Aluminiumlegierung – Eigenschaften, Zusammensetzung, Anwendungen

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über Aluminiumlegierungen, verschiedene Arten von Aluminiumlegierungen und Eigenschaften von Aluminiumlegierungen.

Was ist mit Aluminiumlegierung gemeint?

Eine Aluminiumlegierung ist ein Material, das hauptsächlich aus Aluminium unter Zugabe anderer Elemente besteht. Wenn Aluminium geschmolzen (flüssig) ist, werden die Elemente miteinander vermischt und gekühlt, um eine homogene feste Lösung zu bilden. Die anderen Elemente können bis zu 15 % der Masse der Legierung ausmachen.

Eisen, Kupfer, Magnesium, Silizium und Zink gehören zu den anderen Elementen. Im Vergleich zum rein metallischen Element verbessert die Zugabe von Elementen zu Aluminium die Festigkeit, Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit und/oder Dichte der Legierung. Aluminiumlegierungen sind leicht und korrosionsbeständig.

Aluminium findet seine breiteste Verwendung, wenn es mit geringen Mengen anderer Metalle legiert wird. Die Zugabe kleiner Mengen anderer Legierungselemente wandelt dieses weiche, schwache Metall in ein hartes und starkes Metall um, behält aber dennoch sein geringes Gewicht. Legierungen können als gegossen oder geschmiedet klassifiziert werden, wobei beide Gruppen ausgehärtete Legierungen enthalten. Die Legierungen in jeder dieser beiden Klassen werden weiter danach klassifiziert, ob sie auf eine Wärmebehandlung des Verstärkungstyps ansprechen.

Für den Guss für den allgemeinen Maschinenbau wird Aluminium mit geringen Anteilen an Kupfer und Zink im Verhältnis von 12,5 bis 14,5 Prozent Zink und 2,5 bis 3,0 Prozent Kupfer legiert. Eine wichtige Reihe von Guss- und Schmiedelegierungen mit hoher Festigkeit wurde in letzter Zeit für die Verwendung im Flugzeugbau entwickelt. Ein Beispiel für solche Legierungen ist:Zink 5 Prozent, Magnesium 3 Prozent, Kupfer 2,2 Prozent, Nickel bis zu 1 Aluminium der Rest. Prozent.

Arten von Aluminiumlegierungen

Das Aluminium kann leicht mit anderen Elementen wie Kupfer, Magnesium, Zink, Mangan, Silizium und Nickel legiert werden, um verschiedene Eigenschaften zu verbessern. Die Zugabe kleiner Mengen von Legierungselementen zu anderen Metallen hilft, das weiche und schwache Metall in hartes und starkes Metall umzuwandeln, während es dennoch sein geringes Gewicht beibehält. Verschiedene Aluminiumlegierungen sind

1. Duralumin,
2. Y-Legierung,
3. Magnalium und
4. Hindalium

Diese Aluminiumlegierungen werden unten besprochen:-

1. Duraluminium

Es ist eine wichtige Knetlegierung. Seine Zusammensetzung enthält folgende chemische Inhaltsstoffe.
Kupfer =3,5-4,5 %
Mangan =0,4-0,7 %
Magnesium =0,4-0,7 %
Aluminium =94 %

Eigenschaften

Duraluminium lässt sich sehr gut schmieden, gießen und bearbeiten, da es einen niedrigen Schmelzpunkt besitzt. Es hat eine hohe Zugfestigkeit, vergleichbar mit Baustahl, kombiniert mit der Leichtigkeit von Al. Es besitzt jedoch eine geringe Korrosionsbeständigkeit und eine hohe elektrische Leitfähigkeit.

Diese Legierung besitzt nach Wärmebehandlung und Aushärtung eine höhere Festigkeit. Nach der Bearbeitung, wenn diese Legierung 3 oder 4 Tage ausgehärtet wird. Dieses Phänomen ist als Alterungshärtung bekannt.

Es härtet spontan aus, wenn es Raumtemperatur ausgesetzt wird. Diese Legierung ist weich genug für einen bearbeitbaren Zeitraum, nachdem sie abgeschreckt wurde. Es ist leicht im Vergleich zu seiner Festigkeit im Vergleich zu anderen Metallen. Es kann leicht bei einer Temperatur von 500°C warmverformt werden. Nach dem Schmieden und Glühen kann es jedoch auch kaltverformt werden.

Anwendungen

Duraluminium wird im Schmiedezustand zum Schmieden, Stanzen, Stangen, Bleche, Rohre, Bolzen und Nieten verwendet. Aufgrund ihrer höheren Festigkeit und ihres geringeren Gewichts wird diese Legierung häufig in Automobil- und Flugzeugkomponenten verwendet.

Um die Festigkeit des Duraluminiumblechs zu verbessern, wird ein dünner Al-Film zusammen mit diesem Blech gewalzt. Solche kombinierten Bleche werden in großem Umfang in der Flugzeugindustrie verwendet. Es wird auch bei chirurgischen und orthopädischen Arbeiten, nichtmagnetischen Arbeiten und Konstruktionsarbeiten für Messinstrumententeile eingesetzt.

2. Y-Legierung

Y-Legierung wird auch als Kupfer-Aluminium-Legierung bezeichnet. Die Zugabe von Kupfer zu reinem Aluminium erhöht seine Festigkeit und Bearbeitbarkeit. Seine Zusammensetzung enthält folgende chemische Inhaltsstoffe.

Kupfer =3,5-4,5 %
Mangan =1,2-1,7 %
Nickel =1,8-2,3 %
Silizium, Magnesium, Eisen =jeweils 0,6 %
Aluminium =92,5 %.

Eigenschaften

Die Zugabe von Kupfer in Aluminium erhöht seine Festigkeit und Bearbeitbarkeit. Y-Legierung lässt sich leicht gießen und warmumformen. Wie Duraluminium ist diese Legierung wärmebehandelt und ausgehärtet. Der Aushärtungsprozess der Y-Legierung wird etwa fünf Tage lang bei Raumtemperatur durchgeführt.

Anwendungen

Y-Legierung wird hauptsächlich für Gusszwecke verwendet, kann aber auch für geschmiedete Komponenten wie Duraluminium verwendet werden. Da die Y-Legierung bei hohen Temperaturen eine bessere Festigkeit als Duraluminium aufweist, wird sie daher häufig in Flugzeugtriebwerken für Zylinderköpfe, Kolben, Zylinderköpfe, Kurbelgehäuse von Verbrennungsmotoren, Druckguss, Pumpenstangen usw. verwendet.

3. Magnalium

Magnalium ist eine Legierung aus Aluminium, Magnesium, Kupfer, Nickel und Zinn etc. Es enthält
Al =85 bis 95 %, Cu =0 bis 25 %, Mg =1 bis 5 %,
Ni =0 bis 1,2 %, Sn =0 bis 3 %, Fe =0 bis 0,9 %,
Mn =0 bis 0,03 %, Si =0,2 bis 0,6 %.

Es wird hergestellt, indem das Aluminium mit 2-10% Magnesium im Vakuum geschmolzen und dann geschmolzen wird
Abkühlen im Vakuum oder unter einem Druck von 100 bis 200 Atmosphären.

Eigenschaften

Magnalium ist leicht und spröde. Diese Legierung besitzt eine schlechte Gießbarkeit und eine gute Bearbeitbarkeit. Es kann leicht geschweißt werden.

Anwendungen

Aufgrund seines geringen Gewichts und seiner guten mechanischen Eigenschaften wird es hauptsächlich zur Herstellung von Flugzeug- und Automobilkomponenten verwendet.

4. Hindalium

Hindalium ist ein gebräuchlicher Handelsname für Aluminiumlegierungen. Es ist eine Legierung aus Aluminium, Magnesium, Mangan, Chrom und Silizium etc. In Indien wird es von der Hindustan Aluminium Corporation Ltd., Renukoot (U.P.) hergestellt. Hindalium wird üblicherweise als gewalztes Produkt in 16 Gauge hergestellt. Aus diesen Legierungen hergestellte Utensilien sind stark und hart, leicht zu reinigen, kostengünstiger als rostfreie Stähle, haben eine feine Oberfläche, eine gute Kratzfestigkeit, absorbieren nicht viel Wärme usw.

Anwendungen

Hindalium wird hauptsächlich zur Herstellung von eloxierten Utensilien verwendet. Aus diesen Legierungen hergestellte Utensilien sind stark und hart, leicht zu reinigen, kostengünstiger als rostfreie Stähle, haben eine feine Oberfläche, eine gute Kratzfestigkeit, absorbieren nicht viel Wärme usw.

Dies waren verschiedene Arten von Aluminiumlegierungen, die je nach Bedarf gemäß den erforderlichen Eigenschaften verwendet werden. Wenn Ihnen dieser Artikel gefallen hat, teilen Sie ihn bitte auch mit Ihren Freunden.