Key Takeaways
- Jā, - alumīnija caurules var būt izturīgas, taču stiprība ir atkarīga no sakausējuma, temperamenta un sieniņu biezuma.
- 6061-T6 tipiskā tecēšanas robeža ir aptuveni 276 MPa un stiepes izturība aptuveni 310 MPa; 7075-T6 sasniedz aptuveni 505 MPa iznākumu.
- Alumīnija elastības modulis ir aptuveni 69 GPa, kas ir aptuveni viena trešdaļa tērauda (apmēram 200 GPa), tāpēc deformāciju pārvalda sekcijas konstrukcija.
- Izturība nokrītas virs aptuveni 150 grādiem, un alumīnijs nerūsē, kas veicina koroziju un svara jutīgu lietojumu.
1. Izturība salīdzinājumā ar citiem materiāliem
Alumīnijs pret tēraudu: tipiska konstrukcijas tērauda stiepes izturība ir aptuveni 370-500 MPa, savukārt alumīnija sakausējumu stiepes diapazons ir no aptuveni 90 MPa (tīrs alumīnijs) līdz aptuveni 570 MPa (7075-T6). Parasti daudzu alumīnija sakausējumu stiepes izturība ir tuvu vienai trešdaļai no tērauda stiepes izturības, taču salīdzinājums ir atkarīgs no konkrētā sakausējuma un izturēšanās. Svara -kritiskā konstrukcija ir izturības-pret-svara attiecība, kur alumīnijs ir izcils: ar aptuveni vienu trešdaļu no tērauda blīvuma augstas -stiprības alumīnija sakausējums nodrošina salīdzināmu stiprības{14}}svara attiecību ar daudz mazāku masu. Alumīnijs arī nerūsē - tā dabiskā oksīda plēve to aizsargā mitrā vai kodīgā vidē.
2. Galvenie spēku ietekmējošie faktori
Sakausējuma izvēle: 6061-T6 ir augstas-stiprības, metināms sakausējums (tipiskā ražība aptuveni 276 MPa, stiepe aptuveni 310 MPa) konstrukciju karkasiem, hidrauliskajām sistēmām un iekārtām. 6063-T6 ir mērena stiprība (tipiskā iznākums aptuveni 215 MPa, bet ir labāk piemērota formai un arhitektūrai). zema-sprieguma lietojumi. 7075-T6 piedāvā īpaši-augstu izturību (parastā jauda ir aptuveni 505 MPa) kosmosa jomā, lai gan izmaksu un metināmības dēļ tas ir retāk sastopams kā caurules. Rūdīšana: T6 (šķīdums termiski apstrādāts un mākslīgi izturēts) ievērojami paaugstina izturību. Sienas biezums: biezākas sienas kompensē alumīnija zemāko izturību un moduli salīdzinājumā ar tēraudu.
3. Stingrība un dizains
Alumīnija elastības modulis ir aptuveni 69 GPa, kas ir aptuveni viena trešdaļa tērauda (apmēram 200 GPa). Tas nozīmē, ka pie vienas un tās pašas sekcijas ģeometrijas alumīnija caurule vairāk izliecas pie tādas pašas lieces slodzes. Konstrukcijā tas tiek kompensēts ar lielāku diametru, biezāku sienu vai citu sekcijas formu (piemēram, ovālas vai rievotas daļas), ko bieži var izdarīt, nezaudējot svara priekšrocības. Izvairieties no spriedzes koncentrācijas savienojumos - izmantojiet metinātus, atloku vai pastiprinātus savienojumus.
4. Ierobežojumi
Temperatūras jutība: izturība samazinās temperatūrā virs aptuveni 150 grādiem (300 grādiem F), kas ierobežo lietošanu augsta -karstuma vidē, piemēram, izplūdes gāzēs un krāsnī. Elastība: alumīnijs ir vairāk pakļauts liecei lielas slodzes ietekmē nekā tērauds, tāpēc nesošajām konstrukcijām ir rūpīgi jāplāno sekcijas izmēri un savienojuma konstrukcija.
5. Lietojumprogrammas, kur alumīnija caurules Excel
Vieglas konstrukcijas: velosipēdu rāmji, kosmosa komponenti, automobiļu sistēmas. Kodīga vide: jūras cauruļvadi, ķīmiskais transports, āra karkasi - bez rūsas un zemas apkopes. Siltuma sistēmas: siltummaiņi, kur alumīnija siltumvadītspēja kompensē tā zemāko izturību.
Bieži uzdotie jautājumi
Q1. Kāda ir 6061-T6 caurules tecēšanas robeža?
Apmēram 276 MPa tipisks; stiepes izturība aptuveni 310 MPa.
Q2. Vai alumīnija caurule ir tikpat stingra kā tērauda caurule?
Nē - elastības modulis ir aptuveni viena trešdaļa no tērauda; izmantojiet lielāku diametru vai biezākas sienas, lai kontrolētu novirzi.
Q3. Vai alumīnija cauruli var izmantot augstā temperatūrā?
Stiprums nokrītas virs aptuveni 150 grādiem; pārbaudiet sakausējuma un lietošanas ierobežojumus.
Q4. Kurš sakausējums ir stiprākais kā caurule?
7075-T6 ir spēcīgākais parastais sakausējums, taču tas ir dārgs un grūti metināms; 6061-T6 ir parastā augstas stiprības izvēle.
