מה זה 3003 H18 אלומיניום?
3003 היא סגסוגת-אלומיניום מנגן שבה מנגן (כ-1.0-1.5%) הוא היסוד המסגסוג העיקרי. הוא מוערך בשל עמידות טובה בפני קורוזיה, חוזק מתון ויכולת צורה מצוינת במזג הרך יותר שלו. ייעוד מזג האוויר H18 פירושו שהחומר הוקשח במאמץ עד למצב הקשה המלא, שהוא הגבול המעשי של עבודה קרה עבור סגסוגת זו. גיליון דק, סליל ומוצרים קשורים מגולגלים שטוחים מסופקים בדרך כלל בשנת 3003 עבור יישומים שבהם קשיחות ועמידות בפני קורוזיה חשובה יותר מאשר יצירה מורכבת.
האם 3003 H18 אלומיניום ניתן לטיפול בחום?
התשובה הישירה היא לא. 3003 שייכת לסדרת 3xxx, אשר יחד עם סדרת 1xxx (אלומיניום טהור) ו-5xxx (אלומיניום-מגנזיום), מסווגת כלא-ניתנת לטיפול{{6} בחום. חימום 3003 H18 בכבשן לא יגדיל את חוזקו. למעשה, חשיפת החומר לטמפרטורה מספקת תחשל אותו, תפחית את החוזק ותגביר את הגמישות. כל ניסיון לחזק את 3003 באמצעות טיפול בחום והתיישנות בתמיסה אינו אפקטיבי ולכן מבזבז זמן ועלות עיבוד.
מדוע לא ניתן לחזק את 3003 על ידי טיפול בחום
סגסוגות-ניתנות לטיפול בחום כגון 6061 מסתמכות על התקשות משקעים. הסגסוגת מחוממת כדי להמיס אלמנטים מתגסוגים לתמיסה מוצקה, מרווה כדי לשמר אותם, ולאחר מכן מתיישנת כך שחלקיקי משקעים עדינים נוצרים וחוסמים תנועת נקע, מה שמייצר חוזק גבוה יותר. 3003 אינו מגיב למנגנון זה מכיוון שתוספת המנגן שלו אינה יוצרת את המשקעים המחזקים הנדרשים להתקשות הגיל. המנגן נשאר ברובו בתמיסה מוצקה או בחלקיקי מרכיבים גסים, שאף אחד מהם אינו מספק תגובה משמעותית לטיפול בחום.- הבדל בהרכב זה הוא הסיבה הבסיסית לכך שלא ניתן לחזק את הסגסוגת תרמית.
כיצד 3003 H18 משיג את חוזקו: התקשות מתח
במקום חום, 3003 H18 מקבל את כוחו באמצעות עבודה קרה. במהלך עיבוד הטחנה, החומר מגולגל בטמפרטורת החדר, וכל מעבר גלגול מכניס נקעים לתוך מבנה הגביש. נקעים אלו מסתבכים ומגבילים עיוות נוסף, מעלים בהדרגה את החוזק והקשיחות תוך הפחתת המשיכות. ייעוד H18 מסמן את הרמה המעשית המרבית של התקשות המתח הזה. המפיקים צריכים גם להבין שניתן לרכך את אותו חומר על ידי חישול, אשר מקל על הלחץ הפנימי, מגבש מחדש את מבנה הגרגירים ומחזיר את הסגסוגת לכיוון מזג ה-O הרך והרקיע.
טיפול בחום לעומת חישול: מה המפיקים חייבים לדעת
ההבחנה החשובה ביותר בעבודה עם 3003 היא שחום יכול לרכך אותו אך אינו יכול לחזק אותו. חישול יריעת H18 קשיחה משחזרת יכולת צורה לציור וכיפוף עמוק; הוא אינו יוצר את מצב המשקעים-המתקשה הקשור לסגסוגות 6xxx. כאשר יישום דורש חוזק נשיאת עומס-ש-3003 אינו יכול לספק, סגסוגת-ניתנת לטיפול בחום כגון 6061-T6 היא חלופה נפוצה, המציעה חוזק גבוה לאחר טיפול בתמיסה והזדקנות. עבור יישומים קריטיים לקורוזיה שאינם זקוקים לטיפול בחום, סגסוגות חזקות יותר של 5xxx הן אפשרות נוספת. חומר המסופק לפי מפרטים מוכרים כגון ASTM B209 מלווה בדרך כלל בתעודות בדיקת טחנה המתעדות את המאפיינים האמיתיים של המגרש שנמסר.
שאלות נפוצות
ש: האם ניתן לטפל באלומיניום 3003 בחום כדי לחזק אותו?
ת: לא. 3003 היא סגסוגת שאינה-ניתנת לטיפול בחום-; החוזק שלו נובע מעבודה קרה מכנית, לא מטיפול בחום בתמיסה או מהזדקנות.
ש: מדוע אלומיניום 3003 מסווג כלא-לטיפול-בחום?
ת: ההרכב המבוסס על מנגן-של הסגסוגת אינו יוצר את המשקעים העדינים הנדרשים להתקשות המשקעים, כך שחימום והזדקנות אינם יכולים להגביר את חוזקו.
ש: האם ניתן לרכך אלומיניום 3003 H18 בחום?
ת: כן. חישול בטמפרטורה המתאימה מקל על מתחי העבודה-וקור ומחזיר את החומר לכיוון מזג האו רך, ומשפר את הגמישות להיווצרות נוספת.
ש: מה ההבדל בין מזג H18 ו-O?
ת: H18 הוא המצב המלא-הקשה והמקסימלי המתקשה-עם חוזק גבוה וגמישות נמוכה; O הוא מצב חישול מלא עם החוזק הנמוך ביותר והגמישות הגבוהה ביותר.
ש: מתי יש לבחור סגסוגת-ניתנת לטיפול בחום כגון 6061 במקום 3003?
ת: בחר 6061 או סגסוגת אחרת -ניתנת לטיפול בחום כאשר החלק חייב לשאת עומסים מבניים, להיות מעובד מחומר יציב חזק, או להיווצר במצב רך ולהתחזק לאחר מכן על ידי טיפול בחום.
