힘과 단단함알루미늄 합금합금 등급 (6061, 7075, 2024, 등) 및 열처리 상태 (T4, T6, T651, 등) 에 따라 크게 달라집니다. 다음은 특정 등급의 설명입니다.성능 데이터, 압력 운반 능력 및 응용 시나리오:
I. 일반적인 알루미늄 합금 등급의 강도와 경직성의 비교
1. 6 시리즈 알루미늄 합금 (예를 들어 6061-T6)
강도:
팽창 강도: ≥290 MPa (평방 밀리미터당 약 29kg의 힘에 해당한다).
강도 강도: ≥240 MPa (물질이 영구적인 변형을 일으키기 시작하는 결정적 스트레스)
강도:
브리넬 경화 (HB): ≥95 (10mm의 철공 공과 3000kg의 부하로 측정된 뚫림 경화와 동등합니다.)
특징: 균형 잡힌 종합 성능, 부식 저항성, 쉬운 가공, 일반적으로 자전거 프레임, 스키 및 기계 부품에 사용됩니다.
27 시리즈 알루미늄 합금 (예컨대 7075-T6)
강도:
팽창 강도: ≥572 MPa (일반강강 강도 수준에 가깝다)
강도 강도 ≥503 MPa
강도:
브리넬 강도 (HB): ≥150 (중간 탄소 강철에 가까운 강도)
특징: 높은 강도와 높은 강도, 일반적으로 "비행기 수준의 알루미늄 합금"으로 알려져 있으며, 항공기 구조 부품, 고급 폼 및 경주 자동차 부품에 사용됩니다.
32 시리즈알루미늄 합금(예를 들어 2024-T3)
강도:
팽창 강도: ≥470 MPa
강도 강도 ≥325 MPa
강도:
브리넬 강도 (HB): ≥120
특징: 강도는 7 시리즈에 이어 두 번째로 강하고, 탄력성이 좋습니다. 항공 스킨과 고강성 볼트에 사용됩니다.
4. 5 시리즈알루미늄 합금(예컨대 5052-H32)
강도:
팽창 강도: ≥215 MPa
강도 강도 ≥145 MPa
강도:
브리넬 경화 (HB): ≥60
특징: 우수한 부식 저항성, 중간 강도, 선박 갑판, 압력 용기 및 자동차 연료 탱크에 사용됩니다.
II. 압력 내구력: 어떻게 정량화 됩니까?
'압력 운반력'알루미늄 합금재료 강도, 구조 설계 및 스트레스 형태 (압축, 긴장 및 절단과 같은) 와 함께 포괄적으로 평가해야합니다.
1압축 강도 (일률 압축 시나리오)
공식 참조:
압축 강도 ≈ 양력 강도 × 안전 요인 (공학에서의 안전 요인은 일반적으로 1.5-3.0)
케이스:
이산 강도7075-T6 알루미늄 합금503 MPa입니다. 안전 인수는 2입니다.0, 허용 압축 강도는 251.5 MPa (평방 미터당 약 2515 톤의 압력과 동등) 이다.
항공기 착륙 기어와 같은 실용적인 응용 분야에서는 압축 안정성을 향상시키기 위해 구조적 최적화 (공공형 파이프 디자인과 같은) 가 필요합니다.
2팽창 강도 (팽창 시나리오)
직접 대응하는 지표: 팽창 강도는 물질이 깨지기 전에 최대 스트레스가 됩니다.
6061-T6의 팽창 강도는 290 MPa이며, 지름 10mm의 알루미늄 막대가 약 22.7 킬로 뉴턴 (약 2.3 톤) 의 팽창력에 견딜 수 있다는 것을 이해할 수 있습니다.
3절단 강도 (절단 힘 시나리오)
경험적 공식: 절단 강도 ≈ 팽창 강도 × 0.6-0.8 (각 알로이에서 약간 다릅니다).
2024-T3 알루미늄 합금의 팽성 강도는 470 MPa이며 절단 강도는 약 282-376 MPa입니다.
III. 강도와 단단성에 영향을 미치는 주요 요인
1합금 원소 및 열 처리
고체 용액 + 노화 처리: 예를 들어,6061 알루미늄 합금T6 (고체 용액 + 인공 노화) 로 처리되면 강도는 치료되지 않은 상태 (O 상태) 에 비해 약 50% 증가합니다.
전형적인 원소 효과:
진크 (7 시리즈): 강화 단계 AlZnMgCu를 형성하여 강도를 크게 향상시킵니다.
구리 (2 시리즈): Al2Cu 단계를 형성하여 강도와 열 저항을 향상시킵니다.
2처리 기술
엑스트루션 폼핑: 예를 들어,6063 알루미늄 합금프로필은 추출을 통해 곡물을 정제하고 강도는 주름 상태와 비교하여 20%~30% 증가합니다.
냉면 경화: 예를 들어, 5052 알루미늄 합금의 냉면 변형 (H32 상태) 후, 양력 강도는 고름 상태 (O 상태) 와 비교하여 약 50% 증가합니다.
3환경적 요인
온도: 알루미늄 합금의 강도는 높은 온도에서 현저히 감소합니다 (예를 들어, 200°C에서 6061-T6의 팽창 강도는 실내 온도에서 60%까지 떨어집니다).
부식: 표면 산화물 필름이 손상된 후, 부식 구멍으로 인해 강도가 감소 할 수 있습니다.
IV. 응용 시나리오에서의 강도 설계 사례
1자동차 휠 허브 (6061-T6 알루미늄 합금)
설계 요구 사항: 차량 무게, 도로 충돌 및 원심력 견딜 수 있어야 하며, 팽창 강도는 ≥260 MPa, 피로 수명은 ≥100만 회로여야 합니다.
구조적 최적화: 스파크형 가벼운 설계가 채택되고 유니트 요소 분석 (FEA) 이 균일한 스트레스 분포를 보장합니다.
2항공기 엔진 받침대 (7075-T651 알루미늄 합금)
극심한 작업 조건: 고온 (≤120°C) 및 진동 부하에 견딜 수 있으며, 강도 강도는 ≥480 MPa가 되어야 하며, 골절 강도 테스트 (예: KIC 값 ≥24 MPa·√m) 를 통과해야 합니다.
3건물 커튼 벽 프로필 (6063-T5 알루미늄 합금)
부하 계산: 바람 압력 (예를 들어 5000 Pa) 및 죽은 무게를 견딜 필요가 있으며 허용 된 스트레스는 안전 과잉을 보장하기 위해 출력 강도의 1/1.8 (160 MPa) = 89 MPa입니다.
V. 적절한 제품을 선택하는 방법알루미늄 합금?
강도 요구 사항에 따라 분류:
낮은 강도 (<200 MPa): 5 시리즈 (5052), 3 시리즈 (3003) → 부식 내성 시나리오 (용기 및 파이프 등)
중간 강도 (200-400 MPa): 6 시리즈 (6061/6063) → 구조 부품 (문과 창문, 산업 프레임 등).
고강도 (>400 MPa): 2 시리즈 (2024), 7 시리즈 (7075) → 항공우주, 고부하 기계.
가공 가능성과 함께:
용접이 필요한 시나리오에서 5 시리즈 (알루미늄-마그네슘 합금) 또는 6 시리즈 (좋은 용접성) 를 선택하고 2 시리즈와 7 시리즈 (황과 아연을 포함하고,용접 도중 쉽게 균열).
요약
알루미늄 합금의 강도와 경도는 "통처럼 부드럽다" (순수 알루미늄) 에서 "철처럼 강하다" (7075-T6) 까지 합금 설계 및 공정 제어를 통해 광범위한 범위에서 조정 할 수 있습니다.실제 압력 운반 능력은 브랜드와 함께 포괄적으로 평가되어야합니다., 상태 및 구조 설계. 기계적 시험 (상장 시험, 압축 시험) 또는 산업 표준 (ASTM,GB/T) 공학.
힘과 단단함알루미늄 합금합금 등급 (6061, 7075, 2024, 등) 및 열처리 상태 (T4, T6, T651, 등) 에 따라 크게 달라집니다. 다음은 특정 등급의 설명입니다.성능 데이터, 압력 운반 능력 및 응용 시나리오:
I. 일반적인 알루미늄 합금 등급의 강도와 경직성의 비교
1. 6 시리즈 알루미늄 합금 (예를 들어 6061-T6)
강도:
팽창 강도: ≥290 MPa (평방 밀리미터당 약 29kg의 힘에 해당한다).
강도 강도: ≥240 MPa (물질이 영구적인 변형을 일으키기 시작하는 결정적 스트레스)
강도:
브리넬 경화 (HB): ≥95 (10mm의 철공 공과 3000kg의 부하로 측정된 뚫림 경화와 동등합니다.)
특징: 균형 잡힌 종합 성능, 부식 저항성, 쉬운 가공, 일반적으로 자전거 프레임, 스키 및 기계 부품에 사용됩니다.
27 시리즈 알루미늄 합금 (예컨대 7075-T6)
강도:
팽창 강도: ≥572 MPa (일반강강 강도 수준에 가깝다)
강도 강도 ≥503 MPa
강도:
브리넬 강도 (HB): ≥150 (중간 탄소 강철에 가까운 강도)
특징: 높은 강도와 높은 강도, 일반적으로 "비행기 수준의 알루미늄 합금"으로 알려져 있으며, 항공기 구조 부품, 고급 폼 및 경주 자동차 부품에 사용됩니다.
32 시리즈알루미늄 합금(예를 들어 2024-T3)
강도:
팽창 강도: ≥470 MPa
강도 강도 ≥325 MPa
강도:
브리넬 강도 (HB): ≥120
특징: 강도는 7 시리즈에 이어 두 번째로 강하고, 탄력성이 좋습니다. 항공 스킨과 고강성 볼트에 사용됩니다.
4. 5 시리즈알루미늄 합금(예컨대 5052-H32)
강도:
팽창 강도: ≥215 MPa
강도 강도 ≥145 MPa
강도:
브리넬 경화 (HB): ≥60
특징: 우수한 부식 저항성, 중간 강도, 선박 갑판, 압력 용기 및 자동차 연료 탱크에 사용됩니다.
II. 압력 내구력: 어떻게 정량화 됩니까?
'압력 운반력'알루미늄 합금재료 강도, 구조 설계 및 스트레스 형태 (압축, 긴장 및 절단과 같은) 와 함께 포괄적으로 평가해야합니다.
1압축 강도 (일률 압축 시나리오)
공식 참조:
압축 강도 ≈ 양력 강도 × 안전 요인 (공학에서의 안전 요인은 일반적으로 1.5-3.0)
케이스:
이산 강도7075-T6 알루미늄 합금503 MPa입니다. 안전 인수는 2입니다.0, 허용 압축 강도는 251.5 MPa (평방 미터당 약 2515 톤의 압력과 동등) 이다.
항공기 착륙 기어와 같은 실용적인 응용 분야에서는 압축 안정성을 향상시키기 위해 구조적 최적화 (공공형 파이프 디자인과 같은) 가 필요합니다.
2팽창 강도 (팽창 시나리오)
직접 대응하는 지표: 팽창 강도는 물질이 깨지기 전에 최대 스트레스가 됩니다.
6061-T6의 팽창 강도는 290 MPa이며, 지름 10mm의 알루미늄 막대가 약 22.7 킬로 뉴턴 (약 2.3 톤) 의 팽창력에 견딜 수 있다는 것을 이해할 수 있습니다.
3절단 강도 (절단 힘 시나리오)
경험적 공식: 절단 강도 ≈ 팽창 강도 × 0.6-0.8 (각 알로이에서 약간 다릅니다).
2024-T3 알루미늄 합금의 팽성 강도는 470 MPa이며 절단 강도는 약 282-376 MPa입니다.
III. 강도와 단단성에 영향을 미치는 주요 요인
1합금 원소 및 열 처리
고체 용액 + 노화 처리: 예를 들어,6061 알루미늄 합금T6 (고체 용액 + 인공 노화) 로 처리되면 강도는 치료되지 않은 상태 (O 상태) 에 비해 약 50% 증가합니다.
전형적인 원소 효과:
진크 (7 시리즈): 강화 단계 AlZnMgCu를 형성하여 강도를 크게 향상시킵니다.
구리 (2 시리즈): Al2Cu 단계를 형성하여 강도와 열 저항을 향상시킵니다.
2처리 기술
엑스트루션 폼핑: 예를 들어,6063 알루미늄 합금프로필은 추출을 통해 곡물을 정제하고 강도는 주름 상태와 비교하여 20%~30% 증가합니다.
냉면 경화: 예를 들어, 5052 알루미늄 합금의 냉면 변형 (H32 상태) 후, 양력 강도는 고름 상태 (O 상태) 와 비교하여 약 50% 증가합니다.
3환경적 요인
온도: 알루미늄 합금의 강도는 높은 온도에서 현저히 감소합니다 (예를 들어, 200°C에서 6061-T6의 팽창 강도는 실내 온도에서 60%까지 떨어집니다).
부식: 표면 산화물 필름이 손상된 후, 부식 구멍으로 인해 강도가 감소 할 수 있습니다.
IV. 응용 시나리오에서의 강도 설계 사례
1자동차 휠 허브 (6061-T6 알루미늄 합금)
설계 요구 사항: 차량 무게, 도로 충돌 및 원심력 견딜 수 있어야 하며, 팽창 강도는 ≥260 MPa, 피로 수명은 ≥100만 회로여야 합니다.
구조적 최적화: 스파크형 가벼운 설계가 채택되고 유니트 요소 분석 (FEA) 이 균일한 스트레스 분포를 보장합니다.
2항공기 엔진 받침대 (7075-T651 알루미늄 합금)
극심한 작업 조건: 고온 (≤120°C) 및 진동 부하에 견딜 수 있으며, 강도 강도는 ≥480 MPa가 되어야 하며, 골절 강도 테스트 (예: KIC 값 ≥24 MPa·√m) 를 통과해야 합니다.
3건물 커튼 벽 프로필 (6063-T5 알루미늄 합금)
부하 계산: 바람 압력 (예를 들어 5000 Pa) 및 죽은 무게를 견딜 필요가 있으며 허용 된 스트레스는 안전 과잉을 보장하기 위해 출력 강도의 1/1.8 (160 MPa) = 89 MPa입니다.
V. 적절한 제품을 선택하는 방법알루미늄 합금?
강도 요구 사항에 따라 분류:
낮은 강도 (<200 MPa): 5 시리즈 (5052), 3 시리즈 (3003) → 부식 내성 시나리오 (용기 및 파이프 등)
중간 강도 (200-400 MPa): 6 시리즈 (6061/6063) → 구조 부품 (문과 창문, 산업 프레임 등).
고강도 (>400 MPa): 2 시리즈 (2024), 7 시리즈 (7075) → 항공우주, 고부하 기계.
가공 가능성과 함께:
용접이 필요한 시나리오에서 5 시리즈 (알루미늄-마그네슘 합금) 또는 6 시리즈 (좋은 용접성) 를 선택하고 2 시리즈와 7 시리즈 (황과 아연을 포함하고,용접 도중 쉽게 균열).
요약
알루미늄 합금의 강도와 경도는 "통처럼 부드럽다" (순수 알루미늄) 에서 "철처럼 강하다" (7075-T6) 까지 합금 설계 및 공정 제어를 통해 광범위한 범위에서 조정 할 수 있습니다.실제 압력 운반 능력은 브랜드와 함께 포괄적으로 평가되어야합니다., 상태 및 구조 설계. 기계적 시험 (상장 시험, 압축 시험) 또는 산업 표준 (ASTM,GB/T) 공학.
