ΚΡΑΜΑΤΑ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ Γ.Ν. ΧΑΙΔΕΜΕΝΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

Transcript

1 ΚΡΑΜΑΤΑ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ Γ.Ν. ΧΑΙΔΕΜΕΝΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2 ΚΡΑΜΑΤΑ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ

3 Κατηγορίες κραμάτων αλουμινίου Ελατά κράματα Κράματα τα οποία παράγονται σε κολώνες ή πλάκες οι οποίες στη συνέχεια υφίστανται κατεργασίες διαμορφώσεων (έλαση, διέλαση, κ.λ.π) για την παραγωγή ημιέτοιμων προϊόντων, από τα οποία στη συνέχεια παράγονται τελικά προϊόντα Χυτά κράματα Κράματα τα οποία χυτεύονται σε τελική ή σχεδόν- τελική μορφή προϊόντος. Τα κράματα αυτά δεν υφίστανται στη συνέχεια κάποια άλλη κατεργασία διαμόρφωσης, όπως π.χ έλαση ή διέλαση

4 Κατηγορίες Ελατών κραμάτων αλουμινίου Εργοσκληρυνόμενα Κράματα στα οποία τα κραματικά στοιχεία δεν μπορούν να προκαλέσουν ισχυροποίηση στερεού διαλύματος ή ισχυροποίηση με καθίζηση με οποιαδήποτε θερμική κατεργασία και σκληραίνουν μόνο με ψυχρή κατεργασία (εργοσκλήρυνση) Θερμοσκληρυνόμενα Κράματα τα οποία επιδέχονται θερμική κατεργασία και στα οποία τα κραματικά στοιχεία προκαλούν ισχυροποίηση με καθίζηση κατά την θερμική κατεργασία της γήρανσης

5 Ονοματολογία ελατών κραμάτων Κράμα Κύρια κραματικά στοιχεία Κατηγορία 1xxx Καθαρό αλουμίνιο ΕΣ 2xxx Χαλκός (Cu) ΘΣ 3xxx Μαγγάνιο (Mn) ΕΣ 4xxx Πυρίτιο (Si) ΕΣ ή ΘΣ 5xxx Μαγνήσιο (Mg) ΕΣ 6xxx Μαγνήσιο (Mg) και Πυρίτιο (Si) ΘΣ 7xxx Ψευδάργυρος (Zn) ΘΣ 8xxx Άλλα στοιχεία (π.χ Fe, Sn) ΕΣ ή ΘΣ 9xxx Δεν έχει καθοριστεί ο ψηφίο: κύριο κραματικό στοιχείο (σειρά) 2 ο ψηφίο: παραλλαγή (το 0 σημαίνει την πρωτότυπη σύσταση) που αντιστοιχεί σε μεταβολή % σε κραματικό στοιχείο 3 ο και 4 ο ψηφίο: συγκεκριμένο κράμα της σειράς

6 Σειρά 1xxx Κράμα 1350 Ηλεκτρικές επαφές Κράμα 1100 Δίσκοι φαγητού Κράμα 1100 Αλουμινόχαρτο Κράμα 1100 Συσκευασία τροφίμων Κράμα 1350 Κάτοπτρο τηλεσκοπίου

7 Σειρά 2xxx Κράμα 2024 Ατρακτοι αεροσκαφών Κράμα 2219 Προωθητικές μηχανές Κράμα 2419 Δομικά στοιχεία Κράμα 2195 (συγκολλήσιμο) Δεξαμενές καυσίμων

8 Σειρά 3xxx Κράμα 3002 Ψυγείο αυτοκινήτου Κράμα 3003 Σωληνώσεις εναλλάκτη θερμότητας Κράμα 3004 ή 3014 Κουτιά αναψυκτικών

9 Σειρά 4xxx Κράμα 4032 Σφυρήλατο σύστημα ψύξης Κράμα 4043 Ηλεκτρόδιο για συγκολλήσεις αλουμινίου

10 Σειρά 5xxx Κράματα 5083, 5086, 5454 Συγκολλήσιμα κράματα για ναυπηγικές εφαρμογές

11 Σειρά 5xxx (συνέχεια) Κράμα 5754 Ελάσματα για αυτοκίνητα Panels Κράμα 5182 Καπάκι κουτιού αναψυκτικού Θόλοι

12 Σειρά 6xxx (6061,6063) Διέλαση Mag- lev Audi A8 Ανάρτηση BMW

13 Σειρές 7xxx και 8xxx Κράμα 7075 Πτέρυγες αεροσκαφών Κράμα 8090 Σφυρήλατο στοιχείο ελικοπτέρου Κράμα 7050 Αυλός γεώτρησης πετρελαίου

14 Σειρά 3xx.x Κράμα A380.0 Χυτοπρεσσαρισό κιβώτιο Κράμα A380.0 Κιβώτιο (αμμοχύτευση) Κράμα A356 Χύτευση ακριβείας Κράμα A356.0

15

16 Τμήμα του διαγράμματος φάσεων του συστήματος Al- Cu με τις καμπύλες solvus των ζωνών GP και των μεταβατικών φάσεων

17 Πιν. 8.8 Σειρές καθιζήσεως σε διάφορα συστήµατα Κράµα Σειρά καθιζήσεως Al-Ag GP (σφαίρες) γ' (πλακίδια) γ (Ag 2 Al) Al-Cu GP (δίσκοι) θ'' (δίσκοι) θ' (πλακίδια) θ (Al 2 Cu) Al-Mg-Si GP (ράβδοι) β' (ράβδοι) β (Mg 2 Si) (πλακίδια) Al-Cu-Mg GP (ράβδοι) S' (βελόνες) S (CuMgAl 2 ) (βελόνες) Al-Zn-Mg GP (σφαίρες) η' (πλακίδια) η (MgZn 2 ) (πλακίδια/ράβδοι) Cu-Be GP (δίσκοι) γ' γ (CuBe) Cu-Co GP (σφαίρες) β (Co)(πλακίδια) Fe-C ε-καρβίδιο (δίσκοι) Fe 3 C (πλακίδια) Fe-N α'' (δίσκοι) Fe 4 N Ni-Cr-Ti-Al γ' (Ni 3 Ti ή Ni 3 Al) (κύβοι ή σφαίρες) Πηγή: J. W. Martin, Precipitation Hardening, Pergamon Press, Oxford, 1968.

18 Διασπορά φάσεως S' σε κράμα Al- Cu- Mg

19 Διασπορά φάσεως β' σε κράμα Al- Mg- Si

20

21 Μεταβολή της σκληρότητας του κράματος Al- 4%Cu με το χρόνο γηράνσεως για δύο θερμοκρασίες γηράνσεως, 120 και 180 C

22 Αλληλεπίδραση αταξιών με σωματίδια της φάσεως θ' σε κράμα Al- Cu

23 Διαφασικό σύνορο συνοχής μεταξύ δύο φάσεων α και β με μικρή ασυμφωνία πλέγματος που προκαλεί παραμορφώσεις συνοχής.

24 Διαφασικό σύνορο ημισυνοχής μεταξύ δύο φάσεων α και β με μεγάλη ασυμφωνία πλέγματος που αντισταθμίζεται με τον σχηματισμό αταξιών ασυμφωνίας με διαχωριστική απόσταση D

25 Διαφασικό σύνορο μη συνοχής

26 Υπέρβαση μη- διαπερατών σωματιδίων από μια αταξία με το μηχανισμό Orowan

27 Ισχυροποίηση από διαπερατά και μη- διαπερατά σωματίδια σε συνάρτηση με το μέγεθος των σωματιδίων (χρόνος γηράνσεως)