Алюминиевый сплав катушки 1060 1100
Если вы проследите за листом алюминия по цепочке поставок, он в конечном итоге перестанет быть «продуктом» и станет рецептом. Для катушечных пластин из сплава 1060 и 1100 этот рецепт намеренно прост. Они находятся на самом конце алюминиевого семейства, часто затмеваемые своими высокопрочными собратьями, такими как 6061 или 7075. Тем не менее, на фабриках, в трансформаторных цехах, химических заводах и даже в воздуховодах чистых помещений эти два скромных сплава спокойно выполняют повседневную работу, для которой более гламурные сплавы просто не подходят.
Чистота как выбор дизайна, а не ограничение
И 1060, и 1100 относятся к серии 1xxx из технически чистого алюминия.
Сплав 1060 обычно содержит не менее 99,6% алюминия. Остальное представляет собой узкую полосу железа, кремния и микроэлементов. Его отличительной особенностью является отсутствие: почти нет меди, магния, цинка. Каждый недостающий элемент — это недостающая сложность в сварке, коррозионном поведении и электрических характеристиках.
Сплав 1100 немного менее чистый, обычно содержит не менее 99,0% алюминия. Эта небольшая разница открывает узкое, но полезное окно для небольших дополнений, улучшающих обработку, особенно для глубокой вытяжки и более сложной формовки. Сплав сохраняет характер «чистого алюминия», но предлагает большую универсальность, в то время как сплав 1060 может быть слишком мягким или слишком чувствительным при формовке.
В мире, который часто гонится за более высокой механической прочностью и экзотическими составами, 1060 и 1100 демонстрируют, что иногда «меньше» действительно решает больше инженерных проблем.
Химический состав: простота на бумаге
Типичные диапазоны химического состава:
Сплав 1060 (мас.%):
Ал: ≥ 99,60
И: ≤ 0,25
Фе: ≤ 0,35
Медь: ≤ 0,05
Мн: ≤ 0,03
Мг: ≤ 0,03
Цинк: ≤ 0,05
Если: ≤ 0,03
Другие (каждый): ≤ 0,03
Прочие (всего): ≤ 0,10
Сплав 1100 (мас.%):
Ал: ≥ 99,00
Si + Fe: ≤ 0,95
Медь: 0,05–0,20
Мн: ≤ 0,05
Мг: ≤ 0,05
Цинк: ≤ 0,10
Если: ≤ 0,05
Другие (каждый): ≤ 0,05
Прочие (всего): ≤ 0,15
Это крошечное контролируемое добавление меди в 1100 — всего лишь несколько десятых процента — слегка упрочняет сплав и может изменить деформационное упрочнение и поведение поверхности, сохраняя при этом отличную коррозионную стойкость во многих средах.
Механические свойства: мягкий по дизайну
Листы катушки из этих сплавов обычно поставляются в вариантах от мягких до полутвердых. Вместо того, чтобы думать о «слабости», полезно рассматривать мягкость как способность: способность резко сгибаться, принимать сложные формы и поглощать формирующие напряжения, не растрескиваясь.
Типичные механические свойства при комнатной температуре (приблизительно, в зависимости от толщины и стандарта):
1060 H18 (полный хард):
Предел прочности: около 110–145 МПа.
Предел текучести: около 95–125 МПа.
Удлинение (типичное): 2–5%
1060 О (отожженный):
Предел прочности: около 60–100 МПа.
Предел текучести: около 15–35 МПа.
Удлинение: 20–35 % или выше.
1100 H14 (полутвердый):
Предел прочности: около 110–145 МПа.
Предел текучести: около 95–125 МПа.
Удлинение: обычно 5–15 %.
1100 О (отожженный):
Предел прочности: около 70–110 МПа.
Предел текучести: около 20–35 МПа.
Удлинение: 25–35% или выше.
В пределах одного и того же сплава катушка, которая позже отжигается, ведет себя как другой материал по сравнению с наклепанной версией. Конструкторы, которые рассматривают закалку как настраиваемый параметр, а не как второстепенную мысль, могут значительно продвинуть эти сплавы в сложных операциях формовки.
Закалка и поведение катушки: управление «памятью»
В катушках из чистого алюминия закал — это, по сути, язык, на котором вы разговариваете с металлом.
О закал (полностью отожженный) стирает все с листа. Остаточные напряжения сводятся к минимуму, зернистая структура размягчается, лист теряет большую часть своей «памяти». Это имеет решающее значение при глубокой вытяжке, вращении и гибке с малым радиусом. Это также важно для обмоток трансформаторов, где даже незначительное остаточное напряжение может изменить долгосрочные характеристики.
H14, H16, H18 и аналогичные нагартованные сорта получают путем контролируемой холодной прокатки без последующего отжига. Каждый шаг холодного сжатия увеличивает силу, уменьшает удлинение и увеличивает упругость. Для рулонных пластин, используемых в компонентах, которые должны сохранять форму, таких как декоративные панели, вывески или тонкие конструкционные обшивки, эти закалки обеспечивают достаточную жесткость, сохраняя при этом удобство формования.
Для сплавов 1060 или 1100 не существует термического упрочнения, как для сплавов 6ххх или 2ххх. Вся «тюнинг» происходит при прокатке и отжиге. Эта простота часто приводит к более предсказуемой обработке и меньшему количеству сюрпризов в производстве.
Электрическая и теплопроводность: где 1060 и 1100 действительно хороши
Если бы вам пришлось ранжировать обычные конструкционные металлы по электропроводности, алюминий 1060 занял бы первое место, уступая только меди высокой чистоты и нескольким специальным проводникам. Это не случайно — именно поэтому рулонная пластина и полоса 1060 являются основой:
- Обмотки трансформатора и фольга
- Шинопроводы (в некоторых исполнениях)
- Охлаждение силовой электроники и токоведущие элементы
- Компоненты аккумуляторной системы, для которых важны малая масса и проводимость
Типичные значения электропроводности:
- 1060: около 55–61% IACS (Международный стандарт отожженной меди).
- 1100: около 50–57% IACS
Теплопроводность этих сплавов также высока, обычно для этих сплавов она находится в диапазоне примерно 220–235 Вт/м·К. Такое сочетание электрических и тепловых характеристик в сочетании с низкой плотностью объясняет, почему многие инженеры спокойно выбирают 1060 или 1100 вместо меди, когда снижение веса или формуемость становятся важными.
Коррозионная стойкость: защита из натурального оксида
У алюминия высокой чистоты есть преимущество, которое никогда не проявляется на чертежах: его способность защищать себя. 1060 и 1100 образуют тонкий, прочный оксидный слой, устойчивый ко многим типам коррозии в:
- Нейтральные и слабокислые водные среды
- Атмосферные условия, включая городскую и многие промышленные атмосферы.
- Многие предприятия пищевой и фармацевтической промышленности при правильной отделке и очистке
Отсутствие значительных количеств меди и магния означает снижение риска появления гальванических микроэлементов внутри самого сплава, помогая поддерживать однородность коррозионного поведения. В облицовке и кровле это приводит к тому, что поверхности выветриваются медленно и часто довольно изящно.
Однако в сильнощелочных растворах или средах с высоким содержанием хлоридов даже эти сплавы требуют тщательного рассмотрения, обработки поверхности или защитных покрытий.
Поверхность и форма: от зеркального к матовому
Поскольку 1060 и 1100 такие мягкие и чистые, качество поверхности становится важным параметром дизайна. Плита катушки может поставляться в следующем виде:
- Фрезерная обработка, подходит для общей формовки и промышленного использования.
- Яркая или зеркальная поверхность, используется в отражателях, освещении и декоративной отделке.
- Тисненые или текстурированные, для противоскользящих применений или эстетичных фасадов.
- Матовый или сатиновый, для видимых архитектурных элементов.
Чистота сплава помогает добиться стабильных результатов анодирования. В то время как сплавы 5xxx и 6xxx могут иметь более твердые анодные слои, сплавы 1xxx часто обеспечивают более чистый, более однородный цвет и отражательную способность, что имеет решающее значение в оптических и осветительных устройствах.
Стандарты и рамки реализации
В большинстве регионов катушки 1060 и 1100 не стоят отдельно; они живут в рамках установленных стандартов продукции и качества. Общие ссылки включают в себя:
- ASTM B209 для листов и пластин из алюминия и алюминиевых сплавов
- Серии EN 485 и EN 573 в Европе по составу, механическим свойствам и допускам.
- Стандарты GB/T в Китае для алюминиевых листов и полос серии 1xxx
- ISO 6361 для кованых алюминиевых пластин, листов и полос.
Размерный ряд широк. Рулоны 1060 и 1100 могут поставляться от очень тонких фольгоподобных листов (десятки микрометров) до нескольких миллиметров толщиной, с шириной от узких полос до полноразмерных рулонов, превышающих 1500 мм. Допуски на толщину, плоскостность и качество кромок могут быть адаптированы в зависимости от использования — от трансформаторной фольги, требующей исключительной однородности, до обычных производственных листов, для которых достаточны стандартные допуски.
Где 1060 и 1100 спокойно превосходят
При выборе алюминиевого сплава возникает соблазн начать с максимально возможной прочности. Но если внимательно присмотреться ко многим реальным приложениям, можно обнаружить иные приоритеты.
В производстве трансформаторов критическими параметрами являются проводимость, точность размеров и способность наматывать плотно без образования трещин. Здесь полностью отожженная катушка 1060 или 1100 близка к идеалу.
В химическом и пищевом оборудовании свариваемость, чистота и стойкость ко многим жидкостям имеют большее значение, чем предел текучести. Сталь 1100, обладающая превосходной свариваемостью и стабильной оксидной пленкой, становится естественным выбором для резервуаров, трубопроводов и ребер теплообменников.
В архитектурных применениях – фасадах, потолочных перекрытиях, внутренней облицовке – доминируют легкий вес, устойчивость к коррозии и привлекательная отделка поверхности. Панелям 1100 или 1060 с рулонным покрытием можно придать сложную геометрию без непредсказуемого растрескивания, а затем устанавливать их с уверенностью в том, что они устойчиво выдержат атмосферные воздействия.
Материал, который не поддается перепроектированию
В эпоху сложного материаловедения катушки 1060 и 1100 служат напоминанием о том, что простота все еще может быть передовой инженерией. Их почти чистый химический состав, контролируемый температурный режим, стабильные коррозионные характеристики и выдающаяся проводимость делают их практически незаменимыми инструментами в наборе дизайнера.
Если смотреть под прямым углом, эти сплавы вовсе не являются «базовыми». Они представляют собой узкоспециализированные решения для проблем, где надежность, технологичность и функциональные характеристики имеют большее значение, чем предельная прочность. Когда для проекта требуется алюминий, который легко гнётся, хорошо проводит ток, аккуратно сваривается и бесшумно служит десятилетиями, рулонные пластины из сплавов 1060 и 1100 часто представляют собой наиболее элегантный ответ.
https://www.alusheets.com/a/aluminium-coil-plate-alloy-1060-1100.html