Kāpēc materiāla izvēle nosaka daļas kalpošanas laiku
Misiņš, alumīnijs un nerūsējošais tērauds ir trīs vieglās rūpnieciskās metālapstrādes darba zirgi, un tie pietiekami pārklājas, tāpēc izvēle reti ir acīmredzama. Misiņa veidgabals, alumīnija panelis un nerūsējošā tērauda kronšteins var izskatīties vienādi pieņemami zīmējumā, taču tie ļoti atšķirīgi darbojas piekrastes gaisā, apskalošanas zonā, karstā mezglā vai daļā, kas katru mēnesi ir jāvītņo, anodēta vai pulēta. Izšķirošie jautājumi gandrīz vienmēr ir vieni un tie paši: cik agresīva ir vide, cik liela nozīme ir svaram, cik daudz spēka ir nepieciešams uz vienu biezuma vienību un cik daudz uzturēšanas vai apdares izmaksas var būt projektam.
Tālāk sniegtais salīdzinājums ir paredzēts pircējiem un projektēšanas inženieriem, kuri norāda kaltas dzirnavu izstrādājumus, nevis dekoratīvus mazumtirdzniecības darbus.
Misiņš: vara{0}}cinka sakausējumi ar vislabāko apstrādājamību
Misiņš ir vara un cinka sakausējums, un attiecības starp abiem nosaka īpašības. Kasetņu misiņš C26000 (70/30) ir kaļama, dziļa{4}}vilkšanas pakāpe, ko izmanto radiatoru serdeņiem, apvalkiem un dekoratīvai presēšanai, savukārt C27200 (65/35) ir nedaudz elastīga, un tā ir izplatīta caurulēs. Bezmaksas-griešanas misiņš, piemēram, C36000, pievieno svinu, lai saplīstu skaidas, un ir standarta izvēle{11}}armatūras, vārstu un savienotāju ātrgaitas skrūvju apstrādei.
Stiprās puses: lieliska apstrādājamība, laba siltuma un elektriskā vadītspēja, dabiski antibakteriāla virsma, silts zelta izskats, laba noguruma izturēšanās vibrācijas režīmā.
Trūkumi: jutīgi pret melnu aptraipījumu virsmas oksidācijas rezultātā, tāpēc atklātās dekoratīvās virsmas ir regulāri jāpulē; jutīgi pret cinka atdalīšanu un spriedzes -korozijas plaisāšanu hlorīdu vai amonjaku-nesošās vidēs, ja vien tā vietā nav izvēlēts izturīgs misiņš, piemēram, Admiralitātes misiņš vai vara niķelis.
Svars un izturība: blīvums ap 8,5 g/cm³, stiepes izturība aptuveni 340–470 MPa atkarībā no temperamenta.
Praksē misiņš tiek izvēlēts, ja detaļai jābūt apstrādātai pēc tilpuma, tai jāvada siltums vai strāva vai jābūt viegli lodētai un lodētai.
Alumīnijs: mazākais svars uz stiprības vienību
Alumīnijs ir viegls, mīksts un ļoti kaļams metāls, kura blīvums ir aptuveni 2,70 g/cm³, kas ir aptuveni viena trešdaļa tērauda vai misiņa blīvuma. Šī viena īpašība nosaka lielāko daļu tās izmantošanas: velmēts un ekstrudēts alumīnijs aizstāj smagākus metālus visur, kur konstrukcija ir jāpārvieto, jānosūta vai jāpaātrina. Sakausējums 5052 (Al-Mg) ir parastā izvēle lokšņu paneļiem un kuģu apdarei, jo tas pacieš veidošanos un iztur sāls izsmidzināšanu, savukārt 6061-T6 (Al-Mg-Si) ir mehāniski apstrādātu kronšteinu, rāmju un siltuma izlietņu konstrukcijas klase, kuras stiepes izturība ir aptuveni 3 1 MPa.
Stiprās puses: izcila izturības-un-svara attiecība, viegla velmēšana, presēšana un apstrāde, laba siltumvadītspēja, zemas izmaksas par kilogramu salīdzinājumā ar nerūsējošo tēraudu.
Vājās puses: zema absolūtā cietība, tāpēc vītnēm un gultņu virsmām ir nepieciešami ieliktņi vai liels sieniņu biezums; dabiskā oksīda plēve aizsargā, bet pilnībā neaptur uzbrukumu stipra hlorīda vai sārma iedarbībai.
Anodēšana: anodēta virsma ir cieta, elektriski izolējoša un ļoti izturīga pret koroziju, kas padara to par vēlamo āra alumīnija paneļu, izkārtņu un korpusu apdari.
Nerūsējošais tērauds: izturība un izturība pret koroziju kopā
Nerūsējošais tērauds ir zema{0}}oglekļa tērauds, kas satur hromu 10% vai vairāk, un tieši šis hroma saturs rada pasīvo oksīda plēvi, kas ir atbildīga par tā rūsas un korozijas izturību. 304. šķira (1.4301) ir vispārēja-nolūka austenīta kategorija, un 316. šķira (1.4404) ar aptuveni 16–18% hroma, 10–14% niķeļa un 2–3% molibdēna ir jūras klase, kas arī ir izturīga pret hlorīdiem un neizturēsies apstākļos.
Stiprās puses: augsta izturība un cietība ar izcilu lokanību, saglabā formu un izturību paaugstinātā temperatūrā, nesabojājas un viegli tīrāms, laba metināmība.
Trūkumi: augstākas izmaksas nekā oglekļa tēraudam vai alumīnijam, zemāka siltuma un elektriskā vadītspēja nekā vara sakausējumiem, sacietēšana apstrādes laikā, kas samazina griešanas ātrumu un stingru instrumentu.
Piezīme par elastību: īpašības atšķiras atkarībā no niķeļa satura, tāpēc ferīta šķirne neveidosies kā 316 austenīta kategorija, lai gan abus sauc par nerūsējošo tēraudu.
Virziena-uz-galvas salīdzinājums
| Īpašums | Misiņš (C26000/C36000) | Alumīnijs (5052/6061) | Nerūsējošais tērauds (304/316) |
|---|---|---|---|
| Tipisks blīvums | apmēram 8,5 g/cm³ | apmēram 2,70 g/cm³ | apmēram 8,0 g/cm³ |
| Izturība pret koroziju | Slikta vai mērena; aptraipa un dezincificē hlorīdā | Labi anodēts; mēreni kails | Lieliski, ieskaitot hlorīdus 316 |
| Spēks | Mērens, apmēram 340–470 MPa | Zems līdz mērens, aptuveni 310 MPa 6061-T6 | Augsts, parasti 500–700 MPa |
| Apstrādājamība | Labākais no trim | Labs, sveķains mazos ātrumos | Godīgs līdz nabagiem, darbs{0}}rūdās |
| Vadītspēja | Laba siltuma un elektriskā | Laba termiskā | Zems |
| Izmaksu pozīcija | Augstākais uz kilogramu | Zemākā apjoma loksnēm un ekstrūzijai | Augstākais smagajiem šķīvjiem un stieņiem |
| Apkope | Regulāra pulēšana, kad tiek pakļauta iedarbībai | Zems vienreiz anodēts | Zemākais; tīra un neaptraipa{0}} |
Kā izvēlēties starp tiem
Slapjš, sāļš vai piekrastes pakalpojums: izmantojiet 316 nerūsējošo tēraudu vai anodētu alumīniju, ja svars ir svarīgāks par izturību. Uz ārējām virsmām jāizvairās no vienkārša misiņa.
Liela-apjoma mehāniski apstrādāti piederumi, vārsti un elektriskie savienotāji: izmantojiet brīvi-griežamu misiņu, kas tiek apstrādāts vairākas reizes ātrāk nekā nerūsējošais tērauds un vada strāvu.
Svara{0}}kritiskie rāmji, paneļi, korpusi un siltuma izlietnes: izmantojiet 6061-T6 vai 5052 alumīniju un norādiet anodēšanu āra ekspozīcijai.
Karstas detaļas, higiēniskas daļas un ilgstošas -arhitektūras vai datu plāksnītes sastāvdaļas: izmantojiet 304 vai 316 nerūsējošo tēraudu, kas saglabā savu formu karstumā un kam nav nepieciešams pulēšanas režīms.
Izmaksas-iekštelpu darbi: misiņš izskatam un vadītspējai, alumīnijs plakaniem paneļiem, nerūsējošais tērauds tikai tad, ja tā izturība vai higiēna ir patiesi nepieciešama.
Bieži uzdotie jautājumi
J: Kurš ir spēcīgākais no trim materiāliem?
Nerūsējošais tērauds ir stiprākais, parasti 500–700 MPa austenīta pakāpēs, kam seko misiņš ar aptuveni 340–470 MPa un pēc tam alumīnijs ar aptuveni 310 MPa 6061-T6.
J: Kas ir vislabākais izmantošanai ārpus telpām vai piekrastē?
316. klases nerūsējošais tērauds, jo tā hroma, niķeļa un molibdēna saturs nodrošina visstabilāko pasīvo plēvi; anodēts alumīnijs ir vieglāka un lētāka alternatīva paneļiem un korpusiem.
J: Kuru materiālu ir visvieglāk apstrādāt?
Bezmaksas{0}}misiņš, piemēram, C36000, tiek griezts visātrāk un tīrāk. Alumīnijs ir otrajā vietā, un nerūsējošais tērauds ir vislēnākais, jo tas darbojas-sacietē un prasa stingru instrumentu un mazāku griešanas ātrumu.
J: Vai misiņš patiešām nerūsē jūras ūdenī?
Vienkāršs misiņš hlorīda vidē atkaļķojas un var ciest no spriedzes{0}}korozijas plaisāšanas, tāpēc to parasti aizstāj ar Admiralitātes misiņu vai vara niķeli jūras ūdens{1}}slapjām daļām.
J: Vai praksē alumīnijs ir vājāks par tēraudu?
Uz svara vienību tas konkurē labi, taču tā absolūtā izturība ir mazāka, tāpēc alumīnija konstrukcijās tiek izmantotas biezākas sekcijas vai ekstrudētas ribas, lai sasniegtu tādu pašu stingrību kā nerūsējošā tērauda detaļai.
J: Kāpēc misiņš aptraipa, bet nerūsējošais tērauds to nedara?
Misiņam nav hroma, lai atjaunotu pasīvo plēvi, tāpēc tā virsma oksidējas un kļūst tumšāka; nerūsējošais tērauds nepārtraukti atjauno savu hroma-bagātīgo oksīda slāni, kas nodrošina to spilgtumu.
