In het vorige artikel bespraken we de smeltpunt van aluminiummetaal. Zuiver aluminium is echter zeldzaam. Ingenieurs en fabrikanten gebruiken over het algemeen liever aluminiumlegeringen. De reden hiervoor is dat toegevoegde legeringselementen aluminium betere eigenschappen geven. Het smeltpunt van aluminiumlegeringen wordt echter het minst goed begrepen.
Het is niet verkeerd om te zeggen dat aluminium een revolutie teweeg heeft gebracht in de metaalindustrie. Weet je waarom? Vanwege de eindeloze voordelen en eigenschappen voor het vormen en vervaardigen van vele materialen. Bovenal is er geen risico op corrosie. In combinatie met legeringselementen worden de sterkte en duurzaamheid echter weergaloos.
Het smeltpunt van aluminiumlegeringen verschilt echter van dat van zuiver aluminium. Daarom willen fabrikanten een exact smeltpunt weten. Zo weten ze waar ze deze aluminiumlegeringen moeten gebruiken. Dit onderwerp wordt echter het minst besproken en iedereen richt zich alleen op aluminium. Dus laten we er eens in duiken en het smelten van aluminiumlegeringen bespreken.
Wat is het smeltpunt?
Laten we in dit artikel niet een heleboel verwarrende woorden gebruiken. In plaats daarvan wil ik je helpen het onderwerp vanaf de basis te begrijpen. Zoals je weet is metaal meestal in vaste vorm. De vorm veranderen en er een andere vorm van maken is een uitdaging, toch? Maar smeltpunten kunnen ons hierbij helpen.
Het smeltpunt is de temperatuur waarbij het vaste metaal wordt omgezet in vloeibare vorm. Simpel gezegd is het het verwarmingspunt, omdat een metaal zichzelf niet in stand kan houden en smelt. Wanneer de smelttemperatuur wordt bereikt, wordt de vaste stof vloeibaar. Elk metaal heeft zijn smeltpunt afhankelijk van zijn sterkte.
Metaal en elk vast voorwerp dat de natuur produceert, heeft een specifiek smeltpunt. Fabrikanten gebruiken aluminiumlegeringen voor verschillende doeleinden. Het exacte smeltpunt kennen is cruciaal voor hen. Als ze dat niet weten en aluminium gebruiken op plaatsen met te hoge temperaturen, zal het smelten en niet aan hun behoeften voldoen.
Smeltpunt van aluminium ten opzichte van legeringen
Zoals ik al zei, verschilt de temperatuur waarbij aluminium en zijn legeringen smelten van elkaar. Voor een gedetailleerd begrip van het smeltpunt van aluminium, bezoek ons andere artikel. Laat me je een kort overzicht geven van het smeltpunt van aluminium ten opzichte van zijn legeringen.
Aluminium is een stijf metaal. Daarom heeft het een hoger smeltpunt. In zijn pure vorm is het smeltpunt van aluminium 660,32 graden Celsius (1220,58F). Maar wanneer aluminium wordt gelegeerd met een ander element, verandert het smeltpunt (het stijgt of daalt, afhankelijk van het legeringselement).
Ik zal het je uitleggen. Stel je hebt zuiver aluminium. Dat smelt bij 660,32°C. Maar als er een heel klein beetje onzuiverheid in zit, wijkt het smeltpunt af van dit bereik. Die onzuiverheid is heel klein, maar heeft toch invloed op het smeltpunt. Stel je nu de aanwezigheid voor van een heel nieuw element naast aluminium.
De sterkte en het smeltpunt van de legeringselementen beïnvloeden het totale smeltpunt. Koper heeft bijvoorbeeld een hoog smeltpunt. Wanneer dit als legering aan aluminium wordt toegevoegd, verhoogt het de temperatuur. Zo verschillen de temperaturen van zuiver aluminium en de legering van elkaar.
Je vraagt je misschien af waarom we legeringen moeten gebruiken en de smeltpunten ingewikkelder moeten maken. Metaalingenieurs en fabrikanten maken aluminiumlegeringen om de gewenste eigenschappen te verkrijgen. Het legeringselement kan de sterkte, corrosiebestendigheid en duurzaamheid verhogen. Het verschil in samenstelling van de legering resulteert in een smeltpunt dat verschilt van dat van zuiver aluminium.
Wat is het smeltpunt van aluminiumlegeringen?
Het smeltpunt van een aluminiumlegering is niet specifiek of vast. Verschillende aluminiumlegeringen hebben verschillende smeltpunten. Dit hangt vooral af van het legeringselement. Een aluminiumlegering met koper heeft bijvoorbeeld een hoog smeltpunt. Op dezelfde manier heeft een legering met silicium een laag smeltpunt.
Het legeringselement is van het grootste belang. Het verleent zijn eigenschappen aan aluminium als het gelegeerd is. Als een toegevoegd of gelegeerd element een hoog smeltpunt heeft, zal de legering een hoog smeltpunt hebben. Niet alleen het smeltpunt, maar elke legeringseigenschap wordt opgenomen in de aluminiumlegering. Ik zal het uitleggen met een voorbeeld.
Zuiver aluminium heeft een licht verminderde corrosiebestendigheid. Maar wanneer het gelegeerd wordt met magnesium, wordt het uitstekend in termen van roestbescherming. Dit komt door de eigenschap van het toegevoegde magnesium. Met andere woorden, magnesium zorgt voor corrosiebestendigheid van de hele legering.
Soorten aluminiumlegeringen en hun smeltpunten
Aluminiumlegeringen worden onderverdeeld in twee categorieën: smeed- en gietlegeringen. Deze twee zijn zeer dominant in veel industrieën. Bovendien hebben ze een smeltpuntbereik in plaats van een vast smeltpunt. Laten we eens kijken naar de smeltpunten van deze legeringen.
1- Smeedlegeringen
Smeedlegeringen staan bekend om hun uitstekende mechanische eigenschappen. Ze kunnen worden gevormd en bewerkt via verschillende processen, zoals walsen, smeden of extruderen. Hun smeltpunten verschillen van die van zuiver aluminium. Hier zijn verschillende legeringen van gesmeed aluminium met specifieke smeltpunten.
- 2024 aluminiumlegering: 500-635°C (935-1180°F)
- 3003 aluminiumlegering: 640-655°C (1190-1210°F)
- 5052 aluminiumlegering: 605-650°C (1125-1200°F)
- 6061 aluminiumlegering: 580-650°C (1080-1205°F)
- 7075 aluminiumlegering: 475-635°C (890-1175°F)
Laten we verder gaan en de eigenschappen van deze smeedlegeringen bespreken.
2024 aluminiumlegering
Legering 2024 is erg populair vanwege het gebruik in de vliegtuigindustrie. De meeste onderdelen van zuigers en cilinders zijn ervan gemaakt. De smelttemperatuur is 500-635 graden Celsius. Op de schaal van Fahrenheit is dit 935-1180 graden Celsius. Technisch gezien heeft het een smeltpunt van aluminiummetaal dat lager is dan puur aluminium. Dit zijn de belangrijkste toepassingen van deze legering:
- Zeer sterke structurele toepassingen
- Vliegtuigvleugels
- Tandwielen en assen
- Cilinders en zuigers
3003 aluminiumlegering
Aluminiumlegering 3003 staat bekend om zijn gebruik in verschillende industrieën. De smelttemperatuur ligt in de buurt van puur aluminium en het heeft een zeer hoge sterkte in vergelijking met andere metaallegeringen. De smelttemperatuur is 1190-1210 graden Fahrenheit. Op de schaal van Celsius is dit 640-655 graden. De belangrijkste toepassingen zijn
- Truck- en traileronderdelen en kasten
- Warmtewisselaars
- Brandstoftanks en -leidingen
- Chemische apparatuur
5052 aluminiumlegering
Als je aluminium wilt gebruiken in een hydraulisch systeem, is de aluminiumlegering 5052 al tientallen jaren de beste keuze. Dit komt door zijn hoge sterkte en eigenschappen, die nuttig zijn voor zware hydraulische systemen. Het smeltpunt is 605-650 op de schaal van Celsius en 1125 tot 1200 op de schaal van Fahrenheit. De toepassing van deze legering omvat:
- Drukvaten
- Hekwerk
- Toestellen
- Scheepsuitrusting
- Hydraulische buizen
6061 aluminiumlegering
6061 is een andere aluminiumlegering met verschillende fysieke en temperatuureigenschappen. Vanwege de sterkte en robuustheid gebruiken fabrikanten het vaak om verschillende producten te maken. De smelttemperatuur varieert van 580 tot 650 graden Celsius. Op de schaal van Fahrenheit is dit 1080 tot 1205 graden. Deze aluminiumlegering heeft de volgende toepassingen.
- Auto-onderdelen
- Bouwproducten
- Meubilair,
- Fietsframes
- Spoorwagons
- Leidingen
7075 aluminiumlegering
7075 heeft het laagste smeltpunt vergeleken met andere legeringen van gesmeed aluminium. Het smelttemperatuurbereik is 475 tot 635 graden Celsius of 890 tot 1175 graden Fahrenheit. Vanwege het lage smeltpunt is 7075 handig voor vliegtuigen en tandwielkasten. Hier volgt een kort overzicht van de toepassingen.
- Onderdelen voor raketten
- Vliegtuigvleugels
- Tandwielen en assen
- Wormwielen
2- Gegoten legeringen
Gietlegeringen van aluminium zijn complexer dan smeedlegeringen. De reden hiervoor is dat het productieproces bestaat uit het verhitten van aluminium en het gieten in mallen. Gietlegeringen zijn dus verkrijgbaar in verschillende vormen. Hier is de lijst met bekende gegoten legeringen:
- A360 aluminiumlegering: 557-596°C (1030-1100°F)
- A380 Aluminiumlegering: 538-593°C (1000-1100°F)
- A413 aluminiumlegering: 574-582°C (1070-1080°F)
- B390 aluminiumlegering: 510-649°C (950-1200°F)
A360 aluminiumlegering
A360 is een gegoten legering van aluminium met een variërend temperatuurbereik. Het heeft toepassingen in verschillende gereedschappen, tandwielen en irrigatiesystemen. De smelttemperatuur is 1030 tot 1100 graden Fahrenheit of 557-596 graden Celsius. Deze gietlegering heeft de volgende toepassingen:
- Scharnieren
- Irrigatiesysteem
- Instrumentenkoffers
- Onderdelen voor irrigatiesystemen
- Buitenboordmotor onderdelen
A380 Aluminiumlegering
Dit is een bekende aluminiumlegering met veel huishoudelijke toepassingen. Deze gegoten legering heeft een lager smeltpunt temp en een scala aan toepassingen in de industrie. De smelttemperatuur is 1000 tot 1100 graden Fahrenheit of 538-593 graden Celsius. Het toepassingsgebied bij de smeltpunttemperatuur van aluminiummetaal is:
- Tandwielkasten
- Werkbankvizieren en ander handgereedschap
- Behuizingen voor grasmaaiers
A413 aluminiumlegering
A413 is een ander metaal dat een variërend bereik van smelttemperaturen heeft. Bovendien hebben ze, net als andere metaallegeringen, iets andere eigenschappen. Daarom zijn de toepassingen verschillend in verschillende industrieën. De smelttemperatuur is 1070 tot 1080 graden Fahrenheit of 574-582 graden Celsius. Het toepassingsgebied bij de smeltpunttemperatuur van aluminium is:
- Buitenboordmotor zuigers
- Tandheelkundige apparatuur
- Behuizingen voor straatlantaarns
B390 aluminiumlegering
B390 wordt veel gebruikt in de remindustrie. Het gebruik in de auto-industrie heeft het tot een bekende legering gemaakt. De smelttemperatuur heeft een hoog bereik. De smelttemperatuur is 950 tot 1200 graden Fahrenheit of 510-649 graden Celsius. De toepassingen van deze gietlegering worden hieronder genoemd:
- Zuigers
- Blokken
- Spruitstukken
- Remcilinders
- Cilinderkoppen voor verbrandingsmotoren
Waarom is het smeltpunt van een aluminiumlegering essentieel om te weten?
Fabrikanten moeten de smeltpunten kennen om twee belangrijke redenen. Ten eerste heeft elk metaal of elke legering een specifieke temperatuur. De fabrikant wil dus geen fout maken door metaal te gebruiken op een plek waar de temperatuur te hoog is. Als dat gebeurt, zal het metaal of de legering smelten.
Een aluminiumlegering 7075 heeft bijvoorbeeld een smeltpunt van 475 tot 635 graden Celsius. Als de fabrikant dit niet weet, kan hij een fout maken. Ze kunnen het gebruiken bij een te hoge temperatuur (boven 700 graden Celsius). Dit zal resulteren in een catastrofale mislukking of het onderdeel zal volledig smelten.
Stel je voor dat dat onderdeel in een vliegtuigmotor wordt gebruikt. Dat zou een eng ongeluk tot gevolg hebben. Bovendien helpt kennis van het smeltpunt bij het identificeren van onzuiverheden. Elke aluminiumlegering heeft een specifiek smeltpunt. In het geval van onzuiverheden zal het smeltpunt stijgen of dalen. Zo schatten metaalbewerkers de zuiverheid in.
Factoren die het smeltpunt van aluminium beïnvloeden
Je kunt wat schommelingen zien in het smeltpunt van de aluminiumlegeringen. Een legering kan bijvoorbeeld smelten bij iets hogere of lagere temperaturen dan het standaard smeltpunt. Houd er rekening mee dat dit verschil minimaal (verwaarloosbaar) is. Laten we eens kijken naar enkele factoren die deze smeltpunten beïnvloeden.
- Als de aluminiumlegering onzuiverheden bevat, kan het smeltpunt afwijken. Die onzuiverheden kunnen van alles zijn. Houd in gedachten dat onzuiverheden het smeltpunt niet significant veranderen. Deze kleine veranderingen kunnen echter wel grote gevolgen hebben voor verschillende industrieën, zoals de lucht- en ruimtevaart.
- De chemische samenstelling van aluminium heeft ook invloed op het smeltpunt. Als een aluminium-koperlegering bijvoorbeeld een maximaal kopergehalte heeft, kan de temperatuur hoog zijn en omgekeerd. Dit geldt voor alle aluminiumlegeringen.
- De druk beïnvloedt ook het smeltpunt. Volgens de Wet van Gay-Lussac zijn druk en temperatuur recht evenredig. Een druk tot 3500 gigapascal kan het smeltpunt verhogen. Als je dit drukbereik overschrijdt, zal het smeltpunt dalen, wat leidt tot lagere smeltpunten.
Conclusie
Het lijdt geen twijfel dat aluminium uitstekende eigenschappen heeft. Maar een aluminiumlegering is nog beter. Je kunt de gewenste eigenschappen bereiken door specifieke legeringselementen toe te voegen aan aluminium. Werken met top leveranciers van aluminium materialen en hoofden doen omdraaien naar de kortingen.
Wil je het beste aluminium metaalmateriaal? Neem contact op met HXSCO. We hebben meer dan 30 jaar ervaring in het wereldwijd leveren van metalen. Onze toeleveringsketen is supersterk en de verzendservices zijn zeer betrouwbaar. Bovendien krijg je aluminium metalen van topkwaliteit. Mis deze kans niet om de aluminium plaat, spoelof plaat.