Legeringar för plastisk bearbetning

4.3 Legeringar för plastisk bearbetning

Alla legeringar för plastisk bearbetning kan användas för både valsning och profilpressning. För valsat material är det vanligast med icke härdbara legeringar (3xxx och 5xxx). Pressade profiler däremot görs oftast av härdbara legeringar och då företrädesvis av AlMgSi (6xxx).

Skriv ut

4.3.1 Icke härdbara legeringar

Vid smältelektrolys kan man, med användande av renaste råvaror, uppnå en renhetsgrad på högst 99,9% aluminium. För högre renhet raffineras redan utvunnet aluminium i en andra elektrolysomgång. Man får då aluminium med en renhet på 99,998%, som bland annat används för elektriska ändamål i till exempel elektrolytkondensatorer. På kemisk eller elektrolytisk väg kan man på detta högrena aluminium åstadkomma spegelblanka ytor utan mekanisk polering. Det används då som beläggningsmaterial på till exempel bilstrålkastarreflektorer eller speglar.

I olegerat aluminium (renaluminium) finns ett naturligt innehåll av järn och kisel. Halterna av dessa måste avpassas för att ge materialet önskade egenskaper och får sammantaget ej överskrida 1%. Renaluminium marknadsförs med garanterade minimihalter av aluminium t.ex Al99,7, Al99,5 och Al99,0. Hållfastheten hos Al99,5 i mjukglödgat tillstånd är låg. Materialet hårdnar genom kallbearbetning. Figur 47 visar hur hållfastheten hos renaluminium ändras med reduktionsgraden.

Figur 47. Inverkan av kallbearbetning (a) samt anlöpning och mjukglödgning (b) på hållfastheten hos Al99,5 (AW-1050A). Figuren ger ungefärliga lägen av reduktionsgrad och temperatur för olika materialtillstånd. De linjer som förbinder punkter i de två diagrammen visar den principiella skillnaden i hållfasthet mellan tillstånd som erhållits genom enbart kallbearbetning (H14) och genom kallbearbetning + anlöpning (H24).

De flesta icke härdbara legeringar innehåller tillsatser av mangan och/eller magnesium. Hållfastheten ökar med ökande legeringstillsats, Figur 41. Den kan också ökas genom kallbearbetning, till exempel kallvalsning.

4.3.2 Härdbara legeringar

De härdbara legeringarna innehåller ett eller flera tillsatta ämnen som är valda så att hållfasthetsökning uppnås genom utskiljningshärdning. Förutsättningen för att en legering ska kunna härdas är att de tillsatta ämnenas löslighet i aluminiumgittret varierar med temperaturen.

Det finns tre olika typer av härdbara legeringar:

Aluminium-koppar – Utskiljningar av: Al₂Cu
Aluminium-kisel-magnesium – Utskiljningar av: Mg₂Si
Aluminium-zink-magnesium – Utskiljningar av: Zn₂Mg

Figur 48. Fasdiagram för AlMgSi-legeringar. Figuren visar att i en legering med cirka 1,4% Mg₂Si är allt Mg₂Si fullständigt upplöst i temperaturområdet 525–585°C. Över detta område börjar legeringen smälta och under 525°C utskiljs Mg₂Si-partiklar. Temperaturer för upplösning och varmåldring är markerade (gäller för legeringen AW-6082).

4.3.3 Sammansättning för plastiska legeringar

I den svenska standarden SS-EN 573-3:2013 avseende legeringar för plastisk bearbetning ingår drygt 170 aluminiumlegeringar. Nedan anges den nominella sammansättningen för några av dessa. För fullständiga uppgifter hänvisas till standarden.

Tabell 6. Kemisk sammansättning för några SS-EN normerade plastiska aluminiumlegeringar.