Las aleaciones de aluminio del o las aleaciones de aluminio del son las aleaciones del aluminio, a menudo con cobre, cinc, manganeso, silicio, o magnesio. Son mucho alumbrador y más resistentes a la corrosión que el acero de carbón llano, pero no absolutamente tan resistente a la corrosión como el aluminio puro. Las superficies peladas de la aleación de aluminio mantendrán su brillo evidente un ambiente seco, pero las cantidades de la luz de productos de corrosión frotan apagado fácilmente sobre piel cuando están tocadas. La corrosión galvánica puede ser rápida cuando la aleación de aluminio se coloca en proximidad al acero inoxidable en un ambiente mojado. Las piezas de la aleación de aluminio y del acero inoxidable no se deben mezclar en sistemas con agua o instalaciones al aire libre.

Las composiciones de la aleación de aluminio se colocan con la asociación de aluminio . Muchas organizaciones publican estándares más específicos para la fabricación de aleación de aluminio, incluyendo la sociedad de la organización de estándares de los ingenieros automotores, específicamente sus subgrupos aeroespaciales de los estándares, y el ASTM .

Dirigir uso

Descripción

Las aleaciones de aluminio con una amplia gama de características se utilizan en estructuras de la ingeniería. Los sistemas de la aleación son clasificados por un sistema de numeración (ANSI ) o por los nombres que indican sus componentes de aleación principales (estruendo e ISO ). La selección de la aleación derecha para un uso dado exige consideraciones de la fuerza, de la ductilidad, de la conformabilidad, de la soldabilidad y de la resistencia de la corrosión para nombrar algunos. Una breve descripción histórica de aleaciones y de tecnologías de fabricación se da en la referencia. El aluminio se utiliza extensivamente en los aviones modernos debido a su de alta resistencia al cociente de peso.

Consideraciones de la flexibilidad

El uso incorrecto del aluminio puede dar lugar a los problemas, particularmente en contraste con el hierro o el acero, que aparecen " un mejor behaved" al diseñador, al mecánico, o al técnico intuitivo. La reducción por dos tercios del peso de una parte de aluminio comparada con una pieza semejantemente clasificada del hierro o del acero parece enorme atractiva, pero debe ser observado que este reemplazo es acompañado por una reducción por dos tercios en la tiesura de la partición. Por lo tanto, aunque el reemplazo directo de un hierro o de la pieza de acero con un duplicado hecho del aluminio pueda todavía dar fuerza aceptable a las cargas máximas del withstand, la flexibilidad creciente causará a tres veces más desviación en la partición.

Donde no está una edición la falta pero la flexión excesiva es undesirable debido a los requisitos para la precisión de la localización, o eficacia de la transmisión de la energía, el reemplazo simple de la tubería de acero con tubería de aluminio semejantemente clasificada dará lugar a un grado de flexión que sea indeseable; por ejemplo, la flexión creciente bajo cargas del funcionamiento causadas substituyendo la tubería de acero del marco de la bicicleta por la tubería de aluminio de dimensiones idénticas causará el desalineamiento del energía-entrena tan bien como absorbiendo la fuerza de funcionamiento. Para aumentar la rigidez aumentando el grueso de las paredes de los aumentos de la tubería el peso proporcionalmente, para perder las ventajas de un peso más ligero mientras que se restaura la rigidez.

En tales casos, el aluminio bien puede ser utilizado reajustando la dimensión de la pieza para adaptarse a sus características; por ejemplo haciendo un marco de la bicicleta de la tubería de aluminio que tiene un diámetro de gran tamaño algo que más densamente empareda. De esta manera, la rigidez se puede restaurar o aún realzar sin peso cada vez mayor. El límite a este proceso es el aumento en susceptibilidad al que abrocha falta de .

Los últimos modelos del automóvil de Corbeta, entre otros, son un buen ejemplo de reajustar piezas para hacer el mejor uso de las ventajas del aluminio. Los miembros del chasis y las piezas de aluminio de la suspensión de estos coches tienen dimensiones totales grandes para la tiesura pero son aligerados reduciendo superficie transversal y quitando el metal innecesario. Consecuentemente, son no sólo igualmente o más durable y stiff que las piezas de acero que substituyen, pero poseen un gracefulness airoso que la mayoría de la gente encuentra atractivo. Semejantemente, los marcos de aluminio de la bicicleta pueden ser diseñados óptimo para proporcionar rigidez donde se requiera, con todo exhiba una cierta flexibilidad adicional, que funciona como un amortiguador de choque natural para el jinete.

La fuerza y la durabilidad del aluminio varía extensamente, no sólo como resultado de los componentes de la aleación específica, pero también como resultado del proceso de fabricación. Esta variabilidad, más una curva de aprendizaje en el empleo de ella, ha ganado de vez en cuando el aluminio una mala reputación. Por ejemplo, un de alta frecuencia de la falta en muchos marcos de aluminio tempranos mal diseñados de la bicicleta en los años 70 lastimó la reputación del aluminio para este uso. Sin embargo, el uso extenso de los componentes de aluminio en las industrias del automóvil aeroespaciales y de alto rendimiento, donde las tensiones enormes se soportan con índices de fracaso vanishingly pequeños, ilustra que los componentes de aluminio correctamente construidos de la bicicleta no necesitan ser intrínseco no fiables. El tiempo y la experiencia ha demostrado posteriormente esto ser el caso.

Semejantemente, el uso del aluminio en usos automotores, particularmente en las piezas del motor que deben sobrevivir en condiciones difíciles, se ha beneficiado del desarrollo en un cierto plazo. Un ingeniero de Audi, en el comentario sobre el motor V12--el producir sobre 500 caballos de fuerza (370 kilovatios)--de un coche de carreras auto de la unión de los años 30 que fue restaurado recientemente por la fábrica de Audi, conocido que la aleación de aluminio original del motor sería utilizada hoy solamente para los muebles del césped y similares. Tan recientemente como los años 60, culata del aluminio y el cárter del motor Corvair ganó una reputación para la falta y el desmontaje rosca en agujeros, incluso durante es grande como agujeros del enchufe de chispa, que no se ve en culata de aluminio actuales.

Una limitación estructural importante de una aleación de aluminio es sus características de fatiga. Mientras que el acero tiene un alto límite de fatiga (la estructura puede soportar teóricamente un número infinito de los cargamentos cíclicos en esta tensión), el límite de fatiga del aluminio está cerca de cero, significando que fallará eventual bajo incluso cargamentos cíclicos muy pequeños, pero para las pequeñas tensiones éste puede tardar un tiempo excesivamente largo.

Consideraciones de la sensibilidad del calor

A menudo, la sensibilidad del metal al calor debe también ser considerada. Incluso un procedimiento relativamente rutinario del taller que implica la calefacción es complicado por el hecho de que el aluminio, desemejante del acero, derretirá sin primero brillar intensamente rojo. La formación de las operaciones donde una lámpara de soldar se utiliza por lo tanto requiere una cierta maestría, puesto que ningunas muestras visuales revelan cómo está cercano el material está a la fusión.

El aluminio también está conforme a tensiones internas y a tensiones cuando se recalienta; la tendencia del metal al arrastramiento bajo estas tensiones tiende a dar lugar a distorsiones retrasadas. Por ejemplo, el combeo o el agrietarse culata de aluminio recalentada del automóvil se observa comúnmente, a veces los años más adelante, al igual que la tendencia de los bastidores de aluminio soldados con autógena de la bicicleta a torcer gradualmente de la alineación de las tensiones del proceso de la soldadura. Así, la industria aeroespacial evita calor en conjunto ensamblando partes con los pegamentos o los sujetadores mecánicos. La vinculación adhesiva fue utilizada en algunos marcos de la bicicleta en los años 70, con resultados desafortunados cuando la tubería de aluminio corroída levemente, aflojando el pegamento y derrumbándose el marco.

Las tensiones en de aluminio recalentada pueden ser relevadas calor-tratando las partes en un horno y gradualmente refrescándolas - en efecto el recocido las tensiones. Con todo estas piezas pueden todavía torcerse, de modo que el calor-tratar de los bastidores soldados con autógena de la bicicleta, por ejemplo, puede dar lugar a una fracción significativa de mal alineado alineación mal. Si el desalineamiento no es demasiado severo, las piezas refrescadas se pueden doblar en la alineación. Por supuesto, si el marco se diseña correctamente para la rigidez (véase arriba), que el doblez requerirá la fuerza enorme.

La intolerancia del aluminio a las temperaturas altas no ha imposibilitado su uso en rocketry; incluso para el uso en construir las cámaras de combustión donde los gases pueden alcanzar 3500 K. El motor superior de la etapa de Agena utilizó un diseño de aluminio regenerador refrescado para algunas partes del inyector, incluyendo la región de garganta termal crítica; de hecho la conductividad termal extremadamente alta del aluminio evitó que la garganta alcanzara el punto de fusión incluso bajo flujo de calor masivo, dando por resultado un componente ligero confiable.

Cableado del hogar

Debido a su alta conductividad y precio bajo relativamente comparados con el cobre en los años 60, el aluminio fue introducido en aquel momento para el cableado eléctrico del hogar en los Estados Unidos, aunque muchos accesorios no habían sido diseñados para aceptar el alambre de aluminio. Pero el nuevo uso trajo algunos problemas:

el mayor coeficiente de la extensión termal del aluminio hace el alambre ampliarse y el contrato concerniente a la conexión disímil del tornillo del metal, aflojando eventual la conexión.
El aluminio puro del

tiene una tendencia al " creep" bajo presión continua constante (a un mayor grado como las subidas de temperatura), aflojando otra vez la conexión.
la corrosión galvánica los metales disímiles aumenta la resistencia eléctrica de la conexión.

Todo el esto dio lugar a conexiones recalentadas y flojas, y éste alternadamente dio lugar a algunos fuegos. Los constructores entonces llegaron a ser cuidadosos de usar el alambre, y muchas jurisdicciones proscribieron su uso en tamaños muy pequeños, en la nueva construcción. Con todo más nuevos accesorios fueron introducidos eventual con las conexiones diseñadas para evitar aflojar y recalentarse. Al principio ellos eran " marcado; Al/Cu", solamente ahora llevan un " CO/ALR" codificación.

Otra manera de prevenir el problema de la calefacción es a la encrespadura el alambre de aluminio a un " corto; " de la coleta ; del alambre de cobre. Una encrespadura de alta presión correctamente hecha por la herramienta apropiada es firmemente bastante reducir cualquier extensión termal del aluminio. Hoy, las nuevas aleaciones, los diseños, y los métodos se utilizan para el cableado de aluminio conjuntamente con las terminaciones de aluminio.

considera también:

aluminio del alambre

Designaciones de la aleación

Sistemas de identificación del uso de las aleaciones de la fundición de aluminio labrada y diversos. El aluminio labrado se identifica con un número de cuatro cifras que identifique los elementos ligantes, seguido por una rociada, una letra que identifica el tipo de tratamiento térmico y un número de 1 a 4 dígitos que identifica el genio específico, e. 6061-T6, más la aleación de aluminio del campo común libre-que trabaja a máquina. Las aleaciones de la fundición de aluminio utilizan cuatro al número de cinco cifras con una coma. El dígito en los ciento lugares indica los elementos ligantes, mientras que el dígito después de que la coma indique la forma (forma o el lingote del molde)

Aleaciones labradas

El sistema internacional de la designación de la aleación es el esquema de nombramiento lo más extensamente posible aceptado para las aleaciones labradas. Cada aleación se da un número de cuatro cifras, donde el primer dígito indica los elementos ligantes principales.
el

1000 series es aluminio essenitally puro con un contenido de aluminio mínimo del 99% por peso y puede ser el endurecido trabajo
2000 series se alean con cobre, pueden ser el endurecido precipitación a las fuerzas comparables al acero . Designado antes el duraluminio, eran una vez las aleaciones aeroespaciales mas comunes, pero eran susceptibles a la corrosión de tensión que se agrietaba y son substituidas cada vez más por 7000 series en nuevos diseños.
3000 series se alean con el manganeso, y pueden ser trabajo endurecido
4000 series se alean con silicio. También se conocen como Silumin
5000 series se alean con magnesio, derivan la mayor parte de su fuerza de la solución que endurece, y pueden también ser trabajo endurecido a las fuerzas comparables al acero
6000 series se alean con magnesio y silicio, son fáciles de trabajar a máquina, y pueden ser precipitación endurecida, pero no a las altas fuerzas que 2000, 5000 y 7000 puede alcanzar.
7000 series se alean con cinc, y pueden ser precipitación endurecida a las fuerzas más altas de cualquier aleación de aluminio.
8000 series son una categoría miscelánea

Límites de la composición de la aleación de aluminio labrada (% del peso)

Aleaciones de molde

La asociación de aluminio (AA) ha adoptado una nomenclatura similar a la de aleaciones labradas. El estándar británico y el estruendo tienen diversas designaciones. En el sistema del AA, los segundos dos dígitos revelan el porcentaje mínimo del aluminio, e.x corresponden a un mínimo del aluminio 99. El dígito después de que la coma tome un valor de 0 o 1, denotando el bastidor y el lingote respectivamente. Los elementos ligantes principales en el sistema del AA son como sigue:
las series del

1xx.x son aluminio mínimo del 99%
cobre de la serie 2xx.x
silicio, cobre y/o magnesio de la serie 3xx.x
silicio de la serie 4xx.x
magnesio de la serie 5xx.x
cinc de la serie 7xx.x
lata de la serie 8xx.x miscelánea

Aleaciones nombradas

Duraluminio ( de cobre, aluminio )
Magnox (magnesio, aluminio )
Zamak (cinc, aluminio, magnesio, de cobre)
Silumin (aluminio, silicio )

Descripción del uso

Aleaciones aeroespaciales comunes

Éstas son las aleaciones de aluminio que tienen una larga historia de ser utilizado en aviones y otras estructuras del espacio aéreo.
7075 de aluminio
6061 de aluminio
6063 de aluminio
2024 de aluminio
5052 de aluminio

Otras aleaciones del espacio aéreo

Éstos se producen actual, pero menos ampliamente utilizado, las aleaciones de aluminio para los usos aeroespaciales.
2090 de aluminio
2124 de aluminio
2195 de aluminio - aleación de Al-Li, usada en el tanque externo ligero estupendo de la lanzadera de espacio
2219 de aluminio
2324 de aluminio
6013 de aluminio
7050 de aluminio
7055 de aluminio
7150 de aluminio
7475 de aluminio

Aleaciones marinas

Estas aleaciones se utilizan para los usos sensibles el boatbuilding y construcción naval, y otros de la orilla del infante de marina y del agua salada.
5052 de aluminio
5083 de aluminio
5086 de aluminio
6061 de aluminio
6063 de aluminio

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