مقاومت آلومینیوم چقدر است؟
هنگامی که به مواد قوی فکر می کنید، چه برای یک پروژه و چه به طور کلی، آلومینیوم معمولا اولین ماده ای نیست که به ذهن مردم می رسد. بسیاری آلومینیوم را با فویل آشپزخانه، قوطی های نوشیدنی و مبلمان تاشو مرتبط می کنند، محصولاتی که دقیقاً تجسم قدرت نیستند.
از سوی دیگر، اگر به دنبال یک ماده قوی هستید، فولاد بسیار مورد توجه قرار می گیرد. از این گذشته، میله های زندان، قاب ماشین ها، تیرهای نگهدارنده ساختمان و کشتی ها عمدتاً از فولاد ساخته شده اند.
آیا تفاوت استحکام بین این دو ماده تا این حد زیاد است؟ آیا آنها در رده قدرت قابل مقایسه هستند؟ در این مقاله سعی خواهیم کرد نشان دهیم که تصورات ما در مورد استحکام این دو ماده ممکن است کاملاً دقیق نباشد. در ادامه همراه گروه مهندسی فیلت باشید.
فهرست مطالب
- مقاومت (استحکام) چیست؟
- درجه مقاومت آلومینیوم
- آیا آلومینیوم در مقایسه با فولاد قوی است؟
- قوی ترین آلیاژهای آلومینیوم و کاربردهای آنها
مقاله پیشنهادی: رنگ اپوکسی چیست و چه کاربردی دارد؟
گروه مهندسی فیلت؛
طراحی نقشه، ساخت قالب اكستروژن و تولید كننده پروفیل آلومینیوم در مقاطع عمومی و اختصاصی همراه با خدمات آندایزینگ و رنگ پودری الکترواستاتیک و برشکاری در خدمت مشتریان محترم و بزرگوار می باشد.
مقاومت (استحکام) چیست؟
انواع مختلف اندازه گیری مقاومت در مواد
مقایسه استحکام این مواد دشوار است اگر ابتدا در مورد معنای «استحکام» توافق نداشته باشیم.
یک تعریف ساده از استحکام یک ماده، توانایی آن در تحمل مقدار معینی از بار است که به عنوان نیرو یا تنش نیز شناخته می‌شود، قبل از اینکه به نقاط خاصی از تغییر شکل یا کرنش برسد. یک روش معمول برای تجسم این منحنی شناخته شده تنش-کرنش است که در مثال زیر نشان داده شده است.
این منحنی ها معمولاً با استفاده از نمونه ای از مواد مانند آلومینیوم و اعمال نیروی کششی برای ایجاد تغییر شکل تا نقطه گسیختگی ایجاد می شوند. تنش و در نتیجه استحکام ماده معمولاً با واحد مگا پاسکال (MPa) یا کیلوپوند بر اینچ مربع (ksi) اندازه گیری می شود. تغییر شکل به صورت درصدی از طول اولیه نمونه اندازه گیری می شود.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل قوطی آلومینیوم 38*64 میلیمتر با ضخامت 3 میلیمتر
قدرت بازده در مقابل قدرت نهایی
منحنی تنش – کرنش در شکل بالا دو نکته بسیار مهم را نشان می دهد: قدرت تسلیم و مقاومت نهایی.
استحکام تسلیم به حداکثر مقدار باری اطلاق می شود که ماده می تواند قبل از تغییر شکل پلاستیک (دائمی) تحمل کند. تا این مرحله، اگر بار برداشته شود، تمام تغییر شکلی که ماده متحمل می شود، قابل برگشت است. به این مانند یک نوار لاستیکی فکر کنید که وقتی آن را بکشید، بدون اینکه به نقطه تسلیمش برسد تغییر شکل می‌دهد، زیرا اگر اعمال نیرو را متوقف کنید، به حالت اولیه خود باز می‌گردد.
از سوی دیگر، استحکام نهایی، حداکثر تنشی است که یک ماده می تواند قبل از شکست یا پارگی تحمل کند. تمام تغییر شکلی که بین قدرت تسلیم و حداکثر استحکام رخ می دهد، تغییر شکل پلاستیک است.
این آزمون تنش-کرنش را می توان با استفاده از انواع مختلفی از نیروهای اعمال شده ترسیم کرد. متداول ترین روش با اعمال استحکام کششی، یعنی با جدا کردن مواد از هم انجام می شود. با انجام این آزمایش، می‌توانیم استحکام کششی نهایی یک ماده را تعیین کنیم که رایج‌ترین معیاری است که استحکام با آن مقایسه می‌شود.
انواع دیگری از بارهایی که می توان بر روی مواد برای آزمایش استحکام آنها اعمال کرد فشار، پیچش، ضربه و برش است.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل نبشی آلومینیوم 50*50 میلیمتر با ضخامت 5 میلیمتر
درجه مقاومت آلومینیوم
مقاومت کششی نهایی آلومینیوم یک ویژگی بسیار متغیر است. این به این دلیل است که آلومینیوم بسته به عناصر آلیاژی استفاده شده و در چه مقادیری در گریدهای مختلفی وجود دارد که هر کدام تأثیر متفاوتی بر استحکام دارند.
اگرچه برخی از گریدهای آلومینیوم اصلاً قوی نیستند، مانند آلومینیوم خالص که فلزی نسبتاً نرم است، برخی از آلیاژهای آن می توانند به استحکام قابل توجهی دست یابند.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل لوله آلومینیوم به قطر خارجی 10، قطر داخلی 7 و ضخامت 1.5 میلیمتر
آیا آلومینیوم در مقایسه با فولاد قوی است؟
بسیاری از گریدهای آلومینیومی را می توان از استحکام بسیار بالا، حتی قابل مقایسه با برخی فولادها، در نظر گرفت. با این وجود، مقایسه نمونه هایی با اندازه یکسان از قوی ترین آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژهای فولاد، اغلب فولاد قوی ترین خواهد بود.
به عنوان مثال، حداکثر استحکام کششی یکی از قویترین آلیاژهای آلومینیوم، AA7068-T6، و یکی از قویترین آلیاژهای فولادی، AISI 1080، به ترتیب 710MPa و 965MPa است.
با این حال، اگر نسبت استحکام به وزن را مقایسه کنید، یعنی در نظر بگیرید که هر ماده از نظر وزنی چقدر استحکام به میز می آورد، آلیاژهای آلومینیوم بسیار بیشتر از آنچه تصور می کنید به فولاد نزدیک می شوند. در برخی موارد حتی از فولاد بهتر عمل می کنند.
این نشان می دهد که استحکام به تنهایی معیار خوبی برای انتخاب یک ماده نیست. اگر یک ماده بسیار قوی می‌خواهید اما وزنتان محدود است، آلومینیوم ممکن است انتخاب بهتری باشد، یا اگر عمدتاً به دلیل محدودیت فضا هستید، فولاد احتمالاً می‌تواند از این مزیت استفاده کند.
قویترین آلیاژهای آلومینیوم و کاربردهای آنها
قوی ترین آلیاژهای آلومینیوم آلیاژ 2024، 5052، 6061 و 7075 می باشد. برخی از اینها قبلاً در کاربردهای خاص جایگزین فولاد شده‌اند زیرا استحکام کافی برای این منظور فراهم می‌کنند، اما مزایایی را نیز ارائه می‌دهند که فولاد نمی‌تواند، مانند وزن نسبی کم و بهبود مقاومت در برابر خوردگی.
آشنایی با تولیدات گروه مهندسی فیلت: پروفیل گرده ماهی آلومینیوم عرض 30 و ضخامت 1.6 میلیمتر
نتیجه: به قدرت در خلاء نگاه نکنید
فولاد در خلاء و از نظر حجمی معمولاً به طور قابل توجهی قوی تر از آلومینیوم است. با این وجود، استحکام تنها یکی از ویژگی‌هایی است که باید در هنگام انتخاب یک ماده برای یک پروژه در نظر گرفته شود، و آلومینیوم دارای ویژگی‌های بسیاری است که آن را به همراه فولاد به یک رقیب منصفانه تبدیل می‌کند.
گروه مهندسی فیلت؛
طراحی نقشه، ساخت قالب اكستروژن و تولید كننده پروفیل آلومینیوم در مقاطع عمومی و اختصاصی همراه با خدمات آندایزینگ و رنگ پودری الکترواستاتیک و برشکاری در خدمت مشتریان محترم و بزرگوار می باشد.
جهت مشاوره فنی و سفارش تماس حاصل فرمایید.
02144675798 – 09123018710