Ειδικό βάρος αλουμινίου και κραμάτων αλουμινίου σε πίνακα
Στη βιομηχανική πρακτική χρησιμοποιούνται πολλές διαφορετικές κατασκευές από μέταλλα και κράματα με ιδιαίτερες ιδιότητες. Η σωστή επιλογή του απαραίτητου μετάλλου ή κράματος αποτελεί βασικό στοιχείο της παραγωγικής διαδικασίας. Οι σχεδιαστές εξετάζουν τα ακόλουθα κριτήρια:
- Αντοχή
- Όριο διαρροής
- Ελαστικότητα
- Σταθερότητα χαρακτηριστικών σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών
Εξίσου σημαντικός είναι ο υπολογισμός της απαιτούμενης ποσότητας του επιλεγμένου μετάλλου για την κατασκευή ενός προϊόντος ή μηχανήματος. Στην καθημερινή χρήση αυτές οι τιμές αποκαλούνται συχνά ειδικό βάρος του αλουμινίου, όμως σε g/cm³ και kg/m³ εκφράζουν στην πράξη την πυκνότητα. Ο υπολογισμός γίνεται με τον τύπο ρ = m / V, όπου ρ είναι η πυκνότητα, m η μάζα και V ο όγκος του μετάλλου.
Ειδικό βάρος κραμάτων αλουμινίου σε πίνακα
| Τύπος αλουμινίου | Ποιότητα αλουμινίου | Ειδικό βάρος (g/cm³) |
| Πρωτόχυτο αλουμίνιο | А5 | 2,71 |
| А85 | 2,71 | |
| А95 | 2,71 | |
| А97 | 2,71 | |
| А99 | 2,7 | |
| А999 | 2,7 | |
| Τεχνικό αλουμίνιο | АД1 | 2,71 |
| АД0 | 2,71 | |
| АД | 2,71 | |
| Χυτό αλουμίνιο | АЛ1 | 2,75 |
| АЛ2 | 2,65 | |
| АЛ3 | 2,7 | |
| АЛ4 | 2,65 | |
| АЛ5 | 2,65 | |
| АЛ7 | 2,68 | |
| АЛ8 | 2,55 | |
| АЛ9 | 2,66 | |
| АЛ19 | 2,78 | |
| АК5М7 | 2,85 | |
| ВАЛ10 | 2,8 | |
| Κατεργάσιμο κράμα αλουμινίου | 1420 | 2,47 |
| АВ | 2,7 | |
| АД31 | 2,71 | |
| АД33 | 2,71 | |
| АК4 | 2,77 | |
| АК4-1 | 2,8 | |
| АК6 | 2,75 | |
| АК8 | 2,8 | |
| АМг1 | 2,67 |
Φαινόμενο βάρος του αλουμινίου
Η πυκνότητα του καθαρού αλουμινίου σε θερμοκρασία δωματίου λαμβάνεται συνήθως ως περίπου 2,70 g/cm³, δηλαδή περίπου 2700 kg/m³. Σε εγχειρίδια απαντώνται παραπλήσιες τιμές, όπως 2,698-2,71 g/cm³, ανάλογα με τη θερμοκρασία, την καθαρότητα του μετάλλου και τη μέθοδο στρογγυλοποίησης.
Στους πρακτικούς υπολογισμούς προσδιορίζεται συνήθως το βάρος του αλουμινίου σε 1 m³. Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα του κράματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η μάζα ενός προϊόντος ίδιου όγκου. Οι μικρές αποκλίσεις στον πίνακα οφείλονται στις προσθήκες κραμάτωσης και στις επιτρεπόμενες αποκλίσεις κάθε παρτίδας.
Στη βιομηχανία είναι περισσότερο διαδεδομένες οι ακόλουθες ομάδες κραμάτων με βάση το αλουμίνιο:
- Κράμα πρωτόχυτου αλουμινίου.
- Κράμα τεχνικού αλουμινίου.
- Χυτό κράμα.
- Κράμα αλουμινίου για αποξείδωση.
- Κατεργάσιμο κράμα αλουμινίου.
- Αντιτριβικό κράμα αλουμινίου.
Στις συχνά χρησιμοποιούμενες προσμείξεις περιλαμβάνονται το μαγνήσιο, ο σίδηρος, το μαγγάνιο, ο ψευδάργυρος και το πυρίτιο. Οι προσμείξεις συμβάλλουν στη βελτίωση των ιδιοτήτων του βασικού στοιχείου. Μεταξύ των ποιοτικών χαρακτηριστικών που βοηθούν στην κατασκευή διαφόρων μηχανισμών και κατασκευών είναι:
- Αντοχή
- Ολκιμότητα
- Συγκολλησιμότητα
- Αντοχή στη διάβρωση
- Αντοχή στη διάβρωση υπό τάση
- Αντοχή σε κραδασμούς
- Αντοχή στις μεταβολές θερμοκρασίας
- Επιβράδυνση της φυσικής γήρανσης
- Επιτάχυνση της τεχνητής γήρανσης
Το αλουμίνιο αποτελεί βασικό συστατικό πολλών ενώσεων και απλοποιεί σημαντικά την παραγωγή πολυάριθμων κατασκευών. Τα κράματα και οι ενώσεις αλουμινίου χρησιμοποιούνται στην αεροναυπηγική, την πυραυλική τεχνολογία, την αμυντική και την οικοδομική βιομηχανία. Πολλά εξαρτήματα αυτοκινήτων και σιδηροδρομικών βαγονιών κατασκευάζονται επίσης με στοιχεία αλουμινίου.
Συχνές ερωτήσεις
Πόσο ζυγίζει 1 m³ αλουμινίου;
1 m³ καθαρού αλουμινίου ζυγίζει περίπου 2700 kg. Για ένα συγκεκριμένο κράμα, η μάζα πρέπει να υπολογίζεται με βάση την πυκνότητά του από τον πίνακα ή ένα εγχειρίδιο, επειδή οι προσθήκες κραμάτωσης μεταβάλλουν την τιμή.
Γιατί τα κράματα αλουμινίου έχουν διαφορετική πυκνότητα;
Η πυκνότητα μεταβάλλεται λόγω της σύνθεσης του κράματος: το μαγνήσιο, το πυρίτιο, ο ψευδάργυρος, ο χαλκός, ο σίδηρος και άλλα πρόσθετα επηρεάζουν τη μάζα στον ίδιο όγκο.
Τι σημαίνει ειδικό βάρος αλουμινίου σε g/cm³;
Σε τέτοιους πίνακες, ως ειδικό βάρος συνήθως εννοείται η πυκνότητα. Η τιμή σε g/cm³ μετατρέπεται εύκολα σε kg/m³: 2,70 g/cm³ αντιστοιχούν περίπου σε 2700 kg/m³.