel ini dengan menambahkan kutipan ke sumber terpercaya . Unsourced bahan mungkin akan ditantang dan dihapus . (Maret 2010)
Termodinamika
Cabang [show]
Hukum [show]
Sistem [show]
Sistem properti [show]
Bahan properti [hide]
Kapasitas panas spesifik c =
Sifat dpt ditekan β = -
Ekspansi termal α = Properti database
T N
1 V
1 V
Persamaan [show]
Potensi [show]
Sejarah dan budaya [show]
Ilmuwan [show]
v· d· e
Ekspansi termal adalah kecenderungan materi untuk perubahan volume suara dalam [1] menanggapi perubahan suhu .
Ketika suatu zat dipanaskan, partikel-partikel yang mulai bergerak lebih dan dengan demikian biasanya mempertahankan pemisahan rata-rata yang lebih besar. Material yang kontrak dengan meningkatnya suhu jarang, efek ini terbatas dalam ukuran, dan hanya terjadi dalam rentang suhu terbatas (lihat contoh di bawah). Tingkat ekspansi dibagi dengan perubahan suhu disebut koefisien material ekspansi termal dan umumnya bervariasi dengan suhu.
Isi [hide hide]]
1 Ikhtisar o 1.1 Memprediksi ekspansi Kontraksi 1,2 efek o 1.3 Faktor yang mempengaruhi ekspansi termal o 2 Koefisien ekspansi termal 2.1 Umum volumetrik koefisien ekspansi termal o 3 Ekspansi dalam padatan 3.1 Linear ekspansi o 3.1.1 Efek pada regangan 3.2 Wilayah ekspansi o 3.3 ekspansi volumetrik o 3.3.1 Isotropik bahan 3.4 anisotropik bahan o 4 Ekspansi dalam gas 5 Ekspansi dalam cairan 6 yang tampak dan Absolute Ekspansi 7 Contoh dan Aplikasi
8 koefisien ekspansi termal untuk berbagai bahan 9 Lihat juga 10 Referensi 11 Pranala luar
[ sunting ] Ikhtisar [ sunting ] ekspansi Memprediksi Jika persamaan negara yang tersedia, dapat digunakan untuk memprediksi nilai-nilai ekspansi termal pada semua suhu yang diperlukan dan tekanan , bersama dengan banyak lainnya fungsi negara .
[ sunting ] efek Kontraksi Sejumlah kontrak bahan pada pemanasan dalam rentang suhu tertentu, ini biasanya disebut ekspansi termal negatif , daripada "kontraksi termal". Sebagai contoh, koefisien ekspansi termal air turun ke nol seperti yang didinginkan sampai kira-kira 4 ° C dan kemudian menjadi negatif di bawah suhu ini, ini berarti air yang memiliki maksimum kerapatan pada temperatur ini, dan ini menyebabkan badan air mempertahankan ini suhu di kedalaman mereka yang lebih rendah selama periode diperpanjang sub-nol cuaca. Juga, silikon murni cukup memiliki koefisien negatif [2] ekspansi termal untuk suhu antara sekitar 18 kelvin dan 120 Kelvin.
[ sunting ] Faktor yang mempengaruhi ekspansi termal Tidak seperti gas atau cairan, bahan padat cenderung untuk mempertahankan bentuk mereka ketika menjalani ekspansi termal. Ekspansi termal umumnya menurun dengan meningkatnya ikatan energi, yang juga memiliki efek pada kekerasan padatan, jadi, bahan keras yang lebih cenderung memiliki ekspansi termal yang lebih rendah. Secara umum, cairan memperluas sedikit lebih dari padatan. Ekspansi termal [3] gelas lebih tinggi dibandingkan dengan kristal. Pada suhu transisi gelas, penyusunan ulang yang terjadi dalam memimpin bahan amorf untuk diskontinuitas karakteristik koefisien ekspansi termal atau panas tertentu. Diskontinuitas ini memungkinkan deteksi suhu transisi kaca di mana [4] cairan dingin berubah ke gelas. Penyerapan atau desorpsi air (atau pelarut lain) dapat mengubah ukuran bahan yang umum, banyak bahan organik mengubah ukuran jauh lebih karena efek daripada yang mereka lakukan untuk ekspansi termal. Plastik biasa terkena air dapat, dalam jangka panjang, memperluas persen banyak.
[ sunting ] Koefisien ekspansi termal
Koefisien ekspansi termal menggambarkan bagaimana ukuran dari suatu objek perubahan dengan perubahan suhu. Secara khusus, mengukur perubahan kecil dalam ukuran per perubahan gelar dalam temperatur pada tekanan konstan. Beberapa jenis koefisien telah dikembangkan: volumetrik, daerah, dan linier. Yang digunakan tergantung pada aplikasi tertentu dan yang dianggap penting dimensi. Untuk padatan, satu mungkin hanya peduli dengan perubahan sepanjang panjangnya, atau lebih dari beberapa daerah.
Koefisien ekspansi termal volumetrik adalah koefisien ekspansi termal yang paling dasar. Secara umum, zat memperluas atau kontrak ketika perubahan suhu mereka, dengan ekspansi atau kontraksi terjadi di semua arah. Zat yang memperluas pada tingkat yang sama dalam segala arah disebut isotropik . Untuk bahan isotropik, koefisien area dan linier dapat dihitung dari koefisien volumetrik. Definisi matematis dari koefisien-koefisien yang didefinisikan di bawah ini untuk padatan, cairan, dan gas.
[ sunting ] Umum volumetrik koefisien ekspansi termal Dalam kasus umum dari gas, cair, atau padat, koefisien ekspansi termal volumetrik diberikan oleh
P subskrip menunjukkan bahwa tekanan tetap konstan selama ekspansi, dan subskrip "V" menekankan bahwa itu adalah volumetrik (tidak linear) ekspansi yang memasuki definisi umum. Dalam kasus gas, fakta bahwa tekanan tetap konstan adalah penting, karena volume gas akan bervariasi lumayan dengan tekanan serta suhu. Untuk gas kepadatan rendah ini dapat dilihat dari gas ideal hukum.
[ sunting ] Ekspansi dalam padatan Bahan umumnya mengubah ukuran mereka ketika mengalami perubahan suhu, sementara tekanan dipertahankan konstan. Dalam kasus khusus dari padat bahan, tekanan tidak lumayan mempengaruhi ukuran obyek, dan sebagainya, untuk padatan, itu biasanya tidak diperlukan untuk menentukan bahwa tekanan dipertahankan konstan. Padatan rekayasa umum biasanya memiliki koefisien ekspansi termal yang tidak bervariasi secara signifikan selama rentang temperatur di mana mereka dirancang untuk digunakan, jadi di mana akurasi yang sangat tinggi tidak diperlukan, perhitungan praktis dapat berdasarkan nilai, rata-rata yang konstan, dari koefisien ekspansi.
[ sunting ] Linear ekspansi
Koefisien ekspansi termal linier berkaitan perubahan dimensi linier bahan untuk perubahan suhu. Ini adalah perubahan fraksional panjang per derajat perubahan temperatur. Mengabaikan tekanan, kita dapat menulis:
di mana L adalah dimensi linier (misalnya panjang) dan d L / d T adalah laju perubahan dimensi linier yang per unit perubahan suhu. Perubahan dalam dimensi linier dapat diperkirakan:
Persamaan ini bekerja dengan baik selama koefisien ekspansi linier tidak banyak berubah selama perubahan suhu Δ T. Jika tidak, persamaan harus terintegrasi. [ sunting ] Efek pada regangan
Untuk bahan padat dengan panjang yang signifikan, seperti batang atau kabel, perkiraan jumlah ekspansi termal dapat digambarkan oleh bahan regangan , yang diberikan oleh dan didefinisikan sebagai:
mana adalah panjang sebelum perubahan suhu dan perubahan suhu.
adalah panjang setelah
Untuk sebagian besar padatan, ekspansi termal adalah sebanding dengan perubahan suhu:
Jadi, perubahan baik dalam ketegangan atau suhu dapat diperkirakan dengan:
mana
adalah perbedaan suhu antara dua strain dicatat, diukur dalam derajat Celcius atau kelvin , dan adalah koefisien ekspansi termal linier dalam kelvin terbalik.
[ sunting ] Wilayah ekspansi Koefisien ekspansi termal berhubungan daerah perubahan dalam dimensi daerah bahan untuk perubahan suhu. Ini adalah perubahan fraksional di daerah per derajat perubahan temperatur. Mengabaikan tekanan, kita dapat menulis:
dimana A adalah beberapa bidang minat pada objek, dan d A / d T adalah laju perubahan dari daerah per unit perubahan suhu. Perubahan dalam dimensi linier dapat diperkirakan sebagai:
Persamaan ini bekerja dengan baik selama koefisien ekspansi linier tidak banyak berubah selama perubahan δ T temperatur. Jika tidak, persamaan harus terintegrasi.
[ sunting ] ekspansi volumetrik Untuk yang solid, kita dapat mengabaikan efek dari tekanan pada materi, dan koefisien ekspansi [5] termal volumetrik dapat ditulis :
di mana V adalah volume bahan, dan d V / d T adalah laju perubahan bahwa volume dengan suhu. Ini berarti bahwa volume dari perubahan materi oleh beberapa jumlah fraksional tetap. Sebagai contoh, sebuah blok baja dengan volume 1 meter kubik mungkin memperluas ke 1,002 meter kubik saat suhu dinaikkan sebesar 50 ° C Ini merupakan perluasan dari 0,2%. Jika kita memiliki sebuah blok baja dengan volume 2 meter kubik, kemudian di bawah kondisi yang sama, itu akan memperluas untuk 2,004 meter kubik, lagi ekspansi sebesar 0,2%. Koefisien ekspansi volumetrik akan 0,2% untuk 50 ° C, atau 0,004% per derajat C. Jika kita sudah tahu koefisien ekspansi, maka kita dapat menghitung perubahan volume
mana Δ V / V adalah perubahan fraksional volume (misalnya, 0,002) dan Δ T adalah perubahan suhu (50 C).
Contoh di atas mengasumsikan bahwa koefisien ekspansi tidak berubah karena suhu berubah. Hal ini tidak selalu benar, tetapi untuk perubahan kecil suhu, itu adalah pendekatan yang baik. Jika koefisien ekspansi volumetrik tidak berubah dengan suhu lumayan, maka persamaan di atas harus terintegrasi:
mana T 0 adalah suhu awal dan α V (T) adalah koefisien ekspansi volumetrik sebagai fungsi suhu T. [ sunting ] bahan Isotropik
Untuk bahan persis isotropik, dan untuk ekspansi kecil, koefisien ekspansi termal linier adalah salah satu ketiga koefisien volumetrik.
Rasio ini timbul karena volume terdiri dari tiga saling ortogonal arah. Jadi, dalam bahan isotropik, untuk perubahan diferensial kecil, satu-sepertiga dari ekspansi volumetrik berada dalam sumbu tunggal. Sebagai contoh, mengambil sebuah kubus dari baja yang memiliki sisi 3 panjang L. Volume asli akan V = L dan volume baru, setelah kenaikan suhu, akan
3
Kita bisa membuat substitusi Δ V = α V L Δ T dan, untuk bahan isotropik, Δ L = α L L Δ T. Kami sekarang memiliki:
Karena koefisien volumetrik dan linier didefinisikan hanya untuk suhu yang sangat kecil dan perubahan dimensi (yaitu, bila Δ Δ T dan L adalah kecil), dua terakhir istilah dapat diabaikan dan kami mendapatkan hubungan di atas antara dua koefisien. Jika kita mencoba untuk pergi bolak balik antara koefisien volumetrik dan linier menggunakan nilai yang lebih besar dari Δ T maka kita perlu memperhitungkan ketiga, dan kadang-kadang bahkan istilah keempat. Demikian pula, koefisien ekspansi termal daerah adalah 2 / 3 dari koefisien volumetrik.
Rasio ini dapat ditemukan dalam cara yang mirip dengan yang di contoh linier di atas, mencatat 2. bahwa area wajah pada kubus hanya L Juga, pertimbangan yang sama harus dilakukan ketika berhadapan dengan nilai-nilai besar Δ T.
[ sunting ] bahan anisotropik Bahan dengan anisotropik struktur, seperti kristal dan banyak komposit , umumnya akan memiliki koefisien ekspansi linear yang berbeda dalam arah yang berbeda. Akibatnya, ekspansi volumetrik total didistribusikan tidak merata di antara tiga sumbu. Jika simetri kristal monoklinik atau triklinik, bahkan sudut antara sumbu tunduk pada perubahan termal. Dalam kasus seperti itu diperlukan untuk mengobati koefisien ekspansi termal sebagai tensor sampai dengan enam unsur-unsur independen. Cara yang baik untuk menentukan elemen tensor adalah untuk mempelajari ekspansi dengan difraksi serbuk .
[ sunting ] Ekspansi di gas Untuk gas ideal , yang muai termal volumetrik (perubahan relatif yaitu dalam volume karena perubahan suhu) tergantung pada jenis proses di mana suhu berubah. Dua kasus yang diketahui adalah isobarik perubahan, di mana tekanan tetap konstan, dan adiabatik perubahan, di mana tidak ada pekerjaan yang dilakukan dan tidak ada perubahan dalam entropi terjadi. Dalam isobarik proses, muai termal volumetrik, yang kami menunjukkan p β, adalah:
P Indeks menunjukkan proses isobarik.
[ sunting ] Ekspansi dalam cairan Bagian ini membutuhkan ekspansi . Secara teoritis, koefisien ekspansi linier dapat ditemukan dari koefisien ekspansi volumetrik (α β ≈ 3). Namun, untuk cairan, α dihitung melalui penentuan eksperimental β.
[ sunting ] Ekspansi yang tampak dan Absolute Ketika mengukur ekspansi cairan, pengukuran harus memperhitungkan perluasan wadah juga. Sebagai contoh, sebuah termos, yang telah dibangun dengan batang sempit panjang yang diisi dengan cairan yang cukup bahwa induk itu sendiri adalah sebagian terisi, ketika ditempatkan dalam bak panas awalnya akan menunjukkan kolom cairan dalam batang untuk menjatuhkan diikuti oleh peningkatan segera kolom yang sampai sistem termos mandi / cair / panas telah thermalized. Pengamatan awal kolom menjatuhkan cair bukan karena kontraksi awal cairan melainkan perluasan labu karena kontak mandi panas pertama. Segera setelah itu, cairan di dalam labu dipanaskan oleh termos sendiri dan mulai mengembang. Karena cairan biasanya memiliki ekspansi yang lebih besar dari padatan cairan di dalam labu akhirnya melebihi labu
menyebabkan kolom cairan dalam labu kimia untuk naik. Sebuah pengukuran langsung dari ketinggian kolom cairan adalah pengukuran Perluasan Nyata cairan. Perluasan Mutlak cairan [6] adalah ekspansi jelas dikoreksi untuk ekspansi kapal berisi.
[ sunting ] Contoh dan Aplikasi Untuk aplikasi menggunakan properti ekspansi termal, lihat bi-logam dan merkuri-in-kaca termometer . Ekspansi dan kontraksi bahan harus dipertimbangkan ketika merancang struktur besar, bila menggunakan pita atau rantai untuk mengukur jarak untuk survei tanah, ketika merancang cetakan untuk pengecoran bahan panas, dan dalam aplikasi teknik lainnya ketika perubahan besar dalam dimensi karena suhu yang diharapkan. Ekspansi termal juga digunakan dalam aplikasi mekanik untuk menyesuaikan bagian atas satu sama lain, misalnya bushing dapat dipasang di poros dengan membuat diameter bagian dalam yang sedikit lebih kecil dari diameter poros, maka pemanasan itu sampai cocok atas poros, dan memungkinkan sampai dingin setelah itu telah ditepis poros, sehingga mencapai 'mengecilkan cocok'. Induksi mengecilkan pas adalah metode industri umum untuk pra-panas komponen logam antara 150 ° C dan 300 ° C sehingga menyebabkan mereka untuk memperluas dan memungkinkan untuk penyisipan atau penghapusan komponen lain. Ada ada beberapa paduan dengan koefisien ekspansi linier yang sangat kecil, digunakan dalam aplikasi yang menuntut perubahan yang sangat kecil dalam dimensi fisik atas berbagai suhu. -6 Salah satunya adalah Invar 36, dengan α kira-kira sama dengan 0,6 × 10 / ° C. Paduan ini berguna dalam aplikasi ruang angkasa di mana perubahan temperatur yang luas dapat terjadi. Pullinger aparat yang digunakan untuk menentukan ekspansi linier batang logam di laboratorium. Aparat terdiri dari silinder logam tertutup pada kedua ujungnya (disebut jaket uap). Hal ini dilengkapi dengan inlet dan outlet untuk uap. Uap untuk pemanasan batang disuplai oleh boiler yang dihubungkan oleh sebuah tabung karet untuk inlet. Pusat silinder berisi sebuah lubang untuk memasukkan termometer. Batang bawah penyelidikan tertutup dalam jaket uap. Salah satu ujung-ujungnya adalah gratis, tetapi ujung yang lain adalah menekan sekrup tetap. Posisi batang ditentukan oleh mikrometer sekrup pengukur atau spherometer . Kontrol ekspansi termal keramik merupakan perhatian utama untuk berbagai alasan. Misalnya, keramik yang rapuh dan tidak bisa mentolerir perubahan suhu yang mendadak (tanpa retak) jika ekspansi mereka terlalu tinggi. Keramik harus bergabung atau bekerja dalam bergaul dengan berbagai macam bahan dan karena ekspansi mereka harus disesuaikan dengan aplikasi. Karena glasir harus melekat erat pada porselen yang mendasari (atau jenis tubuh lainnya) ekspansi termal mereka harus disetel ke 'cocok' tubuh sehingga krasing atau menggigil tidak terjadi. Contoh yang baik dari produk yang termal ekspansi adalah kunci keberhasilan mereka adalah CORNINGWARE dan busi . Ekspansi termal badan keramik dapat dikontrol dengan menembakkan untuk menciptakan spesies kristal yang akan mempengaruhi ekspansi keseluruhan materi dalam arah yang diinginkan. Selain itu atau bukan perumusan tubuh dapat menggunakan bahan partikel memberikan ekspansi yang diinginkan untuk matriks. Ekspansi termal glasir
dikendalikan oleh mereka kimia keramik . Dalam kebanyakan kasus ada masalah kompleks yang terlibat dalam mengontrol tubuh dan ekspansi glasir, menyesuaikan untuk ekspansi termal harus dilakukan dengan mata untuk properti lainnya yang akan terpengaruh, umumnya trade-off yang diperlukan. Akibat panas perluasan harus diperhitungkan di sebagian besar wilayah rekayasa. Beberapa contoh adalah:
Logam jendela berbingkai perlu spacer karet Karet ban Pipa logam pemanasan air panas sebaiknya tidak digunakan dalam panjang lurus panjang Struktur besar seperti kereta api dan jembatan perlu sendi ekspansi dalam struktur untuk menghindari matahari berbelit Salah satu alasan buruknya kinerja mesin mobil dingin adalah bahwa bagian memiliki jarak tidak efisien besar sampai normal temperatur operasi tercapai. Sebuah pendulum alat pemanggang menggunakan susunan logam yang berbeda untuk mempertahankan suhu panjang pendulum lebih stabil. Sebuah garis listrik pada hari yang panas adalah murung, tetapi pada hari yang dingin itu ketat. Hal ini karena logam memperluas bawah panas.
Termometer adalah aplikasi lain dari ekspansi termal - paling mengandung cairan (biasanya air raksa atau alkohol) yang dibatasi mengalir hanya satu arah (sepanjang tabung) karena perubahan volume dibawa oleh perubahan suhu. Termometer bi-metal mekanikal yang menggunakan jalur bimetal dan tikungan karena ekspansi termal yang berbeda dari dua logam.
[ sunting ] koefisien ekspansi termal untuk berbagai bahan Artikel utama: koefisien ekspansi termal dari elemen (data halaman) Bagian ini merangkum koefisien untuk beberapa bahan umum. -7
-3
Dalam tabel di bawah, kisaran untuk α adalah dari 10 / ° C untuk padatan keras untuk 10 / ° C untuk cairan organik α bervariasi dengan suhu dan beberapa materi memiliki variasi yang sangat tinggi.. Secara teoritis, koefisien ekspansi linier dapat didekati dari koefisien ekspansi volumetrik (α β ≈ 3). Namun, untuk cairan, α dihitung melalui penentuan eksperimental β, sehingga lebih akurat untuk β negara di sini, bukan α. (Ini rumus β α ≈ 3 biasanya digunakan untuk makanan padat.)
Materi
Aluminium
Linear koefisien, α, pada 20 ° C -6 (10 / ° C)
23
[7]
Koefisien volumetrik, β, pada 20 ° C -6 (10 / ° C)
69
Catatan
Linear koefisien, α, pada 20 ° C -6 (10 / ° C)
Materi
Koefisien volumetrik, β, pada 20 ° C -6 (10 / ° C)
Benzocyclobutene
42
126
Kuningan
19
57
Baja karbon
10.8
32.4
Beton
12
36
Tembaga
17
51
Berlian
1
3
Etanol
250
750
Gallium (III) arsenide
5.8
17.4
Bensin
317
950
Kaca
8.5
25.5
Kaca , borosilikat
3.3
9.9
Emas
14
42
Indium fosfida
4.6
13.8
Invar
1.2
3.6
Besi
11.8
33.3
Kapton
20
Memimpin
29
[9]
[8]
[7]
Catatan
Linear adalah nilai perkiraan
Linear adalah nilai perkiraan
DuPont ™ Kapton ® 200EN
60 87
[10]
MACOR
9,3
Magnesium
26
78
Air raksa
61
182
Molibdenum
4.8
14.4
Nikel
13
39
Ek
54
Pinus
[11]
Linear adalah nilai perkiraan
162
Tegak lurus dengan gandum
34
102
Tegak lurus dengan gandum
Platinum
9
27
PVC
52
156
[12]
Kuarsa ( menyatu ) 0.59
1.77
Karet
77
231
Safir
5.3
[13]
Sejajar dengan sumbu C, atau [001]
Linear koefisien, α, pada 20 ° C -6 (10 / ° C)
Materi
Silicon Carbide
2.77
Silikon
3
Perak
[14]
Koefisien volumetrik, β, pada 20 ° C -6 (10 / ° C)
Catatan
8.31 9
18
[15] [16]
54
Sitall
0,15
Stainless steel
17.3
51.9
Baja
11,0 ~ 13,0
33,0 ~ 39,0
Titanium
8.6
Tungsten
4.5
13.5
Air
69
207
[11]
YbGaGe
≐
0
[17]
0
0.45
≐
Tergantung pada komposisi
Linear adalah nilai perkiraan
Aluminium paduan Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas Aluminium paduan paduan di mana aluminium (Al) adalah logam yang dominan. Unsur-unsur paduan yang khas adalah tembaga , magnesium , mangan , silikon dan seng . Ada dua klasifikasi pokok, yaitu pengecoran paduan dan paduan tempa, baik yang lebih lanjut dibagi ke dalam kategori panas dapat diobati dan non-panas-diobati. Sekitar 85% dari aluminium yang digunakan untuk produk tempa, misalnya digulung piring, foil dan ekstrusi . Pemain paduan aluminium menghasilkan produk dengan biaya efektif karena titik leleh rendah, meskipun mereka umumnya memiliki lebih rendah kekuatan tarik dari paduan tempa. Para pemain yang paling penting sistem paduan aluminium adalah Al-Si, di mana tingkat tinggi dari silikon (4,0% sampai 13%) memberikan kontribusi untuk memberikan karakteristik pengecoran baik. Aluminium paduan ini banyak digunakan dalam struktur teknik dan komponen di mana berat badan cahaya atau [1] ketahanan korosi diperlukan.
Paduan sebagian besar terdiri dari dua logam aluminium ringan dan magnesium telah sangat penting dalam manufaktur kedirgantaraan sejak agak sebelum 1940. Aluminium paduan magnesium-keduanya lebih ringan dari paduan aluminium lainnya yang mudah terbakar dan jauh lebih sedikit dari paduan yang mengandung persentase yang sangat tinggi magnesium. Permukaan paduan aluminium akan terus bersinar jelas mereka dalam lingkungan kering karena pembentukan lapisan, yang jelas pelindung aluminium oksida . Dalam lingkungan basah, korosi galvanik dapat terjadi ketika sebuah paduan aluminium ditempatkan dalam kontak listrik dengan logam lain dengan lebih negatif daripada potensial korosi aluminium.
Komposisi paduan Aluminium terdaftar dengan Asosiasi Aluminium . Banyak organisasi mempublikasikan standar yang lebih spesifik untuk pembuatan paduan aluminium, termasuk Society of Automotive Engineers organisasi standar, khususnya standar kedirgantaraan [2] subkelompok, dan ASTM International .
Isi [hide]
1 Rekayasa gunakan o 1.1 Ikhtisar 1,2 Aluminium paduan dibandingkan jenis baja o Panas pertimbangan sensitivitas 1,3 o 1.4 Rumah Tangga kabel o 2 Paduan sebutan 2.1 Temper penunjukan o 2,2 Tempa paduan o 2.2.1 seri 5000 2.2.1.1 5005 2.2.1.2 5052/5251/5754 2.2.1.3 5083 2.3 Pemain paduan o Dinamakan 2,4 paduan o 3 Aplikasi o 3.1 Aerospace paduan 3.1.1 Skandium-Aluminium 3.1.2 Daftar Aluminium paduan kedirgantaraan 3.2 Kelautan paduan o 3.3 Bersepeda paduan o 3,4 Otomotif paduan o 4 Referensi o 4.1 Bibliografi 5 Eksternal Link
[ sunting ] Rekayasa digunakan [ sunting ] Ikhtisar Paduan aluminium dengan berbagai sifat yang digunakan dalam struktur teknik. Sistem paduan diklasifikasikan oleh sistem nomor ( ANSI ) atau dengan nama yang menunjukkan konstituen utama mereka paduan ( DIN dan ISO ). Memilih paduan yang tepat untuk aplikasi tertentu memerlukan pertimbangan yang kekuatan tarik , kepadatan , daktilitas , sifat mampu bentuk, pengerjaan, mampu las , dan korosi tahan, untuk beberapa nama. Sebuah gambaran sejarah [3] singkat mengenai paduan dan teknologi manufaktur diberikan dalam Ref. Aluminium paduan
digunakan secara ekstensif di dalam pesawat terbang karena rasio yang tinggi kekuatan-ke-berat. Di sisi lain, murni logam aluminium terlalu lunak untuk penggunaan seperti itu, dan tidak memiliki kekuatan tarik tinggi yang diperlukan untuk pesawat terbang dan helikopter .
[ sunting ] Aluminium paduan dibandingkan jenis baja Aluminium paduan biasanya memiliki modulus elastisitas dari sekitar 70 GPa , yaitu sekitar sepertiga dari modulus elastis sebagian besar jenis baja dan baja paduan . Oleh karena itu, untuk beban yang diberikan, komponen atau unit yang terbuat dari paduan aluminium akan mengalami deformasi elastis lebih besar daripada bagian baja dari ukuran dan bentuk yang identik. Meskipun ada paduan aluminium dengan agak-tinggi kekuatan tarik dari jenis baja yang umum digunakan, hanya mengganti bagian baja dengan paduan aluminium bisa menyebabkan masalah. Dengan produk logam benar-benar baru, pilihan desain sering diatur oleh pilihan teknologi manufaktur. Ekstrusi sangat penting dalam hal ini, karena kemudahan yang aluminium paduan, khususnya Al-Mg-Si seri, dapat diekstrusi untuk membentuk profil kompleks. Secara umum, desain kaku dan ringan dapat dicapai dengan paduan aluminium daripada yang layak dengan baja. Sebagai contoh, mempertimbangkan lentur dari tabung berdinding tipis: pada momen kedua daerah berbanding terbalik dengan stres dalam dinding tabung, tegangan lebih rendah yaitu untuk nilai yang lebih besar. Momen kedua daerah sebanding dengan pangkat tiga kali radius ketebalan dinding, sehingga meningkatkan radius (dan berat) sebesar 26% akan menyebabkan stres mengurangi separuh dari dinding. Untuk alasan ini, frame sepeda yang terbuat dari paduan aluminium menggunakan tabung diameter lebih besar dari baja atau titanium dalam rangka untuk menghasilkan kekakuan dan kekuatan yang diinginkan. Dalam rekayasa otomotif, mobil yang terbuat dari paduan aluminium menggunakan frame ruang terbuat dari profil diekstrusi untuk memastikan kekakuan. Ini merupakan perubahan radikal dari pendekatan umum untuk mobil baja desain saat ini, yang tergantung pada tubuh kerang untuk kekakuan, yang merupakan unibody desain. Paduan aluminium secara luas digunakan dalam mesin otomotif, terutama di blok silinder dan crankcases karena tabungan berat yang mungkin. Karena paduan aluminium rentan terhadap warping pada temperatur tinggi, sistem pendingin mesin tersebut sangat penting. Manufaktur dan kemajuan teknik metalurgi juga telah berperan untuk aplikasi sukses di mesin otomotif. Pada tahun 1960, aluminium kepala silinder dan crankcase dari Corvair mendapatkan reputasi untuk kegagalan dan stripping benang , yang tidak terlihat di kepala silinder aluminium saat ini. Keterbatasan struktural penting dari aluminium paduan rendah mereka kelelahan dibandingkan dengan kekuatan baja. Dalam kondisi laboratorium yang terkendali, baja menampilkan batas kelelahan , yang merupakan amplitudo stres di bawah ini yang tidak ada kegagalan terjadi logam tidak terus melemah dengan siklus stres diperpanjang. Paduan aluminium tidak memiliki limit fatik yang lebih rendah dan akan terus melemah dengan siklus stres terus. Paduan aluminium karena itu jarang digunakan di bagian yang membutuhkan kekuatan kelelahan tinggi 7 dalam rezim siklus tinggi (lebih dari 10 siklus stres).
[ sunting ] pertimbangan sensitivitas Panas
Seringkali, sensitivitas logam untuk memanaskan juga harus dipertimbangkan. Bahkan relatif rutin prosedur lokakarya yang melibatkan pemanasan rumit oleh fakta bahwa aluminium, tidak seperti baja, akan mencair tanpa merah menyala pertama. Membentuk operasi dimana sebuah pukulan obor digunakan karena membutuhkan keahlian tertentu, karena tidak ada tanda-tanda visual yang mengungkapkan seberapa dekat bahan yang mencair. Aluminium juga tunduk pada tekanan internal dan strain ketika panas, kecenderungan logam untuk merayap di bawah tekanan cenderung mengakibatkan distorsi tertunda. Misalnya, warping atau retak kepala silinder aluminium mobil panas umumnya diamati, bahkan bertahun-tahun kemudian, seperti kecenderungan frame aluminium dilas sepeda untuk secara bertahap memutar keluar dari keselarasan dari tekanan dari proses pengelasan. Dengan demikian, industri kedirgantaraan menghindari panas sama sekali dengan bergabung bagian dengan perekat atau pengencang mekanis. Ikatan perekat yang digunakan dalam beberapa frame sepeda pada 1970an, dengan hasil disayangkan ketika tubing aluminium berkarat sedikit, melonggarkan perekat dan runtuh frame. Menekankan dalam aluminium panas dapat dikurangi dengan panas-mengobati bagian dalam oven dan secara bertahap pendinginan itu-dalam efek anil tekanan. Namun bagian-bagian ini mungkin masih menjadi terdistorsi, sehingga panas-mengobati frame sepeda dilas, misalnya, dapat menghasilkan fraksi yang signifikan menjadi sejajar. Jika misalignment tidak terlalu parah, bagian didinginkan dapat ditekuk ke dalam keselarasan. Tentu saja, jika frame benar dirancang untuk kekakuan (lihat di atas), yang lentur akan membutuhkan kekuatan yang sangat besar. Aluminium intoleransi terhadap suhu tinggi tidak menghalangi penggunaannya dalam peroketan, bahkan untuk digunakan dalam membangun ruang pembakaran dimana gas dapat mencapai 3500 K. Agena mesin atas panggung menggunakan desain aluminium regeneratively didinginkan selama beberapa bagian nosel, termasuk tenggorokan termal kritis wilayah, bahkan konduktivitas termal yang sangat tinggi dari aluminium mencegah tenggorokan dari mencapai titik leleh bahkan di bawah fluks panas besar, sehingga komponen ringan yang dapat diandalkan.
[ sunting ] pengkabelan Rumah Tangga Artikel utama: kawat aluminium Karena konduktivitas yang tinggi dan harga yang relatif rendah dibandingkan dengan tembaga pada 1960-an, aluminium diperkenalkan pada waktu itu untuk jaringan kabel listrik rumah tangga di Amerika Utara, meskipun banyak perlengkapan tidak dirancang untuk menerima kawat aluminium. Tetapi penggunaan baru membawa beberapa masalah:
Semakin besar koefisien ekspansi termal dari aluminium menyebabkan kawat untuk memperluas dan kontrak relatif terhadap logam berbeda sekrup koneksi, akhirnya melonggarkan koneksi. Murni aluminium memiliki kecenderungan untuk "merayap" di bawah tekanan berkelanjutan stabil (untuk tingkat yang lebih besar karena suhu naik), sekali lagi melonggarkan koneksi.
Korosi galvanik dari logam berbeda meningkatkan hambatan listrik dari koneksi.
Semua ini mengakibatkan sambungan panas dan longgar, dan ini pada gilirannya menghasilkan beberapa kebakaran. Pembangun kemudian menjadi waspada dengan menggunakan kawat, dan banyak yurisdiksi melarang penggunaannya dalam ukuran sangat kecil, dalam konstruksi baru. Namun perlengkapan baru akhirnya diperkenalkan dengan koneksi yang dirancang untuk menghindari melonggarkan dan overheating. Awalnya mereka ditandai "Al / Cu", tetapi mereka sekarang beruang "CO / ALR" coding. Cara lain untuk mencegah masalah pemanasan adalah untuk mengeriting kawat aluminium untuk sebuah "singkat pigtail "dari kawat tembaga. Sebuah benar dilakukan tekanan tinggi halangan oleh alat yang tepat adalah cukup ketat untuk mengurangi ekspansi termal dari aluminium. Hari ini, paduan baru, desain, dan metode yang digunakan untuk jaringan kabel aluminium dalam kombinasi dengan penghentian aluminium.
[ sunting ] Paduan sebutan Paduan aluminium tempa dan cor menggunakan sistem identifikasi yang berbeda. Aluminium tempa diidentifikasi dengan nomor empat digit yang mengidentifikasi unsur-unsur paduan. Paduan aluminium cor menggunakan nomor 4-5 digit dengan titik desimal. Angka di tempat ratusan menunjukkan unsur-unsur paduan, sedangkan digit setelah titik desimal menunjukkan bentuk (cor bentuk atau ingot).
[ sunting ] penunjukan Temper Penunjukan marah mengikuti cor atau nomor penunjukan tempa dengan dash, surat, dan [4] [5] berpotensi nomor 1-3 digit, misalnya 6061-T6. Definisi untuk kemarahan adalah: -F Sebagai dibuat -H Saring mengeras (dingin bekerja) dengan atau tanpa perlakuan termal -H1 Saring mengeras tanpa pengobatan termal -H2 Saring mengeras dan sebagian anil -H3 Saring mengeras dan distabilkan dengan pemanasan suhu rendah Kedua digit Sebuah digit kedua menunjukkan tingkat kekerasan -HX2 = 1 / 4 keras -HX4 = 1 / 2 keras -HX6 = 3 / 4 keras -HX8 = penuh keras -HX9 = ekstra keras
-O Kendali lunak (anil) -T Dipanaskan untuk menghasilkan emosi yang stabil -T1 Didinginkan dari panas dan bekerja secara alami usia (pada suhu kamar) -T2 Didinginkan dari bekerja panas, dingin-bekerja, dan alami berusia -T3 Solusi diperlakukan panas dan dingin bekerja -T4 Solusi panas dirawat dan alami berusia -T5 Didinginkan dari bekerja panas dan artifisial berusia (pada suhu tinggi) -T51 Stres lega dengan peregangan -T510 Tidak meluruskan lebih lanjut setelah peregangan -T511 Kecil meluruskan setelah peregangan -T52 Stres lega dengan perlakuan termal -T6 Solusi panas dirawat dan artifisial berusia -T7 Solusi panas diobati dan stabil -T8 Solusi diperlakukan panas, dingin bekerja, dan artifisial berusia -T9 Solusi panas diobati, artifisial berusia, dan dingin bekerja -T10 Didinginkan dari bekerja panas, dingin-bekerja, dan artifisial berusia -W Solusi panas yang diobati saja. Catatan:-W adalah penunjukan perantara yang relatif lembut yang berlaku setelah mengobati panas dan sebelum penuaan selesai. The-W kondisi dapat diperpanjang pada temperatur yang sangat rendah tetapi tidak tanpa batas waktu dan tergantung pada materi biasanya akan berlangsung tidak lebih dari 15 menit pada suhu ambien.
[ sunting ] paduan tempa Sistem Alloy Internasional Penunjukan adalah skema penamaan yang paling luas diterima untuk paduan tempa . Setiap paduan diberi nomor empat digit, dimana digit pertama menunjukkan unsur-unsur paduan utama.
1000 series adalah aluminium dasarnya murni dengan kandungan aluminium minimal 99% berat dan dapat bekerja mengeras . 2000 seri paduan dengan tembaga, dapat presipitasi mengeras untuk kekuatan sebanding dengan baja . Sebelumnya disebut sebagai duralumin , mereka setelah paduan kedirgantaraan yang paling umum, tetapi rentan terhadap korosi retak stres dan semakin digantikan oleh seri 7000 dalam desain baru. 3000 seri paduan dengan mangan, dan dapat bekerja mengeras . 4000 seri paduan dengan silikon. Mereka juga dikenal sebagai silumin . Seri 5000 adalah paduan dengan magnesium. Seri 6000 adalah paduan dengan magnesium dan silikon, yang mudah untuk mesin, dan dapat presipitasi mengeras, tapi tidak dengan kekuatan tinggi yang 2000 dan 7000 dapat mencapai. Seri 7000 adalah paduan dengan seng, dan dapat presipitasi mengeras dengan kekuatan tertinggi dari setiap paduan aluminium. Seri 8000 adalah kategori terutama digunakan untuk paduan lithium. Tempa aluminium batas komposisi paduan (% berat)
Campur an
Batas Si
Fe
Cu Mn Mg Cr
Zn
V
Ti
Bi
Ga Pb
††
Zr Setia Tot p al
Al
0.03
99,5 min
1060
0.25 0.35 0.05 0.03 0.03 0.03 0.05 0.05 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
99,6 min
1100
0.05 Si 0,95 + 0.05 Fe 0.20
0.10
0.05 0.15
99,0 min
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6 6 6 2 6
0.00 0.00 0.00 6 5 2
0.002
99,9 9 min
1050
1199
[6]
[6]
0.25 0.40 0.05 0.05 0.05
0.05
0.00 5
2014
0.50 0.7 -1.2
3.9- 0.40 0.20 0.10 0.25 5.0 -1.2 -0.8
0.15
0.05 0.15 sisa
2024
0.50 0.50
3.8- 0.30 1.20.10 0.25 4.9 -0.9 1.8
0.15
0.05 0.15 sisa
0.05 0.02 0.10 0.15 0.10
0.10 0.05 0.15 sisa 0.25
0.2
0.20 5.80.30 0.02 6.8 0.40
3003
0.6
0.05 1.01.5 0.20
3004
0.30 0.7
0.25
3102
0.40 0.7
0.10
2219
0.7
0.10
0.05 0.15 sisa
1.0- 0.81.5 1.3
0.25
0.05 0.15 sisa
0.05 -
0.30
0.10
0.05 0.15 sisa
0.40 4043
4.50.80 0.30 0.05 0.05 6.0
5052
0.15 2.20.25 0.40 0.10 0.10 0.10 2.8 0.35
5083
0.05 0.40 4.00.40 0.40 0.10 0.25 -1.0 4.9 0.25
0.15
0.05 0.15 sisa
5086
0.05 0.20 3.50.40 0.50 0.10 0.25 -0.7 4.5 0.25
0.15
0.05 0.15 sisa
5154
3.10 0.15 0.25 0.40 0.10 0.10 0.20 3.90 0.35
0.20
0.05 0.15 sisa
5356
4.50 0.05 0.25 0.40 0.10 0.10 0.10 5.50 0.20
0.06 0.20
0.05 0.15 sisa
5454
0.05 0.50 2.40.25 0.40 0.10 0.25 -1.0 3.0 0.20
0.20
0.05 0.15 sisa
5456
0.05 0.50 4.70.25 0.40 0.10 0.25 -1.0 5.5 0.20
0.20
0.05 0.15 sisa
5754
0.40 0.40 0.10 0.50
2.60.30 0.20 3.6
0.15
0.05 0.15 sisa
6005
0.60.40 0.35 0.10 0.10 0.10 0.10 0.9 -0.6
0.10
0.05 0.15 sisa
0.50 0.40 0.35 0.30 0.50 0.30 0.20 -0.9 -0.7
0.10
0.05 0.15 sisa
6060
0.10 0.30 0.35 0.10 0.10 0.05 0.15 -0.6 -0.6 0.30
0.10
0.05 0.15 sisa
6061
0.40 0.7 -0.8
0.15 0.04 0.80.15 0.25 1.2 0.40 0.35
0.15
0.05 0.15 sisa
6063
0.20 0.45 0.35 0.10 0.10 0.10 0.10 -0.6 -0.9
0.10
0.05 0.15 sisa
6066
0.90.7- 0.6- 0.80.50 0.40 0.25 1.8 1.2 1.1 1.4
0.20
0.05 0.15 sisa
6070
0.15 1.00.40 0.50 0.50 0.10 0.25 1.7 -1.0 -1.2 0.40
0.15
0.05 0.15 sisa
6005A
†
0.10
0.20
0.05 0.15 sisa 0.05 0.15 sisa
6082
0.70.40 0.60 0.50 0.10 0.25 0.20 1.3 -1.0 -1.2
0.10
0.05 0.15 sisa
6105
0.60.45 0.35 0.10 0.10 0.10 0.10 1.0 -0.8
0.10
0.05 0.15 sisa
6162
0.40 0.70.50 0.20 0.10 0.10 0.25 -0.8 1.1
0.10
0.05 0.15 sisa
6262
0.40 0.7 -0.8
0.15 0.04 0.80.15 0.25 1.2 0.40 0.14
0.15
6351
0.70.40 0.40 0.50 0.10 1.3 -0.8 -0.8
0.20
6463
0.20 0.45 0.15 0.20 0.05 -0.6 -0.9
0.05
7005
0.20 0.06 1.04.00.35 0.40 0.10 1.8 5.0 0.70 0.20
0.01 0.06
0.08 0.05 0.15 sisa 0.20
7022
0.50 0.10 2.60 0.10 4.30 0.50 0.50 1.00 0.40 3.70 0.30 5.20
0.20
0.05 0.15 sisa
7072
Si 0,7 + Fe
7075
0.18 1.22.15.10.40 0.50 0.30 2.0 2.9 6.1 0.28
0.20
0.05 0.15 sisa
7079
0.3
0.40 0.10 0.10 2.93.80.40 3.7 4.8 0.80 0.30 0.25
0.10
0.05 0.15 sisa
7116
0.15 0.30
0.50 0.80.05 -1.1 1.4
4.20.05 0.05 5.2
0.03
0.05 0.15 sisa
7129
0.15 0.30
0.50 1.34.20.10 0.10 0.05 0.05 -0.9 2.0 5.2
0.03
0.05 0.15 sisa
7178
0.18 1.62.46.30.40 0.50 0.30 2.4 3.1 7.3 0.28
†
0.10 0.10 0.10
0.40 -0.7
0.40 -0.7
0.20
0.05 0.15 sisa 0.05 0.15 sisa 0.05 0.15 sisa
0.81.3
0.05 0.15 sisa
0.20
0.05 0.15 sisa
Mangan ditambah kromium harus antara 0,12-0,50%. Kolom ini berisi batas-batas yang berlaku untuk semua elemen, apakah kolom tabel ada untuk mereka atau tidak, yang tidak ada batas lain yang ditentukan. ††
[ sunting ] seri 5000 [ sunting ] 5005
Aluminium paduan 5005 digunakan dalam aplikasi dekoratif dan arsitektur yang membutuhkan [7] selesai anodized. [ sunting ] 5052/5251/5754
Aluminium paduan 5052, 5251, 5754 yang nilai sangat mirip, hanya berbeda dalam jumlah magnesium. 5052 telah magnesium 2,5% dan umumnya digunakan di AS; 5251 telah magnesium 2% dan umumnya digunakan di Inggris, dan 5754 telah magnesium 3% dan umumnya digunakan di Eropa. Karena sifat mampu bentuk mereka, ketahanan korosi dan mampu las ini nilai yang umum digunakan dalam bejana tekan, tangki, pas, lambung perahu, dan badan-badan van. Garam air mereka ketahanan korosi yang lebih baik daripada kelas 1200 dan kekuatan mereka adalah [7] lebih baik daripada kelas 3003. [ sunting ] 5083
Paduan Aluminium 5083 adalah paduan aluminium yang cocok untuk cryogenic desain aplikasi ke suhu -165 ° C (-265 ° F), karena paduan jenis ini tidak menunjukkan transisi ulet-getas [7] fenomena.
[ sunting ] paduan Cast Asosiasi Aluminium (AA) telah mengadopsi tata-nama mirip dengan paduan tempa. British Standard dan DIN memiliki sebutan yang berbeda. Dalam sistem AA, dua digit kedua mengungkapkan persentase minimum dari aluminium, misalnya 150.x sesuai dengan aluminium minimal 99,50%. Angka setelah titik desimal mengambil nilai 0 atau 1, yang menunjukkan [1] casting dan ingot masing-masing. Unsur-unsur paduan utama dalam sistem AA adalah sebagai [ kutipan diperlukan ] berikut:
Seri 1xx.x adalah minimal 99% aluminium 2xx.x seri tembaga 3xx.x seri silikon, tembaga dan / atau magnesium 4xx.x seri silikon 5xx.x seri magnesium 7xx.x seri seng 8xx.x lithium seri Tarik minimum persyaratan untuk paduan aluminium cor
Paduan jenis ANSI
UNS
Kesabaran
[8]
Tarik kekuatan Hasil kekuatan Pemanjangan dalam (min) [ksi] ([MPa]) (min) [ksi] ([MPa]) 2 pada [%]
201.0
A02010 T7
60.0 (414)
50.0 (345)
3.0
204.0
A02040 T4
45.0 (310)
28.0 (193)
6.0
242.0
A02420
O
23.0 (159)
N/A
N/A
T61
32.0 (221)
20.0 (138)
N/A
A242.0 A12420 T75
29.0 (200)
N/A
1.0
T4
29.0 (200)
13.0 (90)
6.0
T6
32.0 (221)
20.0 (138)
3.0
T62
36.0 (248)
28.0 (193)
N/A
T7
29.0 (200)
16.0 (110)
3.0
F
23.0 (159)
13.0 (90)
1.5
A03190 T5
25.0 (172)
N/A
N/A
T6
31.0 (214)
20.0 (138)
1.5
F
25.0 (172)
14.0 (97)
1.0
T6
34.0 (234)
21.0 (145)
1.0
T6
32.0 (221)
20.0 (138)
2.0
A03550 T51
25.0 (172)
18.0 (124)
N/A
T71
30.0 (207)
22.0 (152)
N/A
36.0 (248)
25.0 (172)
2.5
F
19.0 (131)
9.5 (66)
2.0
T6
30.0 (207)
20.0 (138)
3.0
A03560 T7
31.0 (214)
N/A
N/A
T51
23.0 (159)
16.0 (110)
N/A
T71
25.0 (172)
18.0 (124)
3.0
T6
34.0 (234)
24.0 (165)
3.5
T61
35.0 (241)
26.0 (179)
1.0
A04430 F
17.0 (117)
7.0 (48)
3.0
B443.0 A24430 F
17.0 (117)
6.0 (41)
3.0
512.0
A05120 F
17.0 (117)
10.0 (69)
N/A
514.0
A05140 F
22.0 (152)
9.0 (62)
6.0
520.0
A05200 T4
42.0 (290)
22.0 (152)
12.0
535.0
A05350 F
35.0 (241)
18.0 (124)
9.0
705.0
A07050 T5
30.0 (207)
17.0 (117)
†
5.0
707.0
A07070 T7
37.0 (255)
30,0 (207)
†
1.0
710.0
A07100 T5
32.0 (221)
20.0 (138)
712.0
A07120 T5
34.0 (234)
25,0 (172)
713.0
A07130 T5
32.0 (221)
22.0 (152)
3.0
T5
42.0 (290)
38.0 (262)
1.5
T51
32.0 (221)
27.0 (186)
3.0
T52
36.0 (248)
30.0 (207)
1.5
T6
42.0 (290)
35.0 (241)
5.0
295.0
319.0
328.0
355.0
A02950
A03280
C355.0 A33550 T6
356.0
A356.0 A13560 443.0
771.0
A07710
2.0 †
4.0
T71
48.0 (331)
45.0 (310)
5.0
850.0
A08500 T5
16.0 (110)
N/A
5.0
851.0
A08510 T5
17.0 (117)
N/A
3.0
852.0
A08520 T5
24.0 (165)
18.0 (124)
N/A
†
Hanya ketika diminta oleh pelanggan
[ sunting ] paduan Dinamakan
Alclad lembar aluminium terbentuk dari kemurnian tinggi permukaan lapisan aluminium terikat pada kekuatan material aluminium paduan tinggi inti Birmabright (aluminium, magnesium) produk dari Perusahaan Birmetals, pada dasarnya setara dengan 5251 Duralumin (tembaga, aluminium) Magnalium Magnox (magnesium, aluminium) Silumin (aluminium, silikon) Titanal (aluminium, seng, magnesium, tembaga, zirkonium) produk dari Austria Metall AG . Umum digunakan dalam produk olahraga kinerja tinggi, terutama Snowboards dan ski. Y paduan , Hiduminium , RR paduan : pra-perang -nikel paduan aluminium , yang digunakan dalam kedirgantaraan dan mesin piston, karena kemampuan mereka untuk mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi.
[ sunting ] Aplikasi [ sunting ] Aerospace paduan [ sunting ] Skandium-Aluminium
Bagian dari Mig-29 yang terbuat dari paduan Al-Sc.
[9]
Penambahan skandium dengan aluminium menciptakan nano Al 3 Sc presipitat yang membatasi pertumbuhan butir yang berlebihan yang terjadi di zona yang terkena panas-komponen aluminium dilas. Ini memiliki dua efek yang menguntungkan: Al diendapkan 3 Sc membentuk [9] kristal lebih kecil daripada yang terbentuk pada paduan aluminium lainnya . dan lebar
endapan-zona bebas yang biasanya ada pada batas butir usia-hardenenable paduan aluminium [9 ] berkurang Skandium juga sebuah kilang gandum ampuh dalam paduan aluminium cor, dan atom untuk atom, penguat paling ampuh dalam aluminium, baik sebagai hasil dari perbaikan gandum dan penguatan presipitasi. Namun, paduan titanium , yang lebih kuat namun lebih berat, [10] lebih murah dan jauh lebih banyak digunakan. Aplikasi utama dari skandium logam berat dalam paduan aluminium-skandium untuk komponen industri kedirgantaraan kecil. Paduan ini berisi antara 0,1% dan 0,5% (berat) dari skandium. [9] Mereka digunakan dalam pesawat militer Rusia Mig 21 dan Mig 29 . Beberapa item peralatan olahraga, yang mengandalkan bahan kinerja tinggi, telah dibuat dengan [11] [12] paduan aluminium-skandium, termasuk kelelawar bisbol , lacrosse stick, serta sepeda frame dan komponen, dan tiang tenda. US gunmaker Smith & Wesson menghasilkan revolver [13] dengan frame terdiri dari paduan skandium dan silinder dari titanium. [ sunting ] Daftar Aluminium paduan kedirgantaraan
Paduan aluminium berikut yang umum digunakan dalam pesawat dan kedirgantaraan struktur: [14]
Aluminium Aluminium Aluminium Aluminium Aluminium
7075 6061 6063 2024 5052
Perhatikan bahwa istilah pesawat aluminium atau aluminium kedirgantaraan biasanya mengacu [15] [16] pada 7075. Daftar berikut paduan aluminium diproduksi,
[ rujukan? ]
tapi kurang luas
[ rujukan? ]
yang digunakan:
Aluminium 2090 Aluminium 2124 Aluminium 2195 - Al-Li paduan, digunakan dalam tangki Ruang Shuttle super Ringan eksternal Aluminium 2219 - paduan Al-Cu, yang digunakan dalam asli Space Shuttle Berat Standar tangki eksternal Aluminium 2324 Aluminium 5059 - Digunakan dalam eksperimen tangki kriogenik roket Aluminium 6013 Aluminium 7050 Aluminium 7055 Aluminium 7150 Aluminium 7475
[ sunting ] Laut paduan
Paduan ini digunakan untuk pembuatan kapal dan galangan kapal, dan laut lainnya dan garam-air [17] aplikasi pantai sensitif.
Aluminium Aluminium Aluminium Aluminium Aluminium Aluminium
5052 5059 5083 5086 6061 6063
6082, 5183,4043 juga menggunakan di laut
[ sunting ] Bersepeda paduan Paduan ini digunakan untuk frame dan komponen bersepeda
Aluminium 2014 Aluminium 6061 Aluminium 6063 Aluminium 7005 Aluminium 7075 Skandium aluminium
[ sunting ] paduan Otomotif 6111 aluminium secara luas digunakan untuk otomotif panel bodi Seri 1000 Aluminium dari 99% atau kemurnian yang lebih tinggi memiliki banyak aplikasi, terutama di bidang listrik dan kimia. paduan ini ditandai dengan ketahanan korosi yang sangat baik, konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, sifat mekanik rendah dan kemampuan kerja yang sangat baik. Kenaikan moderat dalam kekuatan dapat diperoleh dengan pengerasan-regangan. Besi dan silikon adalah kotoran utama. - Atas -
Seri 2000 Tembaga adalah unsur paduan utama dalam kelompok ini. Paduan ini membutuhkan solusi perlakuan panas untuk memperoleh sifat optimal; dalam kondisi panas diobati sifat mekanik yang mirip dengan, dan kadang-kadang melebihi, orang-orang dari baja ringan. Dalam beberapa kasus penuaan buatan digunakan untuk lebih meningkatkan sifat mekanik. Perawatan ini meningkatkan kekuatan luluh material, dengan kerugian petugas di perpanjangan; efek pada tarik (akhir) kekuatan adalah tidak begitu besar. Paduan dalam seri 2000 tidak memiliki sebagai ketahanan korosi yang baik karena sebagian paduan aluminium lain dan dalam kondisi tertentu mereka dapat dikenakan terhadap korosi intergranular. Oleh karena itu, paduan dalam bentuk panas biasanya dilapisi dengan paduan kemurnian tinggi atau paduan magnesium-silikon dari seri 6000 yang memberikan perlindungan galvanik untuk bahan inti dan dengan demikian sangat
meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Paduan 2024 mungkin adalah paduan pesawat paling dikenal dan paling banyak digunakan. - Atas -
Seri 3000 Mangan adalah unsur paduan utama dari paduan dalam kelompok ini, yang umumnya nonpanas-diobati. Karena hanya persentase terbatas mangan, sampai sekitar 1,5%, dapat secara efektif ditambahkan ke aluminium, digunakan sebagai elemen utama dalam hanya beberapa contoh. Salah satunya, bagaimanapun, adalah 3003 yang populer, yang banyak digunakan sebagai paduan tujuan umum untuk moderat-kekuatan aplikasi yang memerlukan kemampuan kerja yang baik. - Atas -
Seri 4000 Unsur paduan utama dari kelompok ini adalah silikon, yang dapat ditambahkan dalam jumlah cukup untuk menyebabkan substansial menurunkan titik leleh tanpa menghasilkan kerapuhan dalam paduan yang dihasilkan. Untuk alasan ini paduan aluminium-silikon digunakan dalam kawat las dan sebagai paduan mematri mana titik lebur yang lebih rendah dibandingkan dengan logam induk diperlukan. Sebagian besar paduan di seri ini adalah non-panas-diobati, tapi ketika digunakan dalam pengelasan panas-diobati paduan mereka mengambil beberapa unsur paduan yang terakhir dan sangat merespon perlakuan panas sampai batas tertentu. Paduan mengandung umlah yang cukup dari silikon menjadi abu-abu gelap ketika selesai oksida anodik diterapkan, dan karenanya dalam permintaan untuk aplikasi arsitektur. - Atas -
Seri 5000 Magnesium adalah salah satu elemen paduan paling efektif dan banyak digunakan untuk aluminium. Bila digunakan sebagai elemen paduan utama atau dengan mangan, hasilnya adalah moderat ke tinggi non-panas-diobati paduan kekuatan. Magnesium adalah jauh lebih efektif daripada mangan sebagai pengeras, sekitar 0,8% magnesium yang sama dengan mangan 1,25%, dan dapat ditambahkan dalam jumlah yang jauh lebih tinggi. Paduan dalam seri ini memiliki karakteristik pengelasan yang baik dan ketahanan yang baik terhadap korosi di atmosfer laut. Namun, keterbatasan tertentu harus ditempatkan pada jumlah pekerjaan dingin dan suhu operasi yang aman diizinkan untuk paduan magnesium tinggi kandungan (selama sekitar 3 ½% untuk suhu operasi di atas tentang 150oF) untuk menghindari kerentanan terhadap stres korosi. - Atas -
Seri 6000 Paduan dalam kelompok ini mengandung silikon dan magnesium dalam proporsi perkiraan untuk membentuk magnesium silisida, sehingga membuat mereka panas-diobati. Paduan utama dalam seri ini adalah 6061, salah satu yang paling serbaguna dari panas-diobati paduan. Meskipun kurang kuat dari sebagian besar 2000 atau 7000 paduan, magnesium-silikon (atau magnesiumsilisida) memiliki sifat mampu bentuk paduan yang baik, dan ketahanan korosi, dengan kekuatan menengah. Paduan dalam kelompok ini dapat diobati panas dapat terbentuk di marah T4 (larutan dipanaskan tetapi tidak artifisial umur) dan kemudian mencapai sifat T6 penuh oleh penuaan
buatan. - Atas -
Seri 7000 Seng adalah unsur paduan utama dalam kelompok ini, dan ketika digabungkan dengan persentase kecil dari hasil magnesium dalam panas dapat diobati paduan kekuatan yang sangat tinggi. Biasanya unsur lain seperti tembaga dan krom juga ditambahkan dalam jumlah kecil. Anggota luar biasa dari kelompok ini adalah 7075, yang merupakan salah satu paduan kekuatan tertinggi yang tersedia dan digunakan di udara-frame struktur dan untuk bagian yang sangat menekankan. - Atas -
