Aluminiumlegierungen: Eigenschaften und Anwendungen
Aluminium als Metall ist für seine geringe Dichte und hohe Korrosionsbeständigkeit aufgrund seiner passiven Natur gegenüber der Interaktion mit anderen Materialien bekannt. Infolgedessen werden das Metall und seine Legierungen umfassend für die Herstellung leichter struktureller Komponenten verwendet, von Tür- und Fensterbändern bis hin zu den Karosserien aerodynamisch anspruchsvoller Sportwagen und Flugzeuge. Außerdem werden aluminiumbasierte Transportbehälter weit verbreitet anstelle ihrer Stahl-Pendants eingesetzt.
Aluminiumlegierungen
- Legierungen von Aluminium sind im Wesentlichen eine feste Lösung aus zwei oder mehr Elementen, wobei die dominante Substanz Aluminium ist. Im Allgemeinen sind die anderen in Aluminiumlegierungen verwendeten Substanzen Mangan, Kupfer, Zink und Magnesium. Basierend auf ihrem Herstellungsprozess können Aluminiumlegierungen in zwei Gruppen unterteilt werden, nämlich Gusslegierungen und Schmiedlegierungen, und beide Divisionen können weiter in wärmebehandelbare und nicht wärmebehandelbare Kategorien unterteilt werden.
Weitverbreitete Verwendung
- In Verbindung mit den Eigenschaften von Aluminium und der Festigkeit und anderen Merkmalen der hinzugefügten Metalle können Aluminiumlegierungen für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden. Infolgedessen werden solche Legierungen auch als intelligente Legierungen bekannt. Aufgrund ihres Elastizitätsmoduls können Aluminiumlegierungen für die Herstellung von Objekten mit festen Querschnittsparametern verwendet werden. Die Legierungen, insbesondere die Al-Mg-Si-Serie, können zu komplexen Strukturen und Designs verarbeitet werden, die sonst mit anderen Legierungen wie Stahl eine schwierige Aufgabe darstellen würden.
Verwendung in der Automobilherstellung
- Das Trägheitsmoment einer jeden Legierung bestimmt ihre Fähigkeit, für Designs verwendet zu werden, die auf Steifigkeit sowie geringes Gewicht angewiesen sind, und Aluminiumlegierungen passen perfekt. Daher verwenden Automobilhersteller Aluminiumlegierungen bei der Konstruktion der Außenkarosserie von Autos. Aluminiumlegierungen werden heute auch für die Herstellung von Motorkomponenten wie Zylinderblöcken und Kurbelgehäusen aufgrund ihrer leichten Natur verwendet. Während frühere Versionen von Legierungen zu Verzug neigten, schienen spätere Versionen dieses Problem behoben zu haben und den extrem heißen Temperaturen im Motor standzuhalten.
Verwendung in Flugzeugen
- Die Hauptanwendung von Aluminiumlegierungen ist die Herstellung der Rümpfe von Flugzeugen. Um in der Luft zu sein, müssen die Flügel und der Rumpf des Flugzeugs minimalen Luftwiderstand und maximalen Auftrieb erzeugen. Aber aufgrund des niedrigeren Drucks im Himmel benötigt der Rumpf immer noch Verstärkung, um sich selbst zusammenzuhalten. Aluminiumlegierungen bilden die perfekte funktionale Komponente für diese Art von Anforderung.
Eigenschaften und vielfältige Verwendung
- Aufgrund ihrer korrosionsbeständigen Eigenschaften werden Aluminiumlegierungen zunehmend für Schiffsdesigns verwendet. Während Stahl an den meisten Stellen des Designs bevorzugt wird, werden die neuen Legierungen für den Bau der strategischeren Teile des Schiffs in Betracht gezogen. Auch Sportartikel wie Tennisschläger, Baseballschläger und Golfschläger verwenden superleichte Aluminiumlegierungskörper. Die Festigkeit, die die Legierung diesen Gegenständen verleiht, ist für die Designüberlegungen sehr entscheidend. Infolgedessen sind die Geräte in Aussehen, Struktur und Funktionalität überlegen.
