El paper d'alumini 3003 és el grau de paper de la sèrie 3000. Es produeix a partir d'un aliatge 3003, que és un aliatge d'alumini principalment amb manganès, i es subministra en forma de bobina amb gruixos inferiors a 0,2 mm. En comparació amb les làmines d'alumini purs que s'utilitzen per a l'embolcall senzill, 3003 ofereix una major resistència, una millor conformabilitat i una resistència a la corrosió notablement millor, per això s'especifica allà on la làmina ha de mantenir una forma, resistir un entorn químic o portar una càrrega a través d'un vano.
Què és realment el paper d'alumini 3003
Algunes afirmacions que es fan habitualment d'aquest material mereixen ser afirmades amb precisió. 3003 La làmina no és un aliatge aeroespacial{-d'alta resistència: és un aliatge de resistència mitjana-altament formable, les propietats del qual es troben entre la làmina comercialment pura i les sèries 6000 i 7000{3}}tratables per calor. Els seus avantatges són més pràctics que espectaculars.
Força:aproximadament dues o tres vegades la resistència a la tracció de la làmina d'alumini pur-tou amb el mateix temperament, la qual cosa permet calibres més prims per a la mateixa funció.
Resistència a la corrosió:l'addició de manganès i la capa d'òxid que es forma de manera natural donen una bona resistència a l'aigua dolça, molts productes alimentaris i una exposició química suau.
Formabilitat:excel·lent en els tremps recuits i quart{0}}durs, de manera que la làmina es pot doblegar, plegar, enrotllar, gravar en relleu i embutir profundament sense trencar-se.
Pes baix:amb una densitat d'uns 2,73 g/cm3, el paper d'alumini pesa aproximadament un terç d'acer per unitat de volum, la qual cosa és un autèntic avantatge en el transport i les peces mòbils.
Quan el material s'utilitza en l'aviació i l'aeroespacial, apareix en revestiments d'aïllament interior de cabina, conductes i laminats compostos més que en l'estructura primària, i aquest ús depèn de complir els requisits pertinents de foc, fum i toxicitat del conjunt acabat.
Química de l'aliatge: per què és important el manganès
El manganès és l'addició definitòria. Proporciona un enfortiment de la-solució sòlida i millora el comportament a la corrosió, mentre que els límits de ferro i silici mantenen el material viable gràcies a una gran reducció de laminació. El coure només està present en petites quantitats i aporta resistència addicional sense dominar la resposta a la corrosió.
| Element (percentatge en pes) | Gamma típica | Funció |
|---|---|---|
| Manganès (Mn) | 1.0 - 1.5 | Enfortidor principal; millora la resistència a la corrosió |
| Coure (Cu) | 0.05 - 0.20 | Força addicional |
| Ferro (Fe) | 0,70 màx | Controla l'estructura del gra i la recristal·lització |
| Silici (Si) | 0,60 màx | Impuresa limitada per a la formabilitat |
| Zinc (Zn) | 0,10 màx | Impuresa limitada |
| Alumini (Al) | Balanç | Matriu |
La composició està controlada segons la designació registrada 3003 i els seus equivalents internacionals, amb els rangs registrats en ISO 209, EN 573-3 i ASTM B209. Expressar l'alumini com el balanç de l'anàlisi, més que com una banda percentual fixa, és la manera correcta d'indicar una composició forjada.
Interval de temperament i dades mecàniques
Els tremps de làmines es produeixen per enduriment per deformació, seguit opcionalment d'un recuit parcial. L'elecció del tremp sol ser la decisió d'especificació més important, perquè intercanvia la força amb la quantitat de formació que sobreviurà.
| Tremp | Resistència a la tracció (típica) | Força de rendiment | Elongació | Comportament |
|---|---|---|---|---|
| O (recuit) | 95 - 130 MPa | 35 - 55 MPa | 20 - 30 per cent | El més suau i la màxima conformabilitat, s'utilitza per a l'embotit i laminació profunda |
| H22 | 125 - 165 MPa | 100 - 140 MPa | 8 - 14 per cent | Un quart-dur, força i flexió equilibrats |
| H24 | 145 - 185 MPa | 120 - 160 MPa | 5 - 10 per cent | La meitat-difícil, el temperament de la conversió-de propòsit general |
| H18 | 185 - 225 MPa | 165 - 205 MPa | 1 - 4 per cent | Totalment dur, màxima resistència, flexió limitada |
Altres propietats importants per al disseny són una densitat de 2,73 g/cm3, un mòdul elàstic d'uns 69 a 70 GPa, un rang de fusió d'aproximadament 643 a 654 C i una conductivitat tèrmica al voltant de 190 W/(m K) en el tremp recuit, que disminueix a mesura que el tremp s'endureix. H14 es troba entre H12 i H18: és més fort que l'H12, però es manté visiblement més formable que el full-dur.
Pràctica de gruix, toleràncies i conversió
La línia divisoria acceptada entre la làmina i la làmina és de 0,2 mm, i la làmina 3003 normalment s'enrotlla entre uns 0,006 mm i 0,2 mm. Els calibres prims es comporten com una membrana i segueixen el substrat al qual estan laminats; els calibres més pesats a prop del límit de la làmina comencen a portar la seva pròpia càrrega i es poden utilitzar com a material d'aleta o panell autosuportant-.
Les toleràncies de gruix i amplada s'han de citar amb l'estàndard de làmina aplicable, ja que les toleràncies s'estrenyen a mesura que es redueixen els calibres.
Els graus de qualitat de la superfície defineixen el nivell permès de forats, marques de rotllo i inclusions; Els límits de forats són crítics per a les tasques de barrera i embalatge.
El tremp, el gruix i el grau de superfície s'han d'especificar conjuntament, ja que dues bobines de calibre idèntic poden diferir substancialment en la conformabilitat.
Les làmines subministrades per a aplicacions de soldadura es revestiran normalment per una o ambdues cares amb un aliatge de farciment de fusió inferior-, i la relació de revestiment forma part de l'especificació.
Aplicacions industrials
| Sector | Ús típic de la làmina 3003 | Per què s'escull |
|---|---|---|
| Transferència de calor | Aletes i material d'aletes per a intercanviadors de calor, radiadors i bobines-d'aire condicionat | Combinació de conformabilitat, conductivitat tèrmica i compatibilitat de soldadura |
| Edifici i HVAC | Revestiment de làmina sobre taulers aïllants, embolcall de conductes i barreres de vapor | Baix pes, resistència a la humitat i superfície reflectant |
| Contacte amb aliments | Safates, recipients, tapes i laminats | Química d'aliatges no-tòxics, bona resistència a la corrosió contra els àcids alimentaris |
| Elèctric | Embolcall de cables, laminats de blindatge i components del transformador | Conductivitat combinada amb resistència mecànica a calibres prims |
| Transport | Escuts tèrmics, revestiments d'aïllament i nuclis sandvitx compostos | Estalvi de pes d'aproximadament un terç respecte a equivalents d'acer |
En tots els casos, la làmina s'especifica juntament amb un revestiment, un recobriment o un sistema adhesiu. La làmina nua 3003 funciona bé en condicions seques i lleugerament corrosives, però el contacte directe amb àlcalis forts, àcids forts, clorurs o metalls diferents requereix una capa protectora o una barrera aïllant.
Preguntes freqüents
P: El paper d'alumini 3003 és un material-de gran resistència?
No. És una làmina de resistència mitjana-la força de la qual es troba entre la làmina d'alumini pur suau i-aliatges estructurals tractables tèrmicament. El seu valor rau en l'equilibri de resistència, conformabilitat i resistència a la corrosió, no en la resistència màxima.
P: En quin gruix es subministra la làmina 3003?
La làmina es defineix com un producte amb un gruix inferior a 0,2 mm, i 3003 s'enrotlla habitualment des d'uns 0,006 mm fins a aquest límit. Els calibres més pesats s'ordenen com a làmina, on s'apliquen diferents requisits de propietat.
P: Quin temperament s'ha de demanar per formar?
Trieu O o H22 on la làmina ha de ser embullada, doblegada o laminat. Trieu H24 per a la conversió general i H18 només quan es necessiti la màxima rigidesa i la flexió és limitada.
P: La làmina 3003 es corroeix a l'aire lliure?
Forma un òxid protector i resisteix bé l'aigua dolça i les atmosferes suaus. En entorns costaners, rics en clor-o químicament agressius, s'ha de recobrir, laminar o aïllar-se de metalls diferents.
P: Es pot utilitzar la làmina 3003 en avions?
Sí, en funcions no-estructurals, com ara revestiments d'aïllament, conductes i laminats. No és un aliatge aeroespacial estructural, i els conjunts acabats han de complir els requisits de foc, fum i toxicitat aplicables.
P: Com es compara el 3003 amb el paper d'alumini pur-?
3003 és més fort i més resistent a la corrosió i porta més càrrega al mateix calibre. El paper d'alumini pur-com les famílies 1235 i 8011 segueix sent preferible quan la ductilitat, la reflectivitat o la conductivitat màximes siguin el requisit rector.
