алюминиевый сплав и тип стали

алюминиевые сплавы, как правило, имеют модуль упругости около 70GPA, около 1-Третий модуль упругости сплава. Таким образом, для заданной нагрузки компоненты или элементы из алюминиевого сплава при упругом состоянии претерпевают большую деформацию, чем стальные компоненты одинакового размера и формы.

для новых металлических продуктов выбор конструкции обычно зависит от выбора технологии изготовления. экструзия особенно важна в этом отношении, поскольку алюминиевые сплавы, особенно серии Al - Mg - Si, могут легко вытеснять из сложных профилей.

в целом, алюминиевые сплавы могут быть более жесткими и легкими по сравнению со сталью. рассмотреть, например, изгиб листов-стенка трубы: момент второго порядка площади обратно пропорционально напряжению в стенке трубы, т.е. квадратичный момент площади равен квадрату радиуса, умноженному на толщину стенки, и таким образом увеличение радиуса (и веса) на 26 процентов приведет к сокращению нагрузки на стенку наполовину. Таким образом, велосипедные рамы из алюминиевого сплава имеют диаметр труб больше, чем из стали или титана, чтобы получить необходимую жесткость и прочность. в автомобильном строительстве автомобиль из алюминиевого сплава использует пространственные рамки из экструзионного профиля для обеспечения жесткости. Это представляет собой коренное изменение обычного метода конструирования стальных автомобилей, который зависит от жесткости корпуса, известного как моноблочный дизайн.

алюминиевые сплавы широко применяются в двигателях автомобилей, особенно в цилиндрах и картерах, так как они уменьшают вес. Поскольку алюминиевые сплавы легко коробятся при высоких температурах, система охлаждения таких двигателей имеет решающее значение. успехи в технологии изготовления и металлургии также способствовали успешному применению двигателей автомобилей. в 60 - х годах хх века алюминиевая крышка цилиндров в корвейре была известна утратой резьбы и ее отслоением, что в настоящее время отсутствует в головках алюминиевых цилиндров.

Важным структурным ограничением алюминиевого сплава является его усталостная прочность ниже стали. при управляемых лабораторных условиях сталь демонстрирует предел усталости, т.е. размер напряжения, ниже которого не происходит отказа, и не теряет своей силы - металл не будет ослаблен в результате удлинения цикла напряжений. алюминиевые сплавы не имеют такого низкого предела усталости и будут продолжать снижаться по мере продолжения цикла напряжений. Поэтому алюминиевые сплавы редко используются для деталей, требующих высокой усталости в условиях высокой циркуляции (более 107 циклов напряжений).