- Super User
- 2023-09-09
Awọn ohun-ini ti awọn alumọni aluminiomu labẹ awọn ipo otutu otutu ati awọn ohun
Awọn ọkọ oju-irin irin-ajo ti o ga julọ ti wa ni welded nipa lilo awọn ohun elo aluminiomu. Diẹ ninu awọn laini ọkọ oju-irin ti o ga julọ kọja nipasẹ awọn agbegbe tutu pẹlu awọn iwọn otutu bi kekere bi iyokuro 30 si 40 iwọn Celsius. Diẹ ninu awọn ohun elo, ohun elo, ati awọn ipese gbigbe lori awọn ọkọ oju-omi iwadii Antarctic ni a ṣe lati awọn ohun elo aluminiomu ati nilo lati koju awọn iwọn otutu bi kekere bi iyokuro 60 si 70 iwọn Celsius. Awọn ọkọ oju-omi ẹru Kannada ti n rin irin-ajo lati Arctic si Yuroopu tun lo diẹ ninu awọn ohun elo ti a ṣe lati awọn ohun elo aluminiomu, diẹ ninu rẹ si farahan si awọn iwọn otutu ti o kere bi iyokuro 50 si 60 iwọn Celsius. Njẹ wọn le ṣiṣẹ deede ni iru otutu otutu bi? Ko si iṣoro, awọn ohun elo aluminiomu ati awọn ohun elo aluminiomu ko bẹru ti otutu otutu tabi ooru.
Awọn ohun elo aluminiomu ati aluminiomu jẹ awọn ohun elo otutu-kekere ti o dara julọ. Wọn ko ṣe afihan brittleness iwọn otutu kekere bi irin lasan tabi awọn alloys nickel, eyiti o ṣe afihan idinku pataki ni agbara ati ductility ni awọn iwọn otutu kekere. Sibẹsibẹ, awọn ohun elo aluminiomu ati aluminiomu yatọ. Wọn ko ṣe afihan eyikeyi kakiri ti iwọn otutu kekere brittleness. Gbogbo awọn ohun-ini ẹrọ wọn pọ si ni pataki bi iwọn otutu ti dinku. Eyi jẹ ominira ti akopọ ohun elo, boya o jẹ simẹnti aluminiomu alloy tabi alloy aluminiomu ti a ṣe, alloy metallurgy powder, tabi ohun elo akojọpọ. O tun jẹ ominira ti ipo ohun elo, boya o wa ni ipo ti a ṣe ilana tabi lẹhin itọju ooru. Ko ni ibatan si ilana igbaradi ingot, boya o jẹ iṣelọpọ nipasẹ simẹnti ati yiyi tabi simẹnti lilọsiwaju ati yiyi. O tun ko ni ibatan si ilana isediwon aluminiomu, pẹlu electrolysis, idinku igbona erogba, ati isediwon kemikali. Eyi kan si gbogbo awọn ipele ti mimọ, lati aluminiomu ilana pẹlu 99.50% si 99.79% mimọ, aluminiomu giga-mimọ pẹlu 99.80% si 99.949% ti nw, Super-mimọ aluminiomu pẹlu 99.950% si 99.9959% mimọ, iwọn-mimọ aluminiomu pẹlu 99.999. to 99.9990% ti nw, ati olekenka-ga-ti nw aluminiomu pẹlu lori 99.9990% ti nw. O yanilenu, awọn irin ina meji miiran, iṣuu magnẹsia ati titanium, tun ko ṣe afihan brittleness iwọn otutu kekere.
Awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn alloy aluminiomu ti a lo nigbagbogbo fun awọn gbigbe ọkọ oju-irin iyara giga ati ibatan wọn pẹlu iwọn otutu ni a fihan ni tabili ni isalẹ.
Aṣoju awọn ohun-ini ẹrọ iwọn otutu kekere ti ọpọlọpọ awọn alloy aluminiomu | |||||
Alloy | ibinu | iwọn otutu ℃ | Agbara fifẹ (MPa) | so agbara (MPa) | Ilọsiwaju (%) |
5050 | O | -200 | 255 | 70 | |
-80 | 150 | 60 | |||
-30 | 145 | 55 | |||
25 | 145 | 55 | |||
150 | 145 | 55 | |||
5454 | O | -200 | 370 | 130 | 30 |
-80 | 255 | 115 | 30 | ||
-30 | 250 | 115 | 27 | ||
25 | 250 | 115 | 25 | ||
150 | 250 | 115 | 31 | ||
6101 | O | -200 | 296 | 287 | 24 |
-80 | 248 | 207 | 20 | ||
-30 | 234 | 200 | 19 |
Awọn ọkọ oju irin ti o ga julọ lo awọn ohun elo aluminiomu gẹgẹbi Al-Mg jara 5005 alloy plates, 5052 alloy plates, 5083 alloy plates, ati awọn profaili; Al-Mg-Si series 6061 alloy plates and profiles, 6N01 alloy profiles, 6063 alloy profiles; Al-Zn-Mg jara 7N01 alloy awo ati awọn profaili, 7003 alloy profaili. Wọn wa ni awọn ipinlẹ boṣewa: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.
Lati data ti o wa ninu tabili, o han gbangba pe awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn ohun elo aluminiomu pọ si bi iwọn otutu ti dinku. Nitorinaa, aluminiomu jẹ ohun elo igbekalẹ iwọn otutu kekere ti o dara julọ ti o dara fun lilo ninu epo kekere iwọn otutu rocket (hydrogen omi, oxygen olomi) awọn tanki, gaasi olomi (LNG) awọn ọkọ oju omi gbigbe ati awọn tanki oju omi, awọn apoti ọja kemikali iwọn otutu kekere, ibi ipamọ tutu. , awọn oko nla ti o tutu, ati diẹ sii.
Awọn ẹya ara ẹrọ ti awọn ọkọ oju-irin giga ti n ṣiṣẹ lori Earth, pẹlu gbigbe ati awọn paati locomotive, gbogbo le ṣee ṣelọpọ nipa lilo awọn ohun elo aluminiomu ti o wa tẹlẹ. Ko si iwulo lati ṣe iwadii alloy aluminiomu tuntun fun awọn ẹya gbigbe ti n ṣiṣẹ ni awọn agbegbe tutu. Bibẹẹkọ, ti alloy 6XXX tuntun pẹlu iṣẹ ṣiṣe nipa 10% ti o ga ju alloy 6061 tabi alloy 7XXX pẹlu iṣẹ gbogbogbo to 8% ti o ga ju alloy 7N01 le ni idagbasoke, iyẹn yoo jẹ aṣeyọri pataki.
Nigbamii ti, jẹ ki a jiroro awọn aṣa idagbasoke ti awọn ohun elo aluminiomu gbigbe.
Ninu curiṣelọpọ iyalo ati itọju awọn gbigbe ọkọ oju-irin, awọn awo alloy bii 5052, 5083, 5454, ati 6061 ni a lo, pẹlu awọn profaili extruded bi 5083, 6061, ati 7N01. Diẹ ninu awọn alloys tuntun bii 5059, 5383, ati 6082 tun wa ni lilo. Gbogbo wọn ṣe afihan weldability ti o dara julọ, pẹlu awọn onirin alurinmorin ni igbagbogbo jẹ 5356 tabi 5556 alloys. Nitoribẹẹ, alurinmorin aruwo ija (FSW) jẹ ọna ti o fẹ julọ, nitori kii ṣe idaniloju didara alurinmorin giga nikan ṣugbọn o tun yọ iwulo fun awọn onirin alurinmorin. Aloy 7N01 ti Japan, pẹlu akojọpọ rẹ ti Mn 0.200.7%, mg 1.02.0%, ati Zn 4.0 ~ 5.0% (gbogbo ninu%), ti ri lilo ni ibigbogbo ni iṣelọpọ awọn ọkọ oju-irin. Jẹmánì lo awọn abọ alloy 5005 lati ṣe agbejade awọn odi ẹgbẹ fun awọn gbigbe iyara Trans Rapid ti o ga ati pe o lo 6061, 6063, ati 6005 alloy extrusions fun awọn profaili. Ni akojọpọ, titi di isisiyi, mejeeji China ati awọn orilẹ-ede miiran ti faramọ pupọ julọ si awọn ohun elo wọnyi fun iṣelọpọ ọkọ oju-irin iyara to gaju.
Aluminiomu Alloys fun Awọn gbigbe ni 200km / h ~ 350km / h
A le ṣe tito lẹšẹšẹ awọn ohun elo aluminiomu gbigbe ti o da lori iyara iṣiṣẹ ti awọn ọkọ oju-irin. Awọn ohun elo iran-akọkọ ni a lo fun awọn ọkọ ti o ni awọn iyara ti o wa ni isalẹ 200km / h ati pe o jẹ awọn alloy ti aṣa ni akọkọ ti a lo fun iṣelọpọ awọn gbigbe ọkọ oju-irin ilu, bii 6063, 6061, ati 5083 alloys. Awọn ohun elo alumọni alumini keji-iran bi 6N01, 5005, 6005A, 7003, ati 7005 ni a lo fun iṣelọpọ awọn ọkọ oju-irin ti awọn ọkọ oju-irin iyara pẹlu awọn iyara ti o wa lati 200km / h si 350km / h. Awọn alumọni iran-kẹta pẹlu 6082 ati awọn alloy aluminiomu ti o ni scandium.
Scandium-Ti o ni Aluminiomu Alloys
Scandium jẹ ọkan ninu awọn olutọpa ọkà ti o munadoko julọ fun aluminiomu ati pe a gba pe o jẹ ẹya pataki fun iṣapeye awọn ohun-ini alloy aluminiomu. Akoonu Scandium jẹ deede kere ju 0.5% ni awọn alumọni aluminiomu, ati awọn alloys ti o ni scandium ni a tọka si bi awọn alloy aluminiomu-scandium (Al-Sc alloys). Al-Sc alloys nfunni awọn anfani bii agbara giga, ductility ti o dara, weldability ti o dara julọ, ati idena ipata. Wọn ti wa ni lilo ni awọn oriṣiriṣi awọn ohun elo, pẹlu awọn ọkọ oju omi, awọn ọkọ oju-omi afẹfẹ, awọn reactors, ati awọn ohun elo idaabobo, ṣiṣe wọn ni iran tuntun ti awọn ohun elo aluminiomu ti o dara fun awọn ẹya ọkọ oju-irin.
Foomu Aluminiomu
Awọn ọkọ oju-irin iyara ti o ni ijuwe nipasẹ awọn ẹru axle iwuwo fẹẹrẹ, isare loorekoore ati idinku, ati awọn iṣẹ ṣiṣe ti kojọpọ, eyiti o nilo eto gbigbe lati jẹ iwuwo fẹẹrẹ bi o ti ṣee lakoko ipade agbara, rigidity, ailewu, ati awọn ibeere itunu. Ni kedere, foomu aluminiomu ina ultra-ina ni agbara pato ti o ga, modulus pato, ati awọn abuda didimu giga ni ibamu pẹlu awọn ibeere wọnyi. Iwadi ajeji ati igbelewọn ti ohun elo ti foomu aluminiomu ni awọn ọkọ oju-irin ti o ga julọ ti fihan pe awọn tubes irin ti o kun fun foomu aluminiomu ni 35% si 40% agbara gbigba agbara ti o ga ju awọn tubes ofo ati 40% si 50% pọsi ni agbara rọ. Eyi jẹ ki awọn ọwọn gbigbe ati awọn ipin diẹ sii logan ati ki o kere si lati ṣubu. Lilo foomu aluminiomu fun gbigba agbara ni agbegbe iṣaju iwaju ti locomotive ṣe alekun awọn agbara gbigba ipa. Awọn panẹli Sandwich ti a ṣe ti foomu aluminiomu ti o nipọn 10mm ati awọn aṣọ alumini tinrin jẹ 50% fẹẹrẹ ju awọn apẹrẹ irin atilẹba lakoko ti o pọ si lile nipasẹ awọn akoko 8.