이봐! 알루미늄 공급 업체로서 저는 최근 알루미늄의 연성을 향상시키는 방법에 대해 많은 질문을 받고 있습니다. 그래서 저는이 주제에 대한 통찰력을 공유 할 것이라고 생각했습니다.
우선, 연성이 무엇인지 이야기합시다. 연성은 물질이 파손되지 않고 인장 응력 하에서 변형되는 능력입니다. 간단히 말해서, 물질이 스냅되기 전에 얼마나 많은 것을 늘리거나 구부릴 수 있는지입니다. 알루미늄의 경우, 만성이 좋은 것은 많은 응용 분야에서 매우 중요합니다.3003 원활한 알루미늄 튜브균열없이 다른 형태로 형성 될 수 있어야합니다.
합금
알루미늄의 연성을 향상시키는 가장 일반적인 방법 중 하나는 합금을 통한 것입니다. 알루미늄에 다른 요소를 추가하면 특성을 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 소량의 마그네슘을 첨가하면 알루미늄 합금의 연성이 증가 할 수 있습니다. 마그네슘 원자는 알루미늄 크리스탈 격자에 잘 맞으며 탈구 운동 저항을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 탈구는 금속의 결정 구조의 결함과 같으며, 더 쉽게 움직일 때 금속이 더 쉽게 변형 될 수 있습니다.
추가 할 수있는 또 다른 요소는 실리콘입니다. 실리콘은 알루미늄 매트릭스에서 작은 입자를 형성합니다. 이들 입자는 균열의 성장에 장벽으로 작용할 수 있으며, 이는 합금의 전반적인 연성을 향상시킨다. 같은 합금알루미늄 그려진 튜브 6061종종 실리콘과 마그네슘을 함유하여 강도와 연성의 균형을 잘 제공합니다.
열처리
열처리는 또한 알루미늄의 연성을 향상시키는 강력한 도구입니다. 어닐링은 일반적인 열 - 처리 과정입니다. 어닐링하는 동안 알루미늄은 특정 온도로 가열 된 다음 천천히 냉각됩니다. 이 과정은 금속의 내부 응력을 완화시킬 수 있습니다. 금속에 내부 응력이 있으면 변형 될 때 균열이 발생할 가능성이 높습니다. 어닐링함으로써 우리는 이러한 스트레스를 줄이고 알루미늄을 더 연성으로 만들 수 있습니다.
용액 열처리 후 켄칭 및 노화도 사용될 수 있습니다. 용액 열처리에서, 합금은 고온으로 가열되어 모든 합금 요소가 알루미늄 매트릭스에 녹도록한다. 그런 다음 용해 된 요소를 제자리에 "동결"하기 위해 빠르게 켄칭됩니다. 그 후, 노화는 더 낮은 온도에서 수행되어 미세한 침전물이 형성됩니다. 이러한 침전물은 강도, 경우에 따라 합금의 연성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 일부 항공 우주 - 등급 알루미늄 합금은 이러한 종류의 열처리를 통해 원하는 기계적 특성을 달성합니다.
냉간 작업 및 재결정 화
차가운 작업은 실온에서 알루미늄을 변형시키는 과정입니다. 우리가 차가워지면 알루미늄을 사용하면 금속의 탈구 수가 증가합니다. 처음에는 더 많은 탈구가 금속을 더 단단하고 덜 연성 할 수 있기 때문에 직관적 인 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 재결정 화 열처리로 냉간 작업을 따르는 경우 실제로 연성을 향상시킬 수 있습니다.
재결정 화 중에, 새로운 균주 - 추위에 자유 곡물이 형성됩니다. 이 새로운 곡물은보다 균일 한 구조를 가지고있어 더 나은 변형을 가능하게합니다. 따라서 차가운 작업 및 재결정 화를 결합하여 입자 크기를 제어하고 알루미늄의 연성을 향상시킬 수 있습니다. 이 기술은 종종 생산에 사용됩니다ASME B16.5 알루미늄 5086 파이프 플랜지플랜지가 양호한 형성성과 연성을 가져야하는 곳.
곡물 정제
곡물 정제는 알루미늄의 연성을 향상시키는 또 다른 효과적인 방법입니다. 더 작은 곡물 크기는 일반적으로 연성이 향상됩니다. 캐스팅 과정에서 곡물 정제 제를 추가하여 곡물 정제를 달성 할 수 있습니다. 티타늄 및 붕소와 같은이 제제는 새로운 곡물의 핵 생성 부위 역할을합니다. 결과적으로, 많은 작은 곡물이 아닌 많은 작은 곡물이 형성됩니다.
작은 곡물에는 더 많은 입자 경계가 있습니다. 입자 경계는 탈구의 움직임에 대한 장벽으로 작용할 수 있습니다. 탈구가 입자 경계에 도달하면 흡수되거나 리디렉션 될 수 있습니다. 이는 재료 전체에 걸쳐 변형을 더 고르게 분포시키는 데 도움이되므로 연성이 향상됩니다.
표면 처리
표면 처리는 또한 알루미늄의 명백한 연성을 향상시키는 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, 보호 코팅을 적용하면 표면 균열이 형성되는 것을 방지 할 수 있습니다. 표면 균열은 스트레스 농축기로서 작용할 수 있으며, 이는 변형 중에 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 우수한 코팅은 또한 성형 공정 동안 알루미늄과 형성 도구 사이의 마찰을 줄일 수 있습니다. 이 감소 된 마찰로 인해 알루미늄이 더 매끄럽게 변형되어 전반적인 연성을 향상시킬 수 있습니다.
불순물 제어
알루미늄의 불순물은 연성에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 철은 알루미늄의 일반적인 불순물입니다. 철은 단단하고 부서지기 쉬운 금속 간 화합물을 형성 할 수 있습니다. 이들 화합물은 균열 개시 부위로서 작용하여 알루미늄의 연성을 감소시킬 수있다. 생산 공정에서 불순물 수준을 신중하게 제어함으로써 알루미늄이 더 나은 연성을 갖도록 할 수 있습니다. 이는 녹는 동안 고순도 원료를 사용하거나 정화 과정을 구현하는 것이 포함될 수 있습니다.
결론적으로, 합금, 열처리, 냉의 작업 및 재결정 화, 곡물 정제, 표면 처리 및 불순물 제어를 포함하여 알루미늄의 연성을 개선하는 몇 가지 방법이 있습니다. 각 방법에는 고유 한 장점이 있으며 다른 응용 프로그램에 적합합니다.
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참조
- ASM 핸드북, 볼륨 2 : 특성 및 선택 : 비철 합금 및 특수 - 목적 재료.
- 재료 과학 및 공학의 기본 사항 : William D. Callister Jr. 및 David G. Rethwisch의 통합 접근 방식.
- 알루미늄 : JF Grandfield 및 RC Reed의 기술, 응용 및 환경.