Definiția aliajului și temperării
3003 este un aliaj de aluminiu-mangan în care manganul este principalul adaos, la 1,0 până la 1,5%, cu cuprul menținut între 0,05 și 0,20%. Deoarece întărirea provine din soluție solidă și întărirea prin deformare mai degrabă decât dintr-un precipitat, 3003 nu poate fi tratat termic: nu poate fi întărit prin călire și îmbătrânire, iar proprietățile sale după sudare rămân apropiate de cele ale stării recoapte în zona de sudură.
Temperatul H14 este condiția semi-dură din secvența standard de lucru-de întărire, care rulează H12 pentru un sfert de dur, H14 pentru jumătate de dur, H16 pentru trei-sferturi și H18 pentru tare complet. Prin urmare, H14 este o alegere intermediară în mod deliberat, oferind aproximativ dublul rezistenței temperării recoapte, păstrând în același timp suficientă ductilitate pentru îndoire, rulare și tragere moderată.
Compoziție și date de proprietate
Compoziția este în mod normal specificată conform ASTM B209 sau conform standardului de compoziție EN 573-3, cu cerințele mecanice corespunzătoare în ASTM B209 sau EN 485-2. Tabelul de mai jos rezumă datele din care poate lucra un cumpărător.
| Parametru | Valoare | Bază |
|---|---|---|
| Mangan | 1,0 până la 1,5% | Limite standard de compoziție |
| Cupru | 0,05 până la 0,20% | Limite standard de compoziție |
| Rezistenta la tractiune, H14 | 145 până la 195 MPa | EN 485-2 pentru acest temperament |
| 0,2% rezistență la rezistență, H14 | 125 MPa minim | EN 485-2 pentru acest temperament |
| Alungire, H14 | Cifre simple mici la aproximativ 10%, în funcție de ecartament | Tipic pentru un temperament pe jumătate-dur |
| Densitate | 2,73 g/cm3 | Date fizice tipice |
| Interval de topire | Aproximativ 643 până la 654 de grade Celsius | Date fizice tipice |
| Conductivitate termică | Aproximativ 190 W/mK | Date fizice tipice |
Conductivitatea termică ridicată în raport cu oțelul este unul dintre motivele pentru care 3003 este utilizat în schimbătoare de căldură și aplicații de gătit: căldura se răspândește rapid și punctele fierbinți nu se dezvoltă local. Densitatea este marginal mai mare decât pentru un aluminiu pur din cauza adaosului de mangan.
Comportamentul la coroziune
3003 are o rezistență bună la coroziunea atmosferică și oferă rezistență utilă la multe alimente neutre și ușor acide, motiv pentru care domină vasele de gătit, recipientele pentru alimente și foliile de catering. Spre deosebire de gradele mai mari de-magneziu 5xxx, acesta este mai puțin rezistent la apa sărată, așa că nu este alegerea preferată pentru hardware-ul maritim. Aliajul nu este specificat în mod normal pentru servicii chimice puternic alcaline sau puternic acide, unde este necesară o acoperire de protecție sau o familie de aliaje diferită.
În aplicațiile de contact cu alimente-materialul este furnizat conform standardului național aplicabil pentru materialele metalice de contact cu alimente-și se aplică un lac sau o acoperire compatibilă în cazul în care alimentele sunt acide sau sărate.
Formare, sudura si finisare
La temperatură H14, 3003 se îndoaie ușor, iar o rază de îndoire interioară minimă de aproximativ o dată grosimea foii este un punct de plecare rezonabil pentru o îndoire de 90 de grade pe direcția de rulare; razele mai strânse ar trebui validate pe sculele de producție, iar riscul de fisurare crește atunci când linia de îndoire este paralelă cu direcția de rulare. Ambutisarea adâncă se realizează de obicei din temperatură O sau H12 și piesa se întărește pe măsură ce se formează.
3003 este ușor sudat prin procese cu arc de tungsten cu gaz și arc metalic cu gaz folosind o umplutură 4043 și poate fi, de asemenea, îmbinat prin sudare prin rezistență. Căldura de sudare recoace materialul la nivel local, reducând rezistența în zona afectată, astfel încât o îmbinare sudata nu trebuie proiectată pentru a dezvolta întreaga rezistență H14 a foii de bază. Lipirea și lipirea sunt simple, cu flux adecvat, iar aliajul răspunde bine la anodizare, ceea ce produce o peliculă clară cu duritate bună.
Aplicații tipice și note de selecție
| Aplicație | De ce se potrivește 3003-H14 |
|---|---|
| Recipiente și tăvi pentru alimente | Formabilitate, adecvarea-la contactul cu alimentele, conductivitate termică |
| Aripioare și tuburi ale schimbătorului de căldură | Conductivitate, rezistență la coroziune, ușurință de îmbinare |
| Tabla de acoperis si placare | Rezistență la coroziune atmosferică, rezistență moderată |
| Semnale și plăcuțe de identificare | Suprafață plană, uniformă, răspuns bun la anodizare |
| Echipamente chimice și conducte | Rezistență la coroziune și ușurință de fabricare |
Acolo unde este necesară o rezistență mai mare fără un tratament termic, 5052 este upgrade-ul obișnuit; unde este necesară o rezistență mai mare într-un aliaj care poate fi tratat termic, 6061 îl înlocuiește pe 3003 cu prețul menținerii rezistenței sudurii și al flexibilității formării.
Întrebări frecvente
Q:Este 3003 un aliaj-tratabil termic?
R: Nu. Puterea sa provine din manganul în soluție solidă și din întărirea prin deformare, deci nu poate fi întărită prin tratarea cu soluție și îmbătrânire.
Q:Ce înseamnă temperamentul H14?
R: Este starea semi-dură din secvența standard de lucru-întărire, între H12 sferturi și H16 3-dureri, oferind aproximativ dublul rezistenței temperării recoapte.
Q:Cât mangan conține 3003?
R: Între 1,0 și 1,5%, cu cuprul menținut între 0,05 și 0,20% sub limitele standard de compoziție.
Q:Se poate suda 3003-H14?
R: Da, cu un material de umplutură 4043 care utilizează procese standard cu arc, dar sudarea localizează materialul, astfel încât îmbinarea nu ar trebui să fie proiectată pentru a dezvolta rezistența totală a metalului de bază.
Q:De ce este folosit 3003 pentru vase de gătit și recipiente pentru alimente?
R: Combină formabilitatea bună, rezistența utilă la alimente neutre și ușor acide și o conductivitate termică ridicată, care împrăștie căldura uniform și evită punctele fierbinți.
Q:Care este upgrade-ul obișnuit atunci când este nevoie de mai multă putere?
R: 5052 pentru o actualizare care nu poate fi tratată termic-, sau 6061 în cazul în care un aliaj care poate fi tratat termic este acceptabil în ciuda rezistenței reduse a zonei de sudură.
