Hvad er en aluminiumlegering?
En aluminiumlegering er en kemisk sammensætning, hvor andre elementer 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 op til 15 vægtprocent af legeringen. Legeringer tildeles et firecifret nummer, hvor det første ciffer identificerer en generel klasse eller serie, der er karakteriseret ved dens vigtigste legeringselementer.
Ren aluminium
1xxx-serien
Legeringerne i 1xxx-serien består af aluminium med en renhed på 99 procent eller højere. Denne serie har fremragende korrosionsbestandighed, fremragende bearbejdelighed samt høj termisk og elektrisk ledningsevne. Derfor bruges 1xxx-serien ofte til transmissions- eller elnetledninger. Almindelige legeringsbetegnelser i denne serie er 1350 til elektriske anvendelser og 1100 til bakker til fødevareemballage.
Varmebehandlelige legeringer
Nogle legeringer forstærkes 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, fordeles homogent med aluminiumet og placeres i en fast opløsning. Metallet bratkøles efterfølgende eller afkøles hurtigt, hvilket fryser de opløste stofatomer på plads. De opløste stofatomer kombineres følgelig til et fint fordelt bundfald. Dette sker ved stuetemperatur, hvilket kaldes naturlig ældning, eller i en lavtemperaturovn, hvilket kaldes kunstig ældning.
2xxx-serien
I 2xxx-serien anvendes kobber som det primære legeringselement og kan forstærkes betydeligt ved opløsningsvarmebehandling. Disse legeringer har en god kombination af høj styrke og sejhed, men har ikke den samme grad af atmosfærisk korrosionsbestandighed som mange andre aluminiumlegeringer. Derfor er disse legeringer normalt malet eller beklædt til sådanne eksponeringer. De er generelt beklædt med en legering med høj renhed eller en 6xxx-serielegering for at modstå korrosion i høj grad. Legering 2024 er måske den mest kendte flylegering.
6xxx-serien
6xxx-serien er alsidig, varmebehandlelig, 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. Ekstruderingsprodukter fra 6xxx-serien er førstevalget til arkitektoniske og strukturelle anvendelser. Legering 6061 er den mest anvendte legering i denne serie og bruges ofte i lastbil- og marinestel. Derudover er nogle telefoncovers lavet af 6xxx-seriens legering.
7xxx-serien
Zink er det primære legeringsstof i denne serie, og når magnesium tilsættes i en mindre mængde, er resultatet en varmebehandlelig legering med meget høj styrke. Andre elementer såsom kobber og krom kan også tilsættes i små mængder. De mest kendte legeringer er 7050 og 7075, som er meget udbredte i flyindustrien.
Ikke-varmebehandlelige legeringer
Ikke-varmebehandlede legeringer forstærkes ved koldbearbejdning. Koldbearbejdning forekommer under valsning eller smedning og er den proces, hvor metallet "bearbejdes" for at gøre det stærkere. For eksempel, når man valser aluminium ned til tyndere tykkelser, bliver det stærkere. Dette skyldes, at koldbearbejdning opbygger forskydninger og huller i strukturen, som derefter 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 med mindre mængder tilsat magnesium. Imidlertid kan kun en begrænset procentdel mangan effektivt tilsættes 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. Legering 3004 og dens modifikationer bruges i aluminiumsdåser.
4xxx-serien
4xxx-seriens legeringer kombineres med silicium, som kan tilsættes i tilstrækkelige mængder til at sænke aluminiums smeltepunkt uden at forårsage sprødhed. På grund af dette producerer 4xxx-serien fremragende svejsetråd og loddelegeringer, hvor et lavere smeltepunkt er påkrævet. Legering 4043 er en af de mest anvendte fyldstoflegeringer til svejsning af 6xxx-seriens legeringer til strukturelle og bilindustrien.
5xxx-serien
Magnesium er det primære legeringsmiddel i 5xxx-serien og er et af de mest effektive og udbredte legeringselementer til aluminium. Legeringer i denne serie har moderate til høje styrkeegenskaber samt god svejsbarhed og korrosionsbestandighed i havmiljøet. På grund af dette anvendes aluminium-magnesiumlegeringer i vid udstrækning i byggeri og anlæg, lagertanke, trykbeholdere og marine applikationer. Eksempler på almindelige legeringsanvendelser inkluderer: 5052 i elektronik, 5083 i marine applikationer, anodiserede 5005-plader til arkitektoniske applikationer og 5182 fremstiller aluminiumslåg til drikkevaredåser.
