medza klzu hliníka: aplikácie, výberové kritériá a praktické pokyny

Keď je rám stroja vyrobený z hliníkovej extrúzie 6061-T6, číslo, ktoré predpovedá prvý trvalý ohyb, je medza klzu hliníka , nie pevnosť v ťahu. Pri tvrdosti T6 má 6061 typickú medzu klzu 276 MPa, takže konštrukčný prvok začína tvrdnúť v blízkosti tohto napätia, oveľa skôr, ako sa dosiahne hodnota pevnosti v ťahu 290 MPa.

To je dôležité pri rámovaní s t-drážkou, pretože väčšina spojov a nosníkov je navrhnutá tak, aby zostala elastická. Ak inžinier určí rozpätie iba s maximálnou pevnosťou v ťahu, rám sa môže trvalo prehýbať dlho predtým, než sa zlomí. Medza klzu je praktickým konštrukčným limitom pre nosné hliníkové konštrukcie.

Čo je medza klzu hliníka a prečo rozhoduje o limitoch rámu?

Medza klzu hliníka je napätie, pri ktorom sa materiál začína plasticky deformovať, vyjadrené v MPa alebo ksi. Pretože hliník nemá žiadnu ostrú medzu klzu, inžinieri používajú 0,2% kompenzačné namáhanie.

Jednoduchý príklad: profil 6061-T6 s medzou klzu 276 MPa je možné zaťažiť na 180 MPa a vrátiť sa do pôvodného tvaru s pohodlnou rezervou. Pri 250 MPa je okraj tenký a miestne koncentrácie napätia na okrajoch štrbín môžu posúvať materiál mimo výnos.

Praktickým dôsledkom je, že medza klzu, nie tvrdosť alebo pevnosť v ťahu, by mala riadiť prvý priechod výberu profilu pre priemyselné rámy, pracovné stanice, kryty a konštrukcie s lineárnym pohybom.

Hodnoty medze klzu hliníka podľa zliatiny a temperovania

Typická medza klzu pre bežné extrudované hliníkové zliatiny sa pohybuje od 34 MPa pre 1100-O do 503 MPa pre 7075-T6. Nižšie uvedená tabuľka zhromažďuje hodnoty, ktoré nájdete v technických listoch dodávateľov a certifikátoch mlynov.

Pre ľahké zábrany a priečky stačí 6063-T5. Pre konštrukčné stĺpy a nosníky je bežnou predvolenou hodnotou 6061-T6. Keď rám musí niesť vyššie prevádzkové zaťaženie, vysoko pevný profil 3030 t-drážok je často najmenšou sekciou, ktorá funguje bez prechodu na väčšiu sériu.

HS-8-3030A vysokopevnostný hliníkový profil 3030 s drážkou v tvare T s 2,0 mm stenou Tento profil 30 x 30 mm využíva zosilnenú stenu s hrúbkou 2,0 mm na zlepšenie nosnosti konštrukčných rámov. Vyhovuje aplikáciám vyžadujúcim vyššiu pevnosť ako štandardné svetelné kryty, pričom zostáva v kompaktnej sérii 3030. Zobraziť produkt →

6061 vs 6063: Ako medza klzu mení váš výber extrudovania

Pre rámovanie s t-drážkou je praktická voľba takmer vždy medzi 6061-T6 a 6063-T6. 6061 ponúka vyššiu medzu klzu a lepšie opracované hrany; 6063 ponúka hladší povrch a jednoduchšie vytláčanie tenkých alebo zložitých profilov.

Pre skrutkový spoj na stĺpe stroja vyššia medza klzu 6061 znižuje riziko pretlačenia zubov drážky pri predpätí. Ak je dielom kryt s eloxovaným povrchom, 6063 sa ľahšie vytláča v tenkostenných častiach a vytvára rovnomernejší povrch. Pre zaťaženia stĺpov nad približne 25 kN, a odolný profil 6061 s hrubšou stenou je bezpečnejší východiskový bod.

HS-8-4040D Heavy-Duty 4040 T-drážkový profil s 3,2 mm zhrubnutou stenou S 3,2 mm stenou a bez predvŕtaných otvorov poskytuje tento profil 40 x 40 mm flexibilné vŕtanie a závitovanie pre vlastné konektory. Je to silná voľba pre ťažké rámy, kde je potrebná vyššia tuhosť ako u ľahších sekcií. Zobraziť produkt →

Čo mení medzu klzu pri extrudovanom hliníkovom profile?

Po zafixovaní zliatiny má temperovanie najväčší vplyv na medzu klzu, po ktorom nasleduje práca za studena, teplota a tvar prierezu. Základná zliatina nastavuje strop; spracovanie nastaví skutočnú hodnotu.

• Zloženie zliatiny: Horčík a kremík v zliatinách 6xxx vytvárajú fázy vytvrdzovania starnutím; meď a lítium zvyšujú odozvu v 2xxx; zinok s horčíkom poháňa 7xxx na najvyššie pevnosti.
• Tepelné spracovanie: T5 sa po extrúzii ochladí a umelo starne; T6 je tepelne spracovaný roztokom, kalený a starnutý. V zliatinách 6xxx zvyšuje T6 medzu klzu o 40-60% v porovnaní s T5.
• Práca za studena: Naťahovanie a vyrovnávanie po vytláčaní mierne zvyšuje medzu klzu, ale znižuje predĺženie. To je dôvod, prečo je konečné temperovanie a postupnosť vyrovnávania súčasťou certifikátu mlyna.
• Prevádzková teplota: Predĺžená expozícia nad 150 C môže znížiť medzu klzu 6061-T6 pod 200 MPa. Pre horúce prostredie zvoľte tepelne stabilnú zliatinu.
• Geometria rezu: Medza klzu je vlastnosť materiálu, ale praktický limit zaťaženia profilu závisí aj od hrúbky a tvaru steny, ktoré riadia miestne vybočenie pred poddajnosťou v tenkých častiach.

Ako použiť údaje o výťažnosti pri nákupe výliskov

Keď si kupujete hliníkové výlisky pre nosný rám, použite minimálnu medzu klzu z certifikátu frézy, nie typickú hodnotu z marketingovej stránky.

1. Vyžiadajte si správu o skúške ťahom pre dávku; ASTM B557 alebo EN ISO 6892-1 sú bežné normy.
2. Overte úplný kód teploty. T6 a T651 majú rôzne úrovne zvyškového napätia, čo ovplyvňuje stabilitu obrábania.
3. Porovnajte minimálnu medzu klzu s vaším najhorším prípadom aplikovaného napätia. Bezpečnostný faktor 1,5 je podlaha pre statické vnútorné rámy; pre cyklické alebo dynamické zaťaženia použite 2.0 alebo vyššiu.
4. Samostatne skontrolujte zaťaženie konektora. Profil s medzou klzu 276 MPa stále zlyhá v spoji, ak je rohová spojka alebo predpätie skrutky poddimenzované.

Dodávatelia ako Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. uvádzajú na každej stránke profilu hmotnosť sekcie, tvrdosť a povrchovú úpravu, čo uľahčuje porovnanie predpokladov medze klzu pred objednaním vlastných dĺžok. Na vrchole štandardnej extrúzie je extra ťažký profil 90 x 90 často poslednou štandardnou vybranou sekciou predtým, ako sa stane oprávnená vlastná forma.

HS-10-9090W Extra Heavy-Duty 9090 T-drážkový extrudér s 5,4 mm stenou Tento profil 90 x 90 mm je vybavený zosilnenou stenou 5,4 mm pre maximálnu tuhosť pri vysokom zaťažení. Je umiestnený ako najvyššia štandardná extrúzia pred zákazkovými formami, ideálny pre náročné priemyselné rámovanie s minimálnym priehybom. Zobraziť produkt →

Často kladené otázky týkajúce sa medze klzu hliníka