Hvad er en aluminiumslegering?
En aluminiumslegering er en kemisk sammensætning, hvor andre grundstoffer tilsættes rent aluminium for at forbedre dets egenskaber, primært for at øge dets styrke. Disse andre elementer omfatter jern, silicium, kobber, magnesium, mangan og zink i niveauer, der tilsammen kan udgøre så meget som 15 vægtprocent af legeringen. Legeringer tildeles et firecifret nummer, hvor det første ciffer identificerer en generel klasse eller serie, karakteriseret ved dens vigtigste legeringselementer.
Ren aluminium
1xxx serien
1xxx-seriens legeringer består af aluminium med en renhed på 99 procent eller højere. Denne serie har fremragende korrosionsbestandighed, fremragende bearbejdelighed samt høj termisk og elektrisk ledningsevne. Dette er grunden til, at 1xxx-serien ofte bruges til transmissions- eller elnetledninger. Almindelige legeringsbetegnelser i denne serie er 1350, for elektriske applikationer, og 1100, for fødevareemballagebakker.
Varmebehandlede legeringer
Nogle legeringer styrkes ved opløsningsvarmebehandling og derefter bratkøling eller hurtig afkøling. Varmebehandling tager det faste, legerede metal og opvarmer det til et bestemt punkt. Legeringselementerne, kaldet opløst stof, er homogent fordelt med aluminium, der sætter dem i en fast opløsning. Metallet bliver efterfølgende bratkølet eller hurtigt afkølet, hvilket fryser de opløste atomer på plads. De opløste atomer kombineres som følge heraf til et fint fordelt bundfald. Dette sker ved stuetemperatur, som kaldes naturlig ældning eller i en lavtemperaturovnsdrift, som kaldes kunstig ældning.
2xxx-serien
I 2xxx-serien anvendes kobber som det primære legeringselement og kan forstærkes betydeligt gennem opløsningsvarmebehandling. Disse legeringer har en god kombination af høj styrke og sejhed, men har ikke de niveauer af atmosfærisk korrosionsbestandighed som mange andre aluminiumslegeringer. Derfor er disse legeringer normalt malet eller beklædt til sådanne eksponeringer. De er generelt beklædt med en legering med høj renhed eller en legering i 6xxx-serien for i høj grad at modstå korrosion. Alloy 2024 måske den mest kendte flylegering.
6xxx serien
6xxx-serien er alsidig, varmebehandles, meget formbar, svejsbar og har moderat høj styrke kombineret med fremragende korrosionsbestandighed. Legeringer i denne serie indeholder silicium og magnesium for at danne magnesiumsilicid i legeringen. Ekstrusionsprodukter fra 6xxx-serien er førstevalg til arkitektoniske og strukturelle applikationer. Alloy 6061 er den mest udbredte legering i denne serie og bruges ofte i lastbil- og marinerammer. Derudover var et telefoncover lavet af 6xxx-seriens legering.
7xxx serien
Zink er det primære legeringsmiddel for denne serie, og når magnesium tilsættes i en mindre mængde, er resultatet en varmebehandlelig legering med meget høj styrke. Andre grundstoffer såsom kobber og chrom kan også tilsættes i små mængder. De mest almindeligt kendte legeringer er 7050 og 7075, som er meget udbredt i flyindustrien.
Ikke varmebehandlelige legeringer
Ikke varmebehandlede legeringer styrkes gennem koldbearbejdning. Koldbearbejdning forekommer under valse- eller smedemetoder og er handlingen ved at "bearbejde" metallet for at gøre det stærkere. Når man for eksempel ruller aluminium ned til tyndere målere, bliver det stærkere. Dette skyldes, at koldbearbejdning opbygger dislokationer og ledige pladser i strukturen, som så hæmmer atomernes bevægelse i forhold til hinanden. Dette øger metallets styrke. Legeringselementer som magnesium forstærker denne effekt, hvilket resulterer i endnu højere styrke.
3xxx serien
Mangan er det vigtigste legeringselement i denne serie, ofte tilsat mindre mængder magnesium. Imidlertid kan kun en begrænset procentdel af mangan effektivt tilsættes til aluminium. 3003 er en populær legering til generelle formål, fordi den har moderat styrke og god bearbejdelighed og kan bruges i applikationer som varmevekslere og køkkenredskaber. Alloy 3004 og dens modifikationer bruges i kroppe af aluminiumsdåser.
4xxx-serien
4xxx seriens legeringer er kombineret med silicium, som kan tilsættes i tilstrækkelige mængder til at sænke smeltepunktet for aluminium uden at producere skørhed. På grund af dette producerer 4xxx-serien fremragende svejsetråd og loddelegeringer, hvor der kræves et lavere smeltepunkt. Alloy 4043 er en af de mest udbredte fyldlegeringer til svejsning af 6xxx seriens legeringer til strukturelle og automotive applikationer.
5xxx serien
Magnesium er det primære legeringsmiddel i 5xxx-serien og er et af de mest effektive og mest anvendte legeringselementer til aluminium. Legeringer i denne serie har moderate til høje styrkeegenskaber, samt god svejsbarhed og modstandsdygtighed over for korrosion i havmiljøet. På grund af dette er aluminium-magnesium-legeringer meget brugt i byggeri og konstruktion, lagertanke, trykbeholdere og marine applikationer. Eksempler på almindelige legeringsapplikationer omfatter: 5052 i elektronik, 5083 i marine applikationer, anodiserede 5005 ark til arkitektoniske applikationer og 5182 gør låget til drikkevaredåser af aluminium.
