Преимущества и недостатки пластичности алюминия

Под пластичностью материала понимается его способность подвергаться значительной неупругой деформации, пока он не сломается. Это обычно считается мягким свойством любого материала. Однако в действительности пластичные материалы, такие как алюминий, играют важную роль в любом конструкционном применении. Алюминий, который является одним из наиболее часто используемых материалов в высотных конструкциях и небоскребах, обладает хорошей пластичностью. Однако его пластичность зависит от термической обработки, которую он получил, и любых легирующих материалов, которые были добавлены к нему.

Ниже мы сначала подробно расскажем о важности пластичности в конструкционных применениях, а затем рассмотрим преимущества и недостатки пластичности алюминия.

Важность пластичности в строительных конструкциях

Деформируемость и пластичность — два основных свойства материала, определяющие его поперечную прочность. Материал с хорошей пластичностью может подвергнуться большому удлинению, прежде чем разрушится.

Чтобы лучше понять пластичность, давайте взглянем на график напряжения-деформации материала, показанный ниже:

<я> <я> Здесь предел текучести представляет собой точку, до которой материал может выдерживать определенную нагрузку, прежде чем он начнет деформироваться. До этого момента материал может вернуться к своей первоначальной форме после снятия нагрузки, как резина.

Если мы увеличим нагрузку выше предела текучести, материал продемонстрирует пластическую деформацию. Это означает, что материал будет иметь постоянную деформацию, но не сломается, пока нагрузка не достигнет точки предельной прочности на кривой. После этого материал порвется, прежде чем полностью разрушится.

Фаза между пределом текучести и пределом прочности представляет собой пластичность материала. Пластичность материала измеряется коэффициентом пластичности или коэффициентом пластичности, как показано ниже.

В идеале значение должно быть от четырех до пяти.

В случае высокопластичного материала эти две точки находятся очень далеко друг от друга, и, таким образом, перед разрушением материал может подвергнуться большой пластической деформации. Однако в случае с хрупким материалом все наоборот.

<я> <я> Разные металлы имеют разную пластичность. Такие материалы, как золото и серебро, можно вытягивать в тонкую проволоку, поскольку они очень пластичны. С другой стороны, карбид вольфрама и чугун очень хрупкие. Теперь давайте обсудим пластичность алюминия.

Преимущества пластичности алюминия

Чистый алюминий пластичен по своей природе. Однако алюминий бывает разных марок. Добавление дополнительных элементов и тип термообработки влияют на его пластичность.

В следующей таблице приведена пластичность некоторых часто используемых алюминиевых сплавов по сравнению с некоторыми часто используемыми стальными сплавами.

<тд>40% <тд>16% <тд>30% <тд>18% <тд>30% <тд>17% <тд>15% <тд>12% <тд>14%

Сплав	Термическая обработка	Удлинение при разрыве (при 77°F)
Алюминий 3003	O (отожженный)
	H14 (деформационно-упрочненная)
Алюминий 5052	О
	H32
Алюминий 6061	О
	T6
Сталь AISI 4140	Закалка маслом
Сталь AISI 4340	Нормализованный
Сталь AISI 6150	Закалка маслом

Ясно, что все формы алюминия имеют лучшую пластичность, чем сталь. При последующей термообработке алюминий достигает более высокой прочности, но за счет пластичности. Тем не менее пластичность алюминия дает существенное преимущество в конструкционных применениях.

В случае любой неожиданной перегрузки хрупкая конструкция (состоящая только из стали) внезапно разрушается, тогда как пластичная конструкция (сталь + алюминий) подвергается контролируемому разрушению. Добавление пластичности железной конструкции за счет балок или подвесных тросов увеличивает ее максимальный потенциал в целом; таким образом, во время землетрясения он не разрушается внезапно, а поддается контролю. Это может спасти жизнь, так как дает людям в опасных для жизни ситуациях достаточно времени, чтобы спастись. По этой причине пластичные материалы, такие как алюминий, используются в качестве основного конструктивного элемента в сейсмоопасных районах.

Недостатки пластичности алюминия

Поскольку алюминий является относительно мягким материалом с низкой температурой плавления, его обработка может быть сложной. В зависимости от легирующих элементов алюминий может плавиться из-за тепла, выделяемого при трении между инструментом и заготовкой. В результате липкая стружка может начать накапливаться вокруг лезвия и создавать сопротивление инструменту при каждом проходе. Когда накапливается достаточно материала, лезвие может зацепиться за алюминий, что может привести к травмам оператора. Режущие лезвия также могут быстро изнашиваться из-за мягкого, но абразивного характера алюминия, а расходы, связанные с покупкой новых инструментов, могут быть значительными.

Важно выбрать правильный режущий инструмент для работы и следовать передовым методам, чтобы производить более быструю резку с минимальными потерями материала. Без промышленного пильного оборудования и подходящих полотен (для цветных металлов или дерева с твердосплавными напайками) невозможно добиться чистого реза таких пластичных материалов, как алюминий.

Сотрудничество с опытным поставщиком металла поможет вам получить желаемую точность резки алюминия без необходимости тратить деньги на новые инструменты или бороться с новыми технологиями.

Купить высококачественный алюминий у опытного поставщика

Уже более двух десятилетий Industrial Metal Service поставляет новый и переработанный алюминий и алюминиевые сплавы в район залива Сан-Франциско и за его пределы. Наш широкий ассортимент включает в себя алюминиевый лист 6061, прутковый и круглый прокат, а также алюминиевый инструментальный лист 5080 и алюминиевый лист MIC-6. Мы также поставляем другие металлы, такие как медь, титан и специальные металлы, такие как хастеллой и инвар 36.

Воспользуйтесь нашими современными услугами по резке металла для точной резки алюминия каждый раз. С шероховатостью поверхности всего 12 микродюймов наша пила MetlSaw NF12-T12 может обрабатывать алюминиевые листы толщиной до 12 дюймов и резать их длиной до 12 футов.