Familia 3xxx și sistemul său de desemnare
Seria 3xxx acoperă aliajele de aluminiu în care manganul este principalul element de aliere, de obicei între 0,3 % și 1,5 %, cu fier și siliciu prezente ca impurități controlate. Manganul funcționează prin întărirea în soluție solidă-combinată cu particule intermetalice dispersate, astfel încât crește rezistența cu aproximativ 20% față de aluminiul de puritate comercială, fără a distruge formabilitatea sau rezistența la coroziune. Seria nu poate fi tratată termic-, ceea ce înseamnă că rezistența provine de la deformarea la rulare și de la temperatură, mai degrabă decât din tratarea cu soluție. Denumirile aliajelor urmează sistemul internațional cu patru-digiti, cu compoziția fiecărei clase stabilite de ASTM B209, EN 573-3 și GB/T 3190 și proprietățile mecanice convenite în ASTM B209, EN 485-2 și GB/T 3880.2.
Clasele principale și proprietățile tipice
| Nota | Conținut tipic de aliaje | Temperament | Rezistență la tracțiune | Limita de curgere, min |
| 3003 | Mn 1,0–1,5 % | O | 97–131 MPa (14–19 ksi) | aproximativ 35 MPa |
| 3003 | Mn 1,0–1,5 % | H14 | 138–179 MPa (20–26 ksi) | aproximativ 117 MPa |
| 3004 | Mn 1,0–1,5 %, Mg 0,8–1,3 % | H24 | aproximativ 190–230 MPa | aproximativ 150 MPa |
| 3104 | Mn 0,8–1,4 %, Mg 0,8–1,3 % | H19 | aproximativ 280–300 MPa | aproximativ 250 MPa |
| 3105 | Mn 0,30–0,8 %, Mg 0,20–0,8 % | H25 | aproximativ 150–200 MPa | aproximativ 130 MPa |
Tabla se livreaza in mod normal de la 0,2 mm la 6 mm in bobina, cu placa de la 6 mm in sus; temperaturile stocate în mod obișnuit sunt O, H12, H14, H16, H18, H22, H24, H26, H32 și H34. Bobina poate fi furnizată cu fantă la lățime, cu folie de protecție sau tăiată la lungime, iar toleranța la grosime și planeitatea respectă standardul relevant pentru forma produsului.
Avantaje, limitări și aplicații
Avantaje
Rezistență utilă combinată cu o ductilitate excelentă, care permite ambutirea adâncă, filarea și formarea prin rulare.
Rezistență bună la coroziune în atmosfere rurale, urbane și ușor marine și nicio susceptibilitate la fisurarea coroziunii prin stres în temperatură normală.
Sudabilitate excelentă prin metode TIG, MIG, rezistență și laser și o bună brazare.
Densitate scăzută de aproximativ 2,73 g/cm³, aproximativ o treime din cea a oțelului.
Suprafață atractivă pentru anodizare, vopsire și lăcuire și complet reciclabilă.
Limitări
Rezistență mai mică decât aliajele 5xxx, 6xxx și 7xxx, deci nu este o alegere structurală pentru piesele cu încărcare mare.
Duritate limitată și rezistență la uzură; suprafețele de contact de alunecare trebuie să fie anodizate dur sau protejate.
Cost peste cel al claselor de aluminiu pur 1xxx, deși încă sub aliajele tratabile termic-.
Rezistența nu poate fi crescută prin tratament termic după formare.
Aplicații pe industrie
Constructii si constructii: tablie de acoperis si siding, jgheaburi, fascia, intrados, panouri de tavan, conducte, piese izolate de panouri sandwich si umplutura peretelui cortina.
Ambalare: corpuri și capace pentru cutii de băuturi, recipiente pentru alimente, închideri și stoc de folie.
Transport: panouri de caroserie pentru camioane și remorci, căptușeală interioară șină, scuturi termice, carcase rezervoare de combustibil și componente de transfer de căldură-auto.
Bunuri de larg consum: vase de gătit, ustensile de bucătărie, panouri pentru aparate și ornamente pentru mobilier.
Industrie și electricitate: aripioare pentru schimbător de căldură, radiatoare și colectoare de condensator, conducte de-aer condiționat, semnalizare, plăcuțe de identificare și carcase generale din tablă.
Ghid de selecție și procesare
Alegeți 3003 atunci când este necesară o foaie formabilă de uz general-la cel mai mic cost al aliajului. Treceți la 3004 sau 3104 când este necesară o rezistență mai mare într-un ecartament subțire, cum ar fi corpurile de conserve sau panourile de transport, și la 3105 când este necesară o bază de vopsea cu un comportament bun la intemperii și rezistență moderată pentru produsele de construcție. În toate cazurile, tempera trebuie să fie aleasă din operația de formare: O și H22 pentru trageri severe, H24 și H32 pentru formare generală și H14, H18 sau H19 numai acolo unde piesa nu va fi îndoită mai mult. Sudarea cu material de umplutură 4043 sau 5356 dă îmbinări solide, iar zona de sudură pierde întărirea la deformare a foii părinte, astfel încât eficiența îmbinării trebuie evaluată în consecință. Lubrifianții de formare ar trebui să fie compatibili cu etapa ulterioară de lăcuire, anodizare sau vopsire cu pulbere, iar piesele care vor fi anodizate trebuie degresate și îndepărtate înainte de linia de finisare.
Controlul calității și probleme comune
Inspecția de primire pentru folie 3xxx acoperă grosimea măsurată cu un micrometru în raport cu toleranța permisă, lățimea și diametrul interior al bobinei, planeitatea și starea marginilor, defecte ale suprafeței, cum ar fi zgârieturi, urme de rulare și incluziuni și un certificat care să precizeze aliajul, tempera, numărul de căldură, dimensiunile și rezultatele mecanice. Două probleme apar frecvent. Prima este înlocuirea temperării: o foaie H18 furnizată împotriva unei comenzi H14 este mai dură și se va crăpa la o îndoire strânsă, în timp ce o foaie H24 furnizată împotriva unei comenzi H18 lasă piesa prea moale și se deformează în timpul funcționării. Al doilea este o nepotrivire între conținutul de element minor al aliajului și procesul intenționat, de exemplu o compoziție de tip 3105 utilizată pentru o tragere a corpului cutiei în care conținutul mai mare de magneziu și mangan de 3104 este necesar pentru a controla distribuția urechii și a grosimii peretelui. Ambele sunt evitate prin menționarea completă a denumirii și a temperamentului la fiecare comandă și prin verificarea certificatului de fabrică în raport cu specificația de cumpărare.
Întrebări frecvente
Î: Care este principalul element de aliere din aluminiul 3xxx?
R: Mangan, de obicei între 0,3 % și 1,5 %, susținut în unele grade de magneziu.
Î: aluminiul 3xxx poate fi tratat termic?
A: Nu; seria nu poate fi tratată termic-, astfel încât rezistența este controlată prin deformarea la rulare și selectarea temperării.
Î: Ce calitate este folosită pentru cutiile de băuturi?
A: 3104 pentru corpurile de conserve și 3004 sau 3104 pentru capace, desenate în calibre subțiri în temperatură H19.
Î: Este aluminiul 3xxx sudabil?
R: Da, se sudează ușor cu umplutură 4043 sau 5356, deși zona afectată de căldură-este mai moale decât foaia de bază.
Î: Ce standarde definesc aceste aliaje?
A: ASTM B209, EN 573-3 și GB/T 3190 pentru compoziție și denumire, cu proprietăți în ASTM B209, EN 485-2 și GB/T 3880.2.
Î: Cum se compară 3003 cu 1100?
R: 3003 conține aproximativ 1,2 % mangan și este cu aproximativ 20 % mai puternic, la un preț puțin mai mare.
