Im letzten Artikel haben wir über die Schmelzpunkt von Aluminiummetall. Reines Aluminium ist jedoch selten. Ingenieure und Hersteller verwenden im Allgemeinen lieber Aluminiumlegierungen. Der Grund dafür ist, dass zusätzliche Legierungselemente dem Aluminium vorteilhafte Eigenschaften verleihen. Der Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen ist jedoch am wenigsten bekannt.
Es ist nicht falsch zu sagen, dass Aluminiummetall die Metallindustrie revolutioniert hat. Wissen Sie, warum? Wegen der unzähligen Vorteile und Eigenschaften bei der Formgebung und Herstellung vieler Materialien. Vor allem besteht keine Gefahr von Korrosion. In Verbindung mit Legierungselementen werden seine Festigkeit und Haltbarkeit jedoch unvergleichlich.
Der Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen unterscheidet sich jedoch von dem von reinem Aluminium. Deshalb wollen die Hersteller einen genauen Schmelzpunkt. Er hilft ihnen zu wissen, wo sie diese Aluminiumlegierungen einsetzen sollten. Dieses Thema wird jedoch am wenigsten diskutiert, und jeder konzentriert sich nur auf Aluminium. Lassen Sie uns also eintauchen und über das Schmelzen von Aluminiumlegierungen sprechen.
Was ist der Schmelzpunkt?
Wir wollen in diesem Artikel keine verwirrenden Begriffe verwenden. Stattdessen möchte ich Ihnen helfen, das Thema von Grund auf zu verstehen. Wie Sie wissen, befindet sich Metall meist in einem festen Zustand. Seine Form zu ändern und es in eine andere Form zu bringen, ist eine Herausforderung, nicht wahr? Aber Schmelzpunkte können uns dabei helfen.
Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der ein festes Metall in eine flüssige Form umgewandelt wird. Einfach ausgedrückt, ist dies der Erhitzungspunkt, an dem ein Metall sich nicht selbst erhalten kann und schmilzt. Sobald die Schmelztemperatur erreicht ist, wird der Feststoff flüssig. Der Schmelzpunkt jedes Metalls hängt von seiner Festigkeit ab.
Metall und jeder feste Gegenstand, den die Natur hervorbringt, hat einen bestimmten Schmelzpunkt. Die Hersteller verwenden Aluminiumlegierungen für verschiedene Zwecke. Die Kenntnis des genauen Schmelzpunkts ist für sie entscheidend. Wenn sie das nicht wissen und Aluminium an Orten mit zu hohen Temperaturen verwenden, schmilzt es und erfüllt nicht ihre Anforderungen.
Schmelzpunkt von Aluminium in Relation zu seinen Legierungen
Wie gesagt, die Temperatur, bei der Aluminium und seine Legierungsmetalle voneinander abweichen. Ein detailliertes Verständnis des Schmelzpunkts von Aluminium finden Sie in unserem anderen Artikel. Ich möchte Ihnen einen kurzen Überblick über den Schmelzpunkt von Aluminium im Vergleich zu seinen Legierungen geben.
Aluminium ist ein starres Metall. Aus diesem Grund hat es einen höheren Schmelzpunkt. In seiner reinen Form liegt der Schmelzpunkt von Aluminium bei 660,32 Grad Celsius (1220,58 F). Wenn Aluminium jedoch mit einem anderen Element legiert wird, ändert sich sein Schmelzpunkt (je nach Legierungselement steigt oder sinkt er).
Ich will es Ihnen erklären. Nehmen wir an, Sie haben reines Aluminium. Es schmilzt bei 660,32°C. Wenn aber eine sehr kleine Menge an Verunreinigungen vorhanden ist, weicht der Schmelzpunkt von diesem Bereich ab. Diese Verunreinigung ist zwar sehr gering, wirkt sich aber dennoch auf den Schmelzpunkt aus. Stellen Sie sich nun vor, dass neben Aluminium ein ganz neues Element vorhanden ist.
Die Festigkeit und der Schmelzpunkt der Legierungselemente beeinflussen den Gesamtschmelzpunkt. Kupfer hat zum Beispiel einen hohen Schmelzpunkt. Wenn es als Legierung zu Aluminium hinzugefügt wird, erhöht es dessen Temperatur. So unterscheiden sich die Temperaturen von reinem Aluminium und seiner Legierung voneinander.
Sie fragen sich vielleicht, warum wir Legierungen verwenden und die Schmelzpunkte verkomplizieren müssen. Metallingenieure und Hersteller entwickeln Aluminiumlegierungen, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Das Legierungselement kann die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit erhöhen. Der Unterschied in der Zusammensetzung der Legierung führt zu einem Schmelzpunkt, der sich von dem des reinen Aluminiums unterscheidet.
Was ist der Schmelzpunkt von Aluminium-Legierungen?
Der Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen ist nicht spezifisch oder festgelegt. Verschiedene Aluminiumlegierungen haben unterschiedliche Schmelzpunkte. Er hängt in erster Linie von den Legierungselementen ab. Zum Beispiel hat eine Aluminiumlegierung mit Kupfer einen hohen Schmelzpunkt. In ähnlicher Weise hat eine Legierung mit Silizium einen niedrigen Schmelzpunkt.
Das Legierungselement ist von entscheidender Bedeutung. Es verleiht dem Aluminium seine Eigenschaften, wenn es in einer Legierung vorliegt. Wenn ein hinzugefügtes oder legiertes Element einen hohen Schmelzpunkt hat, hat auch die Legierung einen hohen Schmelzpunkt. Nicht nur der Schmelzpunkt, sondern alle Legierungseigenschaften fließen in die Aluminiumlegierung ein. Lassen Sie es mich anhand eines Beispiels erklären.
Reines Aluminium hat eine etwas geringere Korrosionsbeständigkeit. Wenn es jedoch mit Magnesium legiert wird, bietet es einen hervorragenden Rostschutz. Dies ist auf die Eigenschaft des zugesetzten Magnesiums zurückzuführen. In einfachen Worten: Magnesium verleiht der gesamten Legierungskombination Korrosionsbeständigkeit.
Arten von Aluminiumlegierungen und ihre Schmelzpunkte
Aluminiumlegierungen werden in zwei Kategorien unterteilt: Knet- und Gusslegierungen. Diese beiden sind in vielen Branchen sehr verbreitet. Außerdem haben sie einen Schmelzpunktbereich und keinen festen Schmelzpunkt. Schauen wir uns die Schmelzpunkte dieser Legierungen an.
1- Knetlegierungen
Knetlegierungen sind für ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften bekannt. Sie lassen sich durch verschiedene Verfahren wie Walzen, Schmieden oder Strangpressen formen, umformen und verarbeiten. Ihre Schmelzpunkte unterscheiden sich von denen des reinen Aluminiums. Hier finden Sie verschiedene Aluminium-Knetlegierungen mit spezifischen Schmelzpunkten.
- 2024 Aluminium-Legierung: 500-635°C (935-1180°F)
- 3003 Aluminium-Legierung: 640-655°C (1190-1210°F)
- 5052-Aluminium-Legierung: 605-650°C (1125-1200°F)
- 6061 Aluminium-Legierung: 580-650°C (1080-1205°F)
- 7075-Aluminium-Legierung: 475-635°C (890-1175°F)
Schauen wir uns die Eigenschaften dieser Knetlegierungen genauer an.
2024 Aluminium-Legierung
Die Legierung 2024 ist wegen ihrer Verwendung in der Luftfahrtindustrie sehr beliebt. Die meisten Teile von Kolben und Zylindern werden daraus hergestellt. Seine Schmelztemperatur beträgt 500-635 Grad Celsius. Auf der Fahrenheit-Skala liegt sie bei 935-1180 Grad Fahrenheit. Technisch gesehen hat Aluminium einen niedrigeren Schmelzpunkt als reines Aluminium. Hier sind die wichtigsten Anwendungen für diese Legierung:
- Hochfeste strukturelle Anwendungen
- Tragflächen von Flugzeugen
- Zahnräder und Wellen
- Zylinder und Kolben
3003 Aluminium-Legierung
Die Aluminiumlegierung 3003 ist für ihre Verwendung in verschiedenen Industriezweigen bekannt. Seine Schmelztemperatur ist in der Nähe von reinem Aluminium, und es hat eine sehr hohe Festigkeit im Vergleich zu anderen Metall-Legierungen. Seine Schmelztemperatur liegt bei 1190-1210 Grad Fahrenheit. Auf der Celsius-Skala liegt sie bei 640-655 Grad. Seine wichtigsten Anwendungen sind wie folgt:
- Lkw- und Anhängerteile und Schränke
- Wärmetauscher
- Kraftstofftanks und Rohrleitungen
- Chemische Ausrüstung
5052-Aluminium-Legierung
Wenn Sie Aluminium in Ihrem Hydrauliksystem verwenden möchten, ist die Aluminiumlegierung 5052 seit Jahrzehnten die erste Wahl. Das liegt an seiner hohen Festigkeit und seinen Eigenschaften, die für schwere Hydrauliksysteme hilfreich sind. Sein Schmelzpunkt liegt bei 605-650 auf der Celsius-Skala und 1125 bis 1200 auf der Fahrenheit-Skala. Die Anwendung dieser Legierung umfasst:
- Druckbehälter
- Fechten
- Geräte
- Schiffsausrüstung
- Hydraulische Schläuche
6061 Aluminium-Legierung
6061 ist eine weitere Aluminiumlegierung mit anderen physikalischen und Temperatureigenschaften. Aufgrund ihrer Festigkeit und Robustheit wird sie von den Herstellern häufig für den Bau verschiedener Produkte verwendet. Die Schmelztemperatur reicht von 580 bis 650 Grad Celsius. Auf der Fahrenheit-Skala liegt sie bei 1080 bis 1205 Grad. Diese Aluminiumlegierung hat die folgenden Anwendungen.
- Automobilteile
- Bauprodukte
- Möbel,
- Rahmen für Fahrräder
- Eisenbahnwaggons
- Rohrleitungen
7075-Aluminium-Legierung
7075 hat im Vergleich zu anderen Aluminium-Knetlegierungen den niedrigsten Schmelzpunkt. Seine Schmelztemperatur liegt zwischen 475 und 635 Grad Celsius oder 890 und 1175 Grad Fahrenheit. Aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts eignet sich 7075 besonders für die Herstellung von Flugzeugen und Getrieben. Hier ist ein kurzer Überblick über seine Anwendungen.
- Raketenteile
- Tragflächen von Flugzeugen
- Zahnräder und Wellen
- Schneckengetriebe
2- Gusslegierungen
Gusslegierungen aus Aluminium sind komplexer als Knetlegierungen. Der Grund dafür ist, dass bei der Herstellung Aluminium erhitzt und in Formen gegossen werden muss. Daher sind Gusslegierungen in verschiedenen Formen erhältlich. Hier ist die Liste der berühmten Gusslegierungen:
- A360-Aluminiumlegierung: 557-596°C (1030-1100°F)
- A380 Aluminium-Legierung: 538-593°C (1000-1100°F)
- A413-Aluminiumlegierung: 574-582°C (1070-1080°F)
- B390-Aluminiumlegierung: 510-649°C (950-1200°F)
A360 Aluminium-Legierung
A360 ist eine Gusslegierung aus Aluminium mit einem unterschiedlichen Temperaturbereich. Sie findet Anwendung in verschiedenen Werkzeugen, Getrieben und Bewässerungssystemen. Seine Schmelztemperatur beträgt 1030 bis 1100 Grad Fahrenheit oder 557-596 Grad Celsius. Diese Gusslegierung hat die folgenden Verwendungszwecke:
- Scharniere
- Bewässerungsanlage
- Instrumentenkoffer
- Teile für Bewässerungssysteme
- Außenbordmotorteile
A380 Aluminium-Legierung
Dies ist eine bekannte Aluminiumlegierung mit vielen Anwendungen im Haushalt. Diese Gusslegierung hat einen niedrigeren Schmelzpunkt Temperatur und eine Reihe von Anwendungen in der Industrie. Seine Schmelztemperatur liegt bei 1000 bis 1100 Grad Fahrenheit oder 538-593 Grad Celsius. Der Anwendungsbereich bei der Schmelzpunkttemperatur von Aluminiummetall ist:
- Getriebegehäuse
- Schraubstöcke für Werkbänke und andere Handwerkzeuge
- Gehäuse für Rasenmäher
A413 Aluminium-Legierung
A413 ist ein weiteres Metall, das eine unterschiedliche Schmelztemperatur aufweist. Wie andere Metalllegierungen weisen auch sie leicht unterschiedliche Eigenschaften auf. Daher sind seine Verwendungen in verschiedenen Branchen unterschiedlich. Seine Schmelztemperatur liegt zwischen 1070 und 1080 Grad Fahrenheit oder 574-582 Grad Celsius. Der Anwendungsbereich bei der Schmelzpunkttemperatur von Aluminium ist:
- Kolben für Außenbordmotoren
- Zahnärztliche Ausrüstung
- Gehäuse für Straßenlaternen
B390 Aluminiumlegierung
B390 ist in der Bremsenindustrie sehr weit verbreitet. Die Verwendung in der Automobilindustrie hat es zu einer bekannten Legierung gemacht. Seine Schmelztemperatur hat einen hohen Bereich. Seine Schmelztemperatur beträgt 950 bis 1200 Grad Fahrenheit oder 510-649 Grad Celsius. Die Anwendungen dieser Gusslegierung sind im Folgenden aufgeführt:
- Kolben
- Blöcke
- Verteiler
- Bremszylinder
- Zylinderköpfe für Verbrennungsmotoren
Warum ist der Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen wichtig zu wissen?
Die Hersteller müssen die Schmelzpunkte aus zwei Hauptgründen kennen. Zunächst einmal hat jedes Metall oder jede Legierung eine bestimmte Temperatur. Der Hersteller möchte also nicht den Fehler machen, Metall an einem Ort zu verwenden, an dem die Temperatur zu hoch ist. In diesem Fall würde das Metall oder die Legierung schmelzen.
Die Aluminiumlegierung 7075 zum Beispiel hat einen Schmelzpunkt von 475 bis 635 Grad Celsius. Wenn der Hersteller das nicht weiß, könnte er einen Fehler machen. Er verwendet sie möglicherweise bei einer zu hohen Temperatur (über 700 Grad Celsius). Dies führt zu einem katastrophalen Versagen, oder das Teil schmilzt vollständig.
Stellen Sie sich vor, dieses Teil wird in einem Flugzeugmotor verwendet. Das würde zu einem schrecklichen Unfall führen. Außerdem hilft die Kenntnis des Schmelzpunkts, Verunreinigungen zu erkennen. Jede Aluminiumlegierung hat ihren spezifischen Schmelzpunkt. Bei Verunreinigungen wird er entweder erhöht oder gesenkt. Auf diese Weise schätzen Metallarbeiter die Reinheit ein.
Faktoren, die den Schmelzpunkt von Aluminiummetall beeinflussen
Beim Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen kann es zu Schwankungen kommen. Zum Beispiel kann eine Legierung bei etwas höheren oder niedrigeren Temperaturen als ihrem Standardschmelzpunkt schmelzen. Beachten Sie, dass dieser Unterschied minimal (vernachlässigbar) ist. Schauen wir uns einige Faktoren an, die diese Schmelzpunkte beeinflussen.
- Wenn die Aluminiumlegierung irgendwelche Unreinheiten aufweist, kann ihr Schmelzpunkt abweichen. Diese Verunreinigungen können alles Mögliche sein. Vergessen Sie nicht, dass Verunreinigungen den Schmelzpunkt nicht wesentlich verändern. Diese geringfügigen Änderungen können jedoch große Auswirkungen auf verschiedene Industriezweige haben, wie z. B. die Luft- und Raumfahrt.
- Der chemische Gehalt von Aluminium wirkt sich auch auf seinen Schmelzpunkt aus. Wenn zum Beispiel eine Aluminium-Kupfer-Legierung einen hohen Kupfergehalt hat, kann die Temperatur hoch sein und umgekehrt. Dies gilt für alle Aluminium-Legierungen.
- Der Druck wirkt sich auch auf den Schmelzpunkt aus. Nach dem Gay-Lussac'schen Gesetz sind Druck und Temperatur direkt proportional. Ein Druck von bis zu 3500 Gigapascal kann den Schmelzpunkt erhöhen. Wird dieser Druckbereich überschritten, sinkt der Schmelzpunkt, was zu niedrigeren Schmelzpunkten führt.
Schlussfolgerung
Zweifellos hat Aluminium hervorragende Eigenschaften. Aber Aluminiumlegierungen sind noch besser. Sie können die gewünschten Eigenschaften erreichen, indem Sie dem Aluminium bestimmte Legierungselemente hinzufügen. Arbeiten Sie mit Top-Lieferanten für Aluminiumwerkstoffe und machen auf die Rabatte aufmerksam.
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