На сайте с 04.04.2010 Репутация: 10
Сообщений 61 Пол: Мужской(27)
Город: Almaty
Стиль: MTB:Freeride Байк: SX Trail 09
29 июл 2010 в 21:17
Существуют различные алюминиевые сплавы, которые обозначаются определёнными числами, в зависимости от того, какие элементы добавляются в сплав. Сам по себе алюминий очень мягкий. Но если к нему добавить кремний, магний, цинк, медь или другие элементы, в результате можно получить очень прочный сплав. Первая цифра в числовом обозначении сплава отвечает за следующие добавки:
• 1xxx — производственный алюминий (более 99% чистого металла)
• 2xxx — медь
• 3xxx — марганец
• 4xxx — кремний
• 5xxx — магний
• 6xxx — магний и кремний
• 7xxx — цинк
• 8xxx — прочие элементы
Остальные 3 цифры отвечают за то, в каком количестве использованы все добавки. Но в отличие от стали, где в числовом обозначении содержится непосредственное количество углерода (1020, 4130, 4340), в алюминии значение цифр нужно смотреть по таблице.
Сплав Состав металлов Предел прочности на разрыв, psi Предел текучести, psi Удлинение, % Твёрдость по Бринеллю Основная добавка
2014 4,5% медь
0,8% углерод
0,8% марганец
0,5% магний 27000 14000 18 45 Медь
2014-T6 4,5% медь
0,8% углерод
0,8% марганец
0,5% магний 70000 60000 13 135 Медь
6061 1% магний
0,6% кремний
0,2% хром
0,3% медь
до 0,7% железо 18000 8000 25 30 Магний и кремний
6061-T6 1% магний
0,6% кремний
0,2% хром
0,3% медь
до 0,7% железо 45000 40000 17 95 Магний и кремний
7005-T6 4,5% цинк
1,4% магний
0,45% марганец
0,13% хром 51000 42000 13 н/д Цинк
7075-T6 5,6% цинк
2,4% магний
0,15% марганец
1,6% медь
0,23% хром 83000 73000 11 150 Цинк
Предел прочности на разрыв — величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение. Предел текучести — величина нагрузки, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация. Процент удлинения — это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки (разрыва). Твёрдость по Бринеллю — величина, характеризующая твёрдость материала.
Индекс «Т6», написанный после кода материала, означает его температурную обработку. Т6 относится к процессам прочностной обработки и закалки металла. Все велосипедные рамы проходят температурную обработку, даже если производители не пишут «Т6» после номера класса алюминия. Температурная обработка как правило производится уже на готовой раме, поскольку её следствием является структурное изменение металла (размягчение алюминиевого сплава). Средняя температура тепловой обработки обычно сставляет 480−540° C (температура плавления — около 600° C), среднее время — 1/2−2 часа для тонких труб. После чего следует резкое охлаждение в воде и 8−часовая (или более) просушка при достаточно низкой температуре (примерно 180° C).
Как видно из таблицы, сплавы обладают разными свойствами — прочностью на разрыв, стойкостью к коррозии, пластичностью, пригодностью к сварке и к механической обработке.
У каждого сплава есть как сильные, так и слабые стороны, и в связи с этим для каждого из них есть своё применение. Очень прочные сплавы невозможно сварить, но из них могут получиться, например, высококачественные звёзды. Некоторые сплавы, в целом не обладающие достаточной прочностью, могут быть стойкими к точечным ударам.
Если требуется накрутить или сцепить детали, они могут быть выполнены из разных сплавов. Если же необходима сварка, то обе детали должны быть одной группы. То есть нельзя сварить детали из алюминия 6061 и 7005.
Конструктору важно выбрать правильный сплав для решения определённой задачи. Дорогой и супер-прочный материал может легко сломаться, если будет использован не по назначению.
На сайте с 25.03.2010 Репутация: 10
Сообщений 66 Пол: Мужской(39)
Город: СПб
Стиль: MTB:Street Байк: 26player
30 июл 2010 в 16:50
вот что я увидел на графике.
при увеличении количества циклов загружения у стали (4130)значительно снижается предел прочности, чего не скажешь про алюминиевый сплав (7005). Это значит, что если стальная рама была изначально с одной характеристикой материала, то через некоторое время эта характеристика значительно снижается, и при достижении тех же усилий в элементах рамы рама разрушается. Поскольку для алюминия это уменьшение предела прочности в процентном отношении меньше, то шансов, что рама разрушится при увеличении числа циклов загружения меньше.
из кривых горбылей рода человеческого не сделаешь ничего прямого
На сайте с 27.07.2010 Репутация: 0
Сообщений 4 Пол: Мужской(29)
Город: Riga
Стиль: MTB:Freeride
30 июл 2010 в 21:05
Зачем все эти формулы и графики можете просто по человечески объяснить рама из АЛ 7001 не поломается через каких 3 месяца? или может кто то катал на раме из АЛ 7001 как она крепкая?
На сайте с 16.03.2008 Репутация: 157
Сообщений 64 Пол: Мужской(34)
Город: Ковель - Киев
Стиль: MTB:Enduro Байк: Cannondale Trail
30 июл 2010 в 23:24
Big_Mo, как раз таки на графиках видно обратное.
Смотрим на график справа. На нем удобно наблюдать как изменяются прочностные характеристики материала под воздействием нагрузок со временем. Сталь (красненькая кривая) после 1'000'000'000 циклов нагрузки сохраняет примерно 43% начальной прочности. Магниевый сплав (тот что обозначен синей кривой) после того же количества циклов нагрузки сохраняет лишь 23% прочности нового изделия.
Судя по графикам сталь переплюнул лишь титановый сплав, сохранивший >60% прочности. Так же Алю 7075 быстрее теряет свою прочность со временем, чем Алю 6061. Но глядя на левый график видно, что 7075 прочнее, чем 6061 (580 МПа против 300 Мпа).
Вообще тут долго можно разглагольствовать, глядя на графики. Практика показывает что один производитель варит рамы из 6061 и они получаются прочнее, чем рамы другого производителя из 7075, 7001 или какого нибудь другого ацки прочного сплава