ASTM B209 سبيكة 3003 لوحة الألومنيوم هي سبيكة الألومنيوم للأغراض العامة المستخدمة على نطاق واسع تجمع بين مقاومة التآكل الجيدة ، والتشكيل ، والقوة المعتدلة. إنه جزء من سلسلة 3XXX (MN كعنصر سبائك رئيسي) ويتم تحديده بشكل شائع لمنتجات الألواح واللوحات تحت معيار ASTM B209 لألواح الألومنيوم والألومنيوم واللوحة.
سبيكة 3003 هي سبيكة من الألومنيوم - المانجانية (ALMN1) مع هذه الوظائف الأساسية:
- مقاومة التآكل: أداء ممتاز في الأجواء والعديد من البيئات (بما في ذلك المواد الكيميائية الخفيفة والأجواء البحرية).
- القابلية للتشكيل: ليونة جيدة وخصائص السحب العميق ، مناسبة لعمليات التكوين المعقدة.
- قابلية اللحام: ملحومة بسهولة باستخدام تقنيات الانصهار والمقاومة المشتركة.
- الموصلية الحرارية والكهربائية: الموصلية الحرارية والكهربائية الجيدة النموذجية للألمنيوم التجاري.
- القوة المعتدلة: قوة أعلى من الألمنيوم النقي (1100) بسبب إضافة MN ، بينما تبقى العمل بسهولة.
بسبب هذا المزيج ، يتم استخدام 3003 حيث تكون القوة المعتدلة ، والتكوين الممتاز ، ومقاومة التآكل مطلوبة بتكلفة معقولة.
المعايير والمواصفات
تشمل المعايير الأولية التي تغطي 3003 لوحة / ورقة الألومنيوم:
- ASTM B209-المواصفات القياسية لألومنيوم وملاءة الألومنيوم واللوحة
- ASTM B209M - الإصدار المتري من ASTM B209
- AMS-QQ-A-200/8 ومواصفات العسكرية/الصناعة المختلفة المرجع 3003 لبعض التطبيقات
- يمكن الرجوع إلى 485 / en 573 / en 755 للمكافئات الأوروبية (تختلف تسميات EN ؛ 3003 تقريبًا مع EN-3003)
عند الطلب ، حدد تعيين المواد (3003) ، نموذج المنتج (لوحة/ورقة) ، مزاج (O ، H14 ، H16 ، H18 ، إلخ) ، سمك ، عرض ، طول ، والمعيار القابل للتطبيق (على سبيل المثال ، ASTM B209).
التكوين الكيميائي
يظهر أدناه التركيب الكيميائي النموذجي للسبائك 3003 (في المئة في الوزن) أدناه. لاحظ أن التسامح المسموح به يعتمد على المعيار والمواصفات ؛ يوضح الجدول نطاقات نموذجية والحدود القصوى الشائعة لكل اتفاقيات ASTM/AA.
| عنصر | نموذجي (بالوزن) | حدود المواصفات (تقريبا) |
|---|---|---|
| الألومنيوم (AL) | توازن | توازن |
| المنجنيز (MN) | 1.0-1.5 | 1.0-1.5 كحد أقصى |
| النحاس (CU) | 0.05-0.20 | 0.05-0.20 كحد أقصى |
| الحديد (Fe) | 0.6-0.7 | 0.7 كحد أقصى |
| السيليكون (SI) | 0.12-0.6 | 0.6 كحد أقصى |
| الزنك (Zn) | 0.05-0.20 | 0.10–0.20 كحد أقصى (يختلف) |
| التيتانيوم (TI) | 0.01-0.10 | 0.15 كحد أقصى |
| الكروم (CR) | 0.05-0.20 | 0.20 كحد أقصى |
| آخرون (لكل منهما) | ≤0.05 | كما هو محدد (إجمالي الآخرين ≤0.15-0.20) |
(المرجع: جمعية الألومنيوم / ASTM النموذجية. استشر دائمًا شهادة مطحنة المواد المحددة للقيم الدقيقة.)
تسميات وعلاجات مزاج
3003 عبارة عن سبيكة غير قابلة للمعالجة والتي يتم التحكم في قوته عن طريق تصلب الإجهاد (تصلب العمل) وتشمل تسميات المزاج:
| حِدّة | وصف | الآثار النموذجية |
|---|---|---|
| س | صلب (أنعم) | الحد الأقصى ليونة ، أفضل تشكيل |
| H14 | سلالة الصدفة إلى ربع الصعوبة | قوة معتدلة قابلية تشكيل جيدة |
| H16 | سلالة مملوءة وجزئيا | توازن القوة والقدرة على التشكيل |
| H18 | سلالة الصراع إلى نصف الصعوبة | قوة أعلى ، أقل الدكتايل |
| H24 | سلالة الصدفة واستقرت | تحسين مقاومة الزحف والاستقرار الأبعاد |
يعتمد الاختيار على تشكيل المتطلبات والقوة المطلوبة. للرسم العميق والتكوين المعقد ، O أو H14 أمر شائع. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة أو صلابة أعلى ، قد يتم اختيار H18.
الخصائص الميكانيكية (نموذجية)
تختلف القيم الميكانيكية باختلاف المزاج والسمك وطريقة الإنتاج. النطاقات النموذجية للإغراءات الشائعة هي:
| ملكية | مزاج س | مزاج H14 | مزاج H18 |
|---|---|---|---|
| قوة الشد (MPA) | 70-110 | 120-180 | 190-240 |
| قوة العائد (0.2 ٪ إزاحة ، MPA) | 35-60 | 60-120 | 120-160 |
| استطالة (٪) | 20-40 | 10-25 | 5-15 |
| صلابة (برينيل) | ~ 30 HB | ~ 40-60 HB | ~ 60-80 HB |
| الكثافة (g/cm3) | 2.70 | 2.70 | 2.70 |
(القيم مؤلفة. يجب أخذ القيم المعتمدة الفعلية من تقارير اختبار Mill والمعايير ذات الصلة.)
الخصائص الفيزيائية والحرارية
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| كثافة | ~ 2.70 جم / سم 3 |
| نطاق ذوبان | ~ 640-650 درجة مئوية |
| الموصلية الحرارية | ~ 130-150 واط/م · ك (تقريبا ، يعتمد على المزاج) |
| الموصلية الكهربائية | ~ 34-35 ٪ IACS (تقريبا) |
| معامل التمدد الحراري | ~ 23.8 × 10^-6 /° C (20-100 درجة مئوية) |
خصائص التصنيع
- تشكيل: ممتاز - مناسب للتداول ، الرسم العميق ، الغزل ، الانحناء ، الختم.
- اللحام: جيد - متوافق مع MIG ، TIG ، اللحام المقاومة. التنظيف قبل وبعد التنظيف الموصى به لتجنب التلوث. لا يمكن للمعالجة بالحرارة لتقوية ، لذلك سيكون للمناطق اللحمية خصائص مماثلة لقاعدة المعادن اعتمادًا على مدخلات الحرارة.
- الآلات: عادل - ممارسات الآلات القياسية للألمنيوم ؛ استخدم الأدوات والسرعات المناسبة لتجنب الحافة المبنية وضمان الانتهاء من السطح.
- الانضمام: التثبيت الميكانيكي (المسامير ، البراغي) أمر شائع ؛ الرابطة اللاصقة ممكنة أيضًا مع إعداد السطح المناسب.
- المعالجة السطحية: يمكن أن يكون مختلطًا مع تحسين المظهر (3003 قد يتنقل إلى التشطيبات الخفيفة/الواضحة ، ولكنه ليس مثاليًا مثل سبائك 5xxx/6xxx للتنقل الزخرفي الأكثر كثافة). مناسبة أيضا للطلاء وطلاء المسحوق بعد المعالجة.
مقاومة التآكل
يوفر 3003 مقاومة جيدة للتآكل في العديد من البيئات ، بما في ذلك الأجواء الخارجية (الحضرية والبحرية). المنجنيز يحسن القوة دون تقليل مقاومة التآكل بشكل كبير مقارنة بالألمنيوم النقي. بالنسبة للبيئات العدوانية (التعرض البحري أو الكيميائي الثقيل للكلوريد) ، يمكن النظر في الألمنيوم 5xxx أو Clad.
التطبيقات النموذجية
يتم استخدام لوحة وملاءة السبائك 3003 عبر العديد من الصناعات:
- مكونات المباني المعمارية: تسقيف ، انحياز ، مزاريب ، سوبوتات ، المظلات.
- المنتجات الاستهلاكية: أدوات الطهي ، المبادلات الحرارية ، الأجهزة (الثلاجات ، المجمدات) ، آلات البيع.
- المعدات الكيميائية: خزانات التخزين ، ومكونات العمليات ، وعملية للمواد الكيميائية المعتدلة.
- النقل: لوحات الشاحنات والمقطورة ، انحياز ، تقليم داخلي.
- صناعة الأغذية والمشروبات: معدات معالجة الأغذية ، وحاويات التخزين (التعرض الكيميائي غير الحرجة).
- لافتات ، لوحات ، وتقليم الزخرفة.
- أوعية الضغط وخزانات التطبيقات غير الحرجة أو منخفضة الضغط.
- التطبيقات الكهربائية والحرارية: المبادلات الحرارية ، الزعانف والعاكسات.
أحجام الصفيحة/الألواح النموذجية وسمك
يغطي ASTM B209 مجموعة من سماكة الألواح واللوحة. سماكة الألواح/الصفائح التجارية الشائعة لمدة 3003:
| شكل المنتج | نطاق السماكة النموذجي |
|---|---|
| ملزمة | 0.2 مم - 6.0 مم |
| طبق | > 6.0 مم - 120 ملم (تختلف قدرات المطاحن النموذجية) |
تعتمد العروض والأطوال على قدرات المطاحن - العروض الشائعة التي تصل إلى 1500-2000 مم أو أوسع ؛ الشق المخصص وقطع إلى الطول المتاحة.
مراقبة الجودة واختبارها
الفحص والاختبار الشائعين يتم إجراؤهم لكل ASTM B209 أو متطلبات العملاء:
- تحليل التركيب الكيميائي (التحليل الطيفي أو الكيميائي)
- الاختبار الميكانيكي: الشد ، العائد ، الاستطالة
- اختبار الصلابة
- الشيكات الأبعاد (سمك ، تسطيح)
- فحص جودة السطح (الانتهاء ، عيوب)
- NDT إذا تم طلبها للتطبيقات الحرجة
- شهادة اختبار الطاحونة (MTC) والتتبع إلى Lot/Batch
اعتبارات التصميم والاستخدام
- يجب أن يوازن السُمك واختيار المزاج قابلية التكوين والقوة والوزن.
- للرسم العميق ، حدد أغطية الصلب بالكامل (O) أو الإضافات الخفيفة (H14).
- من أجل ارتفاع القوة أو عندما يكون الانتهاء من السطح أمرًا مهمًا ، فكر في خيارات المعالجة المزاجية والأسطح.
- بالنسبة للبيئات البحرية أو المتآكلة للغاية ، قم بتقييم سبائك سلسلة 5 ×X (على سبيل المثال ، 5083) أو الكسوة لزيادة مقاومة التآكل.
- استشر دائمًا شهادات اختبار Mill للخصائص الكيميائية والميكانيكية الدقيقة لتشغيل إنتاج معين.
ASTM B209 سبيكة 3003 لوحة الألومنيوم هي سبيكة صفيحة/صفيحة متعددة الاستخدامات ، مقاومة للتآكل ، قابلة للتشكيل ، وقابلة لحام مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات المعمارية والصناعية والمستهلك. إن قوته المعتدلة وخصائص التكوين الممتازة تجعلها خيارًا شائعًا حيث يلزم أداء الألمنيوم الفعال من حيث التكلفة. عند تحديد 3003 لوحة ، وتشمل المزاج والسمك ومعيار الحكم (ASTM B209) وطلب شهادات مطحنة للتطبيقات الهامة.
