خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳ را در این مقاله بصورت کامل مطالعه فرمایید.

آلومینیوم یک فلز نرم و سبک است که رسانای الکتریکی خوبی است و همچنین دارای خاصیت جذب صدا ، جذب تنش ها و ضد زنگ است.

آلومینیوم ۳۱۰۳ یک آلیاژ حالت چذیر با امکان انجام عملیات حرارتی نیست ولی قابلیت جوشکاری بسیار خوبی دارد.

آلومینیوم آلیاژی ۳۱۰۳: خواص، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم یکی از فلزات پرکاربرد در صنعت است که به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، ساختمانی، حمل‌ونقل و بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از مهم‌ترین انواع آلومینیوم‌های مورد استفاده در کارخانه آلومینیوم، آلیاژ ۳۱۰۳ است که در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه آن با آلیاژهای مشابه پرداخته می‌شود.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳ ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳

آلومینیوم آلیاژی ۳۱۰۳ یکی از آلیاژهای سری ۳۰۰۰ است که دارای مقدار قابل توجهی منگنز (معمولاً بین ۰٫۸ تا ۱٫۵ درصد) می‌باشد. وجود منگنز در این آلیاژ، باعث بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی آن می‌شود.

این آلیاژ به دلیل نداشتن سیلیکون و منیزیم، استحکام و شکل‌پذیری بالایی دارد و برای کاربردهایی که به مقاومت و انعطاف‌پذیری بالا نیاز دارند، مناسب است.

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳ را نشان می دهد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳ را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳

خواص مکانیکی آلیاژ ۳۱۰۳ شامل موارد زیر است:

• استحکام کششی: این آلیاژ دارای استحکام کششی حدود ۱۳۰ تا ۱۹۰ مگاپاسکال است که آن را برای کاربردهای متوسط مقاومتی مناسب می‌سازد.
• چکش‌خواری: چکش‌خواری بالای این آلیاژ، امکان شکل‌دهی و خم‌کاری آن را بدون شکستگی فراهم می‌کند.
• مقاومت به خوردگی: آلیاژ ۳۱۰۳ مقاومت به خوردگی بالایی در محیط‌های مرطوب و در تماس با مواد شیمیایی ضعیف دارد.
• رسانایی حرارتی: این آلیاژ دارای رسانایی حرارتی مناسبی است و می‌تواند در تجهیزات انتقال حرارت مورد استفاده قرار گیرد.

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳ را نشان می دهد.

خصوصیات حرارتی آلومینیوم ۳۱۰۳

خصوصیات حرارتی آلومینیوم ۳۱۰۳ در جدول زیر نمایش داده شده است.

Properties	Metric	Imperial
Thermal conductivity	۱۶۰ W/mK	۱۱۰۹ BTU in/hr.ft².°F

مواد معادل آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳ در زیر ذکر شده است:

• Alcoa-190
• BA 60
• BS N3
• آلومان-۱۰۰
• آلکان GB-3S

نحوه ساخت آلومینیوم ۳۱۰۳

• جوش پذیری – گاز: بسیار خوب است
• جوش پذیری – قوس: خیلی خوب
• جوش پذیری – مقاومت: خوب
• قابلیت پذیری: خیلی خوب
• کارایی – سرما: خوب
• ماشین پذیری: قابل قبول است
• قابلیت جوشکاری: آلیاژ ۳۱۰۳ از قابلیت جوشکاری بسیار خوبی برخوردار است

• آلومینیوم ۳۱۰۳ از قابلیت کارآیی خوبی در برابر سرما برخوردار است.
• قابلیت لحیم کاری آن عالی دارد.
• قابلیت کارایی این آلیاژ قابل قبول است.

• نامگذاری آلیاژ
  آلومینیوم ۳۱۰۳ با مشخصات و مشخصات استاندارد زیر مطابقت دارد اما یک معادل مستقیم نیست: ISO Al Mn1.
• انواع تولید
  آلیاژ ۳۱۰۳-H14 معمولاً به صورت ورق تهیه می شود.
• انواع عملیات حرارتی
  رایج ترین آلومینیوم برای ۳۱۰۳ آلومینیوم عبارتند از: H14 – کار سخت شده توسط نورد سخت ، پس از چرخیدن آنیل نمی شود.

آلومینیوم ۳۱۰۳ عمدتا در صنایع زیر استفاده می شود:

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳

آلومینیوم نوع ۳۰۰۳ به دلیل مقاومت متوسط، کارایی مناسب و مقاومت در برابر خوردگی مناسب ، محبوب ترین آلیاژ آلومینیوم محسوب می شود.

این ماده در بسیاری از برنامه ها بسیار عالی است که به عنوان یک آلیاژ “استفاده عمومی” شناخته می شود.

به همین دلیل ، نمی توان همه ۳۰۰۳ برنامه آلومینیوم را در بر گرفت ، اما برخی از کاربردهای رایج عبارتند از:

• مبدل های حرارتی
• اواپراتورهای وضعیت هوا
• هواپیما و قطعات نظامی
• رادیاتورهای وسایل نقلیه موتوری
• بدنه فریزر
• تجهیزات اداری
• لوله و لوله کشی
• مخازن تحت فشار
• مخازن سوخت
• تجهیزات شیمیایی

کاربردهای آلیاژ ۳۱۰۳

به دلیل ویژگی‌های مکانیکی و مقاومت به خوردگی بالا، آلومینیوم آلیاژی ۳۱۰۳ در طیف وسیعی از کاربردها به کار گرفته می‌شود. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

• صنایع خودروسازی: از این آلیاژ برای تولید رادیاتورها، تانک‌های سوخت و سیستم‌های خنک‌کننده استفاده می‌شود.
• صنایع ساختمانی: ۳۱۰۳ در ساخت ورق‌های پوششی، ناودان‌ها و فریم‌های درب و پنجره به کار می‌رود.
• صنایع بسته‌بندی: به دلیل ویژگی‌های شکل‌پذیری بالا و مقاومت به خوردگی، در ساخت ظروف و بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• تجهیزات الکتریکی: رسانایی الکتریکی مناسب این آلیاژ، آن را برای استفاده در تجهیزات الکتریکی و تولید هادی‌های جریان مناسب کرده است.

مقایسه آلیاژ ۳۱۰۳ با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی ۳۱۰۳ از نظر خواص و کاربردها، مشابه با چند آلیاژ دیگر از سری ۳۰۰۰ و ۵۰۰۰ است. در ادامه، مقایسه‌ای بین آلیاژ ۳۱۰۳ و آلیاژهای ۳۰۰۳ و ۵۰۵۲ ارائه می‌شود:

آلیاژ ۳۱۰۳ در برابر آلیاژ ۳۰۰۳:

هر دو آلیاژ از سری ۳۰۰۰ هستند و ترکیب شیمیایی مشابهی دارند. آلیاژ ۳۰۰۳ نیز دارای منگنز به عنوان عنصر اصلی آلیاژی است، اما درصد منگنز در ۳۱۰۳ کمی بیشتر است که باعث بهبود مقاومت به خوردگی و استحکام مکانیکی آن می‌شود.

از نظر کاربرد، آلیاژ ۳۰۰۳ بیشتر در ساخت مخازن، لوله‌ها و رادیاتورها استفاده می‌شود، در حالی که ۳۱۰۳ به دلیل چکش‌خواری بهتر و شکل‌پذیری بالاتر، در تولید قطعاتی که نیاز به انعطاف‌پذیری بیشتری دارند، مناسب‌تر است.

آلیاژ ۳۱۰۳ در برابر آلیاژ ۵۰۵۲:

آلیاژ ۵۰۵۲ از سری ۵۰۰۰ است و حاوی منیزیم به عنوان عنصر اصلی آلیاژی است که به آن استحکام بیشتری نسبت به آلیاژ ۳۱۰۳ می‌دهد.

 آلومینیوم ۵۰۵۲ مقاومت به خوردگی بالاتری در محیط‌های دریایی و شور دارد و در ساخت قایق‌ها و تجهیزات دریایی به کار می‌رود. در حالی که ۳۱۰۳ به دلیل چکش‌خواری و انعطاف‌پذیری بالاتر، بیشتر در ساخت قطعاتی که نیاز به فرم‌دهی و خم‌کاری دارند، استفاده می‌شود.

 از نظر کاربرد، ۵۰۵۲ برای ساخت مخازن تحت فشار و سیستم‌های انتقال سوخت به دلیل استحکام بالاتر انتخاب بهتری است، اما برای کاربردهایی با نیاز به شکل‌دهی بالا، ۳۱۰۳ مناسب‌تر است.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۳۱۰۳ در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی ۳۱۰۳ به دلیل ترکیب مناسب عناصر آلیاژی، مقاومت به خوردگی و چکش‌خواری بالا، یکی از پرکاربردترین آلیاژها در صنایع مختلف محسوب می‌شود. این آلیاژ در مقایسه با آلیاژهای مشابه مانند ۳۰۰۳ و ۵۰۵۲ دارای مزایا و معایب خاصی است که بر اساس نیازهای کاربردی، می‌توان آن را انتخاب کرد.

به طور کلی، اگرچه آلیاژ ۵۰۵۲ استحکام و مقاومت به خوردگی بهتری در محیط‌های سخت دارد، اما آلیاژ ۳۱۰۳ با انعطاف‌پذیری و شکل‌دهی بالا، در کاربردهایی مانند ساخت قطعات ساختمانی و بسته‌بندی مناسب‌تر است.