Hliník a jeho zliatiny
Všeobecná charakteristika hliníka
Hliník ( Aluminium – chem. značka Al) je vďaka svojim vlastnostiam nazývaný aj materiálom 21.storočia. Čistý hliník je striebrolesklý kov s viacerými vynikajúcimi vlastnosťami – ľahký, netoxický, nemagnetický, nezápalný. Je tuhého skupenstva, patrí medzi kovy. Čistý hliník je pomerne mäkký kov. Pre zabezpečenie požadovaných mechanických vlastností môže byť legovaný inými kovmi - legovacími prvkami.
Hlavné oblasti použitia hliníka v súčasnosti
- doprava
- stavebníctvo
- strojárenský a hutnícky priemysel
- energetika a elektrotechnický priemysel
- potravinársky priemysel
- chemický priemysel (potrubia, výmenníky)
- rekreačný priemysel a šport
- iné oblasti použitia (klenotníctvo)
- Rozdelenie zliatin hliníka podľa legovania
|
|
Chemická značka |
Al |
Mriežka |
K12 |
Hustota |
2.6989 g.cm-3 (pri 0 °C) |
Teplota tavenia |
660.4 °C |
Teplota varu |
2494 °C |
Tepelná vodivosť |
247 W.m-1 (pri 25 °C) |
|
1xxx skupina
Táto skupina obsahuje kvalitný nelegovaný hliník s čistotou 99,00 % alebo vyšší. Nelegovaný hliník sa používa v mnohých oblastiach, najmä v elektrotechnickom a chemickom priemysle. Je charakteristický výbornou odolnosťou voči korózii, nízkymi hodnotami mechanických vlastností a výbornou tvarovateľnosťou. Najdôležitejším znečistením sú železo a kremík. Typické oblasti použitia sú chemické prístroje, reflektory, výmenníky tepla, baliaci materiál a podobne. Pevnosť okolo 40 – 60 MPa.
|
|
2xxx skupina
Meď (Cu) je hlavným legovacím prvkom, často s horčíkom ako druhým legovacím prvkom. Po spracovaní rozpúšťajúcim žíhaním a po vytvrdení za studena sú ich mechanické vlastnosti rovnaké ako pri nelegovanej nízkouhlíkovej oceli. Ich odolnosť proti korózii môžeme zlepšiť pokrytím napríklad vrstvou čistého hliníka. Zliatiny zo skupiny 2xxx sú najmä vhodné pre diely a konštrukcie, ktoré vyžadujú vysoký pomer hodnôt pevnosti a hmotnosti. Pevnosť okolo 400 MPa.
|
3xxx skupina
Hlavným legovacím prvkom je mangán (Mn. Z technických dôvodov môže byť k hliníku legovaním pridávané len asi 1,5 % mangánu, preto je mangán pridávaný ako hlavná zložka iba do niekoľkých zliatin. Využitie majú na výrobu meradiel, ako plechovky na nápoje, kuchynský riad, kanistre a dopravné značky.
|
|
4xxx skupina
Hlavným legovacím prvkom je kremík (Si). Ten je možno pridať v dostatočnom množstve (až do 12 %), aby bolo dosiahnuté podstatné zníženie bodu tavenia, bez zvýšenia krehkosti. Z týchto dôvodov sú zliatiny hliníka a kremíka často používané ako prídavný materiál pri zváraní a ako spojovací materiál. Väčšina zliatin z tejto skupiny nie je vytvrdená tepelným spracovaním. Zliatiny s dostatočným množstvom kremíka zmenia pri anodickej oxidácii farbu na tmavo šedú až do antracitovej a preto sú časti používané najmä v architektúre.
|
5xxx skupina
Hlavným legovacím prvkom je horčík (Mg). V kombinácii s mangánom (Mn) môže zliatina po vytvrdení dosahovať priemernú až vysokú tvrdosť. Zliatiny z tejto skupiny majú dobrú odolnosť voči korózii v morskom prostredí. Zliatiny z tejto skupiny sú používané v architektúre, ako dekoračné rámy, ako plechovky na nápoje, v lodnom staviteľstve, pre kryogénne účely atď. Pevnosť okolo 200 – 350 MPa.
|
|
6xxx skupina
Zliatiny zo skupiny 6xxx obsahujú legovacie prvky kremík a horčík. Zliatiny z tejto skupiny môžu byť po spracovaní rozpúšťacím žíhaním (stav T4) tvarované a napokon môžu byť vytvrdením prevedené do stavu T6 (vysoká tvrdosť). V stave T4 je materiál dobre tvarovateľný. Obyčajne je zvárateľnosť, odolnosť proti korózii a opracovateľnosť týchto zliatin dobrá. Používajú sa pri výrobe rámov bicyklov, dopravných prostriedkov, zábradlia (mostov) atď. Zliatiny skupiny 6xxx sú vhodné pre povrchovú úpravu technológiou anodickej oxidácie. Pevnosť okolo 200 – 350 MPa
|
7xxx skupina
Legujúcim prvkom je zinok. Zliatiny tejto skupiny sú najpevnejšími zliatinami spomedzi všetkých skupín, keď pevnosť je v rozmedzí 450 – 500 MPa a v niektorých prípadoch môže byť 600 MPa. Tieto zliatiny sú náchylné na medzikryštalickú koróziu hlavne po zváraní.
|
|
8xxx skupina
Zliatiny obsahujúce ostatné legovacie prvky (vrátane lítia).
|